Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Berillium

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

A berillium a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Be, rendszáma 4. Az II. főcsoportba, az alkáliföldfémek közé tartozik. Szürkés színű, kis fajsúlyú, igen kemény, rideg fém, elsősorban ötvözetek keményítő anyagaként hasznosítják. Kémiai tulajdonságai leginkább az alumíniuméhoz hasonlíthatóak. Mérgező, két vegyértékű elem. Bár a berilliumnak (Be) több izotópja is létezik, ezek közül azonban csak egy stabil, ezért a berillium tiszta elem.

Nevét a berill (görög beryllos – zöld drágakő) nevű ásványról kapta, amelyben 1798-ban megtalálták. Egy időben glucíniumnak is hívták (a görög glykys, édes szóból), sóinak édes íze miatt.

Általános tulajdonságai

Név, vegyjel, rendszám                            berillium, Be, 4

Elemi sorozat                                         alkáliföldfémek

Csoport, periódus, mező                         2, 2, s

Megjelenés                                            szürkésfehér

Atomtömeg                                            9,01218 g/mol

Elektronszerkezet                                  [He] 2s2

Elektronok héjanként                              2, 2

Fizikai tulajdonságok

Halmazállapot                                       szilárd

Sűrűség (szobahőm.)                            1,848 g/cm³

Olvadáspont                                         1005 K (1278 °C, 2332,4 °F)

Forráspont                                           2697 K (2970 °C, 5378 °F)

Olvadáshő                                           12,20 kJ/mol

Párolgáshő                                          292,40 kJ/mol

Atomi tulajdonságok

Kristályszerkezet                                 hexagonális    

Oxidációs állapotok                              2 (amfoter)

Elektronegativitás                                1,57 (Pauling-skála)

Ionizációs energia                               1.: 899,5 kJ/mol

                                                         2.: 1757,1 kJ/mol

                                                         3.: 14848,7 kJ/mol

Atomsugár                                         112 pm

Kovalens sugár                                   90 pm

Egyéb tulajdonságok

Mágnesség                                        diamágneses 

Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C)      13000 m/s

Mohs-keménység                               5,5

Fontosabb izotópok

Izotóp         t.e.                   felezési idő         B.m.            B.e. (MeV)     B.t.

 

7Be            0,000137%       {mesterséges}     53,12 nap     e--befogás      7Li

9Be            100%               Be stabil 5 neutronnal

10Be          nyomokban       1,51×106év         β-                 0,556            10B

Olvadáspontja (1277 °C) és forráspontja (2970 °C) a legmagasabb az alkáliföldfémek között. Jó hővezető. Fémfényét megtartja a levegőn, felületén igen vékony védő oxidréteg képződik. Sósavban oldódik, oxidáló savak hidegen nem támadják meg – ellenáll akár a koncentrált salétromsavnak is. Alkálilúgok melegen oldják.

Vízben oldható vegyületei mérgezőek. A berillium az egyetlen a csoportjában, amely nem képez ionos kötést és kationt. A Be2+ ionnak annyira erős a polarizáló hatása, hogy még a legnehezebben polarizálható anionok elektronfelhőit is deformálja, kovalens kötést létesítve velük.

Izotópjai

Az izotóp
jele		 Z(p) N(n)  
Az izotóp tömege (u)
 		 felezési idő magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört)		 természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
5Be 4 1 5,04079(429)#   (1/2+)#    
6Be 4 2 6,019726(6) 5,0(3)·10-21 s [0,092(6) MeV] 0+    
7Be 4 3 7,01692983(11) 53,22(6) nap 3/2-    
8Be 4 4 8,00530510(4) 6,7(17)·10-17 s [6,8(17) eV] 0+    
9Be 4 5 9,0121822(4) Stabil 3/2- 1,0000  
10Be 4 6 10,0135338(4) 1,51(6)·106 év 0+    
11Be 4 7 11,021658(7) 13,81(8) s 1/2+    
12Be 4 8 12,026921(16) 21,49(3) ms 0+    
13Be 4 9 13,03569(8) 0,5(1) ns 1/2+    
14Be 4 10 14,04289(14) 4,84(10) ms 0+    
15Be 4 11 15,05346(54)# <200 ns      
16Be 4 12 16,06192(54)# <200 ns 0+

Megjegyzések

- A # jelölésű értékek nem kizárólag kísérleti adatokból származnak, ezeknél a rendszeres tendenciákat is figyelembe vettük. A gyenge asszignációs argumentumú spineket zárójelben jelöltük.

- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, leszámítva a IUPAC által megadott izotóp-összetételt és standard atomtömeget, melyeknél kiterjesztett bizonytalanságot használunk.

A berilliumnak egyetlen stabil izotópja van, a 9Be. A kozmikus eredetű 10Be a Föld légkörében keletkezik, az oxigén- és nitrogénatomok kozmikus sugárzás általi hasításával. Mivel a berillium 5,5-ös pH szint alatt általában oldott formában van jelen, és az esővíz pH-ja 5-nél kisebb, kimosódik a légkörből és eljut a földfelszínre.

Ahogy a csapadék egyre lúgosabbá válik, a berillium kicsapódik az oldatból. A kozmikus eredetű 10Be így felgyülemlik a talajszinten, ahol a viszonylag hosszú (1,5 millió év) felezési idő miatt sokáig tartózkodik, mielőtt 10B (bór)-rá bomlik. A 10Be izotópot és bomlástermékeit a talaj eróziójának, a málladékból történő talajképződésnek, a laterit talaj kialakulásának vizsgálatában használják, valamint a naptevékenység változásainak tanulmányozásában.

A 7Be és 8Be instabilitásának igen fontos kozmológiai következménye, hogy berilliumnál nehezebb elemek nem keletkeztek az ősrobbanáskor magfúzióval. Ráadásul, a berillium-8 magenergia-szintjei lehetővé teszik a szén keletkezését a csillagokban, ami az élet alapeleme.

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

----------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Berillium

http://hu.wikipedia.org/wiki/A_berillium_izot%C3%B3pjai