Fluorid berylnatý

Fluorid berylnatý
Obecné
Systematický název Fluorid berylnatý
Anglický název Beryllium fluoride
Německý název Berylliumfluorid
Sumární vzorec BeF2
Vzhled bezbarvý, sklovité hrudky
Identifikace
Registrační číslo CAS 7787-49-7
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 232-118-5
PubChem 24589
ChEBI CHEBI:49499
UN kód 1566
SMILES [Be+2].[F-].[F-]
InChI InChI=1S/Be.2FH/h;2*1H/q+2;;/p-2
Key: JZKFIPKXQBZXMW-UHFFFAOYSA-L
Číslo RTECS DS2800000
Vlastnosti
Molární hmotnost 47.01 g/mol
Teplota tání 554 °C (1,029 °F; 827 K)
Teplota varu 1,169 °C (2,136 °F; 1,442 K)
Hustota 1,986 g/dm3
Rozpustnost ve vodě dobře rozpustný
Struktura
Krystalová struktura trojklonná
Tvar molekuly lineární
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° −1010 kJ/mol
Standardní molární entropie S° 45 J/K*mol
Měrné teplo 59 J/mol*K
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
H-věty H301, H305, H311, H314, H315, H319, H330, H335, H372, H411
P-věty P201, P202, P260, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P284, P301+310, P301+330+331, P302+352, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P308+313, P310, P312, P314, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P403+233, P405, P501
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid berylnatý je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem BeF2. Tato bílá pevná látka je hlavním prekurzorem pro výrobu kovového beryllia. Strukturou se fluorid berylnatý podobá křemeni, ale fluorid berylnatý je dobře rozpustný ve vodě.

Vlastnosti

Fluorid berylnatý má výrazné optické vlastnosti. Ve formě fluoroberylátového skla má nejnižší index lomu pro pevnou látku při pokojové teplotě 1,275. Disperze fluoridu berylnatého je nejnižší pro pevnou látku a činí 0,0093 a nelineární koeficient je rovněž nejnižší a činí 2×10−14.

Struktura

Struktura plynného fluoridu berylnatého

Struktura pevného fluoridu berylnatého se podobá struktuře cristobalitu. Ionty Be2+ jsou tetraedricky koordinované a fluoridy mají koordinační číslo dva.[1] Délka vazeb mezi fluorem a berylliem je přibližně 1,54 Å.[2] Analogicky k oxidu křemičitému může fluorid berylnatý také zaujímat řadu příbuzných struktur. Analogie existuje také mezi fluoridem berylnatým a fluoridem hlinitým: oba přijímají při mírné teplotě rozšířené struktury.

Plynný a kapalný fluorid berylnatý

Plynný fluorid berylnatý má lineární strukturu se vzdáleností Be-F 143 pm.[3] Fluorid berylnatý dosahuje tlaku par 10 Pa při 686 °C, 100 Pa při 767 °C, 1 kPa při 869 °C, 10 kPa při 999 °C a 100 kPa při 1172 °C.[4]

Molekuly kapalného fluoridu berylnatého mají kolísavou tetraedrickou strukturu. Hustota kapalného fluoridu berylnatého navíc v blízkosti bodu tuhnutí klesá, protože ionty Be2+ a F− se začínají vzájemně silněji koordinovat, což vede k rozšiřování dutin.[5]

Příprava

Při zpracování beryliových rud vzniká nečistý hydroxid berylnatý. Tento materiál reaguje s hydrogendifluoridem amonným za vzniku tetrafluoroberylnatanu amonného:

Be(OH)2 + 2 (NH4)HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2O

Tetrafluoroberylnatan je čištěn srážením. Zahříváním přečištěného (NH4)2BeF4 vzniká fluorid berylnatý:

(NH4)2BeF4 → 2 NH3 + 2 HF + BeF2

Reaktivita iontů fluoridu berylnatého s fluoridy je obecně zcela analogická reakcím oxidu křemičitého s oxidy.[6]

Využití

Redukce fluoridu berylnatého při 1300 °C s hořčíkem v grafitovém kelímku představuje nejpraktičtější cestu k zisku kovového beryllia:[3]

BeF2 + Mg → Be + MgF2

Chlorid berylnatý není užitečným prekurzorem kvůli své těkavosti.

Fluorid berylnatý se využívá v biochemii, zejména v krystalografii proteinů, jako napodobenina fosfátu. ADP a fluorid berylnatý mají tedy tendenci se společně vázat na místa ATP a inhibovat působení proteinů, což umožňuje krystalizovat proteiny ve vázaném stavu.[7][8]

Fluorid berylnatý tvoří základní složku preferované směsi fluoridových solí používané v jaderných reaktorech s kapalným fluoridem. Fluorid berylnatý se obvykle mísí s fluoridem lithným, čímž vzniká základní rozpouštědlo (FLiBe), do kterého se zavádějí fluoridy uranu a thoria. Fluorid berylnatý je mimořádně chemicky stabilní a směsi LiF/BeF2 (FLiBe) mají nízké teploty tání (360–459 °C) a nejlepší vlastnosti ze všech kombinací fluoridových solí vhodných pro použití v reaktorech.

Bezpečnost

Sloučeniny beryllia jsou vysoce toxické. Zvýšená toxicita berylia v přítomnosti fluoridu byla zaznamenána již v roce 1949.[9]LD50 u myší je přibližně 100 mg/kg při požití a 1,8 mg/kg při injekci do žíly.

Odkazy

Externí odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Beryllium fluoride na anglické Wikipedii.

  1. ↑ WELLS, Alexander F.; WELLS, Alexander Frank. Structural inorganic chemistry. 5. ed., reprint. (with corr.). vyd. Oxford: Clarendon Press 1382 s. (Oxford science publications). ISBN 978-0-19-855370-0. 
  2. ↑ GHALSASI, Pallavi; GHALSASI, Prasanna S. Single Crystal X-Ray Structure of BeF 2 : α-Quartz. Inorganic Chemistry. 2011-01-03, roč. 50, čís. 1, s. 86–89. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic101248g. (anglicky) 
  3. ↑ a b WIBERG, Egon; WIBERG, Nils. Inorganic Chemistry. [s.l.]: Academic Press, 2001. 1958 s. Dostupné online. ISBN 978-0-12-352651-9. (anglicky) Google-Books-ID: Mtth5g59dEIC. 
  4. ↑ Vapor pressure, physics.nyu.edu, p. 6-63, from Ohe, S. (1976) Computer Aided Data Book of Vapor Pressure, Data Book Publishing Co., Tokyo.
  5. ↑ AGARWAL, Manish; CHAKRAVARTY, Charusita. Waterlike Structural and Excess Entropy Anomalies in Liquid Beryllium Fluoride. The Journal of Physical Chemistry B. 2007-11-01, roč. 111, čís. 46, s. 13294–13300. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 1520-6106. DOI 10.1021/jp0753272. (anglicky) 
  6. ↑ Atmospheric Chemistry. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. Dostupné online. ISBN 978-1-118-30992-6, ISBN 978-1-118-04155-0. 
  7. ↑ KAGAWA, Reiko; MONTGOMERY, Martin G; BRAIG, Kerstin. The structure of bovine F1-ATPase inhibited by ADP and beryllium fluoride. The EMBO Journal. 2004-07-21, roč. 23, čís. 14, s. 2734–2744. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. ISSN 0261-4189. DOI 10.1038/sj.emboj.7600293. PMID 15229653. 
  8. ↑ BIGAY, J.; DETERRE, P.; PFISTER, C. Fluoride complexes of aluminium or beryllium act on G-proteins as reversibly bound analogues of the gamma phosphate of GTP.. The EMBO Journal. 1987-10, roč. 6, čís. 10, s. 2907–2913. Dostupné online [cit. 2023-07-19]. DOI 10.1002/j.1460-2075.1987.tb02594.x. PMID 2826123. (anglicky) 
  9. ↑ Fluoride in Drinking Water: A Scientific Review of EPA's Standards. Washington, D.C.: National Academies Press Dostupné online. ISBN 978-0-309-10128-8. DOI 10.17226/11571. S. 51. 

Zdroj