Berylowce (2)

Regularne zmiany ze wzrostem l.at. :

-a.-

i.

!.

3.

malej ich rozpuszczalność (za wyjątkiem F i OH gdzie

wzrasta)-MgF₂;CaF₂;BaF₂ Ir= 7,4x10 ", l,4xl0>°; 4,3xl0'⁹

wzrasta zasadowy charakter tlenków

zmniejsza się tendencja do tworzenia hydratów (Mg -

największa)

Wykłady • P*ołr Kirszensztejn

Ca; Sr; Ba i Ra

bardzo zbliżone właściwości zmieniające się systematycznie ze zmianą wielkości w podobny sposób jak w grupie 1

1.    Stąd jonowa i elektrododatnia natura przynależna do ostatniego elementu Ra

2.    Duży kation może stabilizować odpowiednio duży anion np. nadtlenki, ponadtlenki, polichlorki

3.    Wzrasta tendencja hydratacji krystalicznych soli

4.    Wzrasta rozpuszczalność siarczanów, azotanów, chlorków (poza BeF₂ wszystkie fluorki 2 grupy są słabo rozpuszczalne -pozostałe halogenki 2 grupy są rozpuszczalne)

5.    Maleje rozpuszczalność chlorków w alkoholach

6.    Wzrasta termiczna stabilność węglanów, azotanów^ i nadtlenków

7.    Wzrasta szybkość reakcji metalu z wodorem

Wykłady - Piotr Kirsztnsztcjn

Rozpuszczalność i hydratacja

1. Związki 2 grupy są generalnie dużo mnie) rozpuszczalne w Hp niż ich analogii z grupy 1 nawet pomimo tego że ich entalpie hydratacji są bardziej ujemne.

	Na^+	K^+	Mg^2+	Ca^2+	Be
AHnydfaucji kj mol'^1	-406	-322	-1920	-1660	-2500

2.    Za wyjątkiem fluorków sole jedno-ujemnych X- anionów są zazwyczaj rozpuszczalne w H₂0 podczas gdy dwu-ujemna X²* (np. jak tfenki) są zazwyczaj skromnie rozpuszczalne

3.    Dla związków z dwu-ujemnyml anionami X²' takimi jak węglany i siarczany, mamy do czynienia z wysoką entalpią sieciową pochodzące ze wzrostu ładunku anionu co jest decydującym czynnikiem przeważającym wpływ energii hydratacji

> Ta nie-rozpuszczalność spowodowała, że mamy do czynienia z olbrzymią ilością takich naturalnych depozytów Ca i Mg jak wapień, gips, dolomit...

4.    Wszystkie fluorki są nierozpuszczalne w HjO ponieważ mała wielkość amonu fluorkowego prowadzi do dużej energii sieciowej

BeO + 2NH₃ + 4HF -»[NH₄]₂[BeF₄] +H₂0—* BeF₂ + 2NH₄F

5. Wyjątek stanowi BeF₂, który posiada bardzo wysoką energię hydratacji spowodowaną wysokim ładunkiem na małym kationie, stąd raczej entalpia hydratacji a nie energia sieciowa jest czynnikiem najbardziej decydujący:

BeF₂ — [Be(OH₂)«]²*    +2F- „„ AH ^ = -2500 kj mot¹

Hydratowany jon Be²’ tj. [Be(OH₂)₄]²* w wodzie będzie zachowywał się jak kwas.

[Be(OH₂)₄J²*    + HjOi_rir._;ł —> MOHaMOH)]* ,,, + HjCT ^

Reakcja ta może być przypisana wysokiej sile polaryzacyjnej małego, podwójnie naładowanego kationu.

Roztwory hydratowanych soli aęższych pierwiastków są obojętne

SO„²    OH

Kierunek wzrostu r_    _Kierunek wzrostu r

Mg^łł Ca²- Sr^2ł Ba^?- Mg²~ Ca²' Sr²* Ba²t

Kierunek wirostu rozpuszczali***.*?, - Piotr KusrerKierynek wzrostu rozpuszczalności

Berylowce - występowanie
Beryl	-BejAljfSi^Ojg]
Oliwin	-(Mg, Fe)2Si04
Serpentyn	-Mg6(OH)8(Si.O10)
Talk	-Mg3(OH)2(Si4O10)
Magnezyt	-MgC03
Dolomit	-CaC03 • MgC03
Kizeryt	-MgS04 • HjO
Karnalit	-KCI x MgCI2 • 6H20
Kalcyt	-CaC03 (heksagonalni czy Aragonit (rombowy)
Anhydryt	-CaS04 dwuwodny -gips
Fosforyt	-Ca3(P04)2
Apatyt	- Ca3(P04)2 • Ca(CI, F)2
Fluoryt	-CaF2
Celestyn	-SrS04
Baryt	-BaS04

Otrzymywanie

.surowcem najczęściej Be^ljfSijOJ - stapianie z Na^F* i wymywanie rozpuszczalnego BeF₂ - który można strącić w postad Be(OH)₂

•    elektroliza stopionego Bed₂ (ok. 350°C) wydziela się w postaa krystalicznych płatków - dodatek NaO z powodu niskiego przewodnictwa

•    elektroliza stopionego zasadowego fluorku 2BeO x 58eF₂    (1400°C) w

postaci ciekłego metalu

•    redukcja Bef₂ metalicznym magnezem:

BeF₂ -i-Mg -►Be + MgF, (w 1270°C)

Właściwości

•    srebrzysty, kruchy w temp. pokojowej, oągliwy I kowalny w temp. czerw, żaru

•    niska gęstość - lekki + dobra wytrzymałość - przy konstrukcji pojazdów kosmicznych

•    słabo pochłania promieniowanie X - okienka w lampach rentgenowskich

•    silnie pochłania neutrony a zarazem wysoka temp. top. * moderator w reaktorach jądrowych

•    zCutyyotTystopyoduźąAirtti^pąteściuitia^KtirąJ berylowy)

Wykłady - Piotr Kirszensztejn

3