Каковы свойства бериллия

Бериллий, атомный номер которого равен 4, относится ко второму циклу элементов второй главной группы, а также является самым легким щелочноземельным металлическим элементом. Металл бериллий имеет стальной серый цвет, температуру плавления 1283 DEG C, температуру кипения 2570 DEG C, плотность 1,848 г/см. Природный бериллий имеет три изотопа: бериллий-7, бериллий-8, бериллий-10, а 9Be является единственным стабильным нуклидом бериллия. Бериллиевая руда имеет более 30 видов, берилл (3BeO - AlO3 - 6SiO2), фенацит (2BeO - SiO2), хризоберилл (BeO - Al2O3) имеют экономическую ценность, есть наиболее богатый ресурс бериллия в Соединенных Штатах. Как первый член щелочноземельных металлов, который относится к редким легким металлам, с низкой плотностью, высокой температурой плавления, высоким модулем упругости, высокой прочностью на растяжение, отличными тепловыми свойствами, хорошей стабильностью размеров, низким сечением поглощения нейтронов, пропусканием рентгеновских лучей и другими отличными характеристиками, является незаменимым материалом в аэрокосмической, авиационной, электронной и атомной промышленности, обычно называемым "суперметаллом", "металлическим наконечником".

Свойства бериллия
Физические свойства
Бериллий - легкий редкий металл, атомная плотность мала (всего 1,847 г/см). Температура плавления выше (1283 DEG C). Бериллий имеет плотное расположение шести граней. Фазовый переход происходит при 1254 DEG C, что соответствует структуре бета -Be. Бериллий обладает самой большой теплоемкостью среди всех металлов. При комнатной температуре удельная теплота равна 1,8828 Дж/гК, при этом бериллий поглощает больше тепла, чем другие металлы, и это свойство сохраняется до точки плавления. Теплопроводность бериллия при комнатной температуре составляет 0,15 кВт/(м.К). Коэффициент теплового расширения бериллия такой же, как у нержавеющей стали и сплава Ni-Co, а тепловая диффузия также хорошая.

Отражение видимого света бериллием составляет 50%, отражение ультрафиолетового света - 55%, а отражение инфракрасного - 98%. Пропускание рентгеновских лучей высокое, является важным ингредиентом в рентгеновском окне.

Модуль упругости бериллия очень высок (309000 МПа), примерно в 4 раза выше, чем у алюминия, в 2,5 раза выше, чем у титана, и в 1,5 раза выше, чем у стали. Удельная жесткость примерно в 6 раз выше, чем у стали, алюминия и титана. Кроме того, скорость поглощения тепловых нейтронов бериллием самая маленькая среди всех металлов, а сечение рассеяния очень большое.

Кроме того, бериллий - это стальной серый легкий металл. По твердости бериллий превосходит своих собратьев, в отличие от кальция, стронция и бария, которые можно резать ножом.

Химические свойства
Бериллий - очень реактивный металл, обладающий большим сродством к кислороду и способный при комнатной температуре вступать с ним в реакцию, образуя на своей поверхности тонкую защитную оксидную пленку. При температуре менее 600 градусов бериллий в сухом воздухе может окисляться в течение длительного времени, при температуре выше 600 DEG C скорость окисления будет постепенно увеличиваться. Когда температура достигает 800 DEG C, степень окисления не очень серьезная, если она остается в течение короткого времени.

Бериллий и литий могут образовывать защитный оксидный слой на воздухе, поэтому даже он очень стабилен. Он нерастворим в холодной воде, слегка растворим в горячей воде, растворим в разбавленной соляной кислоте, разбавленной серной кислоте и растворе гидроксида калия, а также в водороде. Металлический бериллий обладает очевидной коррозионной стойкостью по отношению к бескислородному металлическому натрию, даже при более высоких температурах. Валентное состояние бериллия - положительная валентность, что приводит к образованию полимеров и класса ковалентных соединений, обладающих значительной термической стабильностью.

Аномальная природа бериллия
Структура валентного электронного слоя атома Be - 2S (2), его атомный радиус - 89pm, радиус иона Be (2+) - 31pm, а электроотрицательность Be - 1,57. Бериллий из-за атомного радиуса и ионного радиуса очень мал, его электроотрицательность относительно высока, поэтому склонность бериллия к ковалентной связи значительна, в отличие от других элементов семейства, образующих в основном ионные соединения. Поэтому бериллий часто проявляет аномальные свойства, отличные от других элементов того же семейства.
(1) Бериллий легко образует компактную защитную пленку благодаря своей поверхности, но он не реагирует с водой, в то время как другие металлы - магний, кальций, стронций и барий - легко вступают в реакцию с водой.
(2) Гидроксид бериллия бисексуален, а люди из других элементов имеют сильную щелочность или щелочность гидроксида.
(3) Соли бериллия сильно гидролизуются с образованием тетраэдрического иона [Be (H2O) 2]2+, причем связь Be-O сильная, что ослабляет связь O-H, так что гидратированные ионы бериллия имеют тенденцию терять протоны:
В чистой воде соли бериллия имеют кислую реакцию. Соли элементов того же семейства (кроме магния) не гидролизуются.