Berylliumoxid - Beryllium oxide
|
|
|
|
| Namen | |
|---|---|
|
Bevorzugter IUPAC-Name
Beryllium(II)monoxid |
|
|
Systematischer IUPAC-Name
Oxoberyllium |
|
| Andere Namen
Beryllia, Thermalox, Bromellit, Thermalox 995.
|
|
| Identifikatoren | |
|
3D-Modell ( JSmol )
|
|
| 3902801 | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA-InfoCard |
100.013.758 
|
| EG-Nummer | |
| Gittergewebe | Beryllium+Oxid |
|
PubChem- CID
|
|
| RTECS-Nummer | |
| UNII | |
| UN-Nummer | 1566 |
|
CompTox-Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Eigenschaften | |
| Sei O | |
| Molmasse | 25,011 g·mol -1 |
| Aussehen | Farblose, glasige Kristalle |
| Geruch | Geruchlos |
| Dichte | 3,01 g / cm 3 |
| Schmelzpunkt | 2.507 °C (4.545 °F; 2.780 K) |
| Siedepunkt | 3.900 °C (7.050 °F; 4.170 K) |
| 0,00002 g/100 ml | |
| Bandlücke | 10,6 eV |
| Wärmeleitfähigkeit | 330 W/(K·m) |
|
Brechungsindex ( n D )
|
1.719 |
| Struktur | |
| Sechseckig | |
| P6 3 mc | |
| C 6v | |
| Tetragonal | |
| Linear | |
| Thermochemie | |
|
Wärmekapazität ( C )
|
25,5 J/(K·mol) |
|
Std molare
Entropie ( S |
13,73–13,81 J/(K·mol) |
|
Std
Bildungsenthalpie (Δ f H ⦵ 298 ) |
−599 kJ/mol |
|
Gibbs freie Energie (Δ f G ˚)
|
−582 kJ/mol |
| Gefahren | |
| Hauptgefahren | Sehr giftig, krebserregend |
| Sicherheitsdatenblatt | Siehe: Datenseite |
| GHS-Piktogramme |
  
|
| GHS-Signalwort | Achtung |
| H301 , H315 , H317 , H319 , H330 , H335 , H350 , H372 | |
| P201 , P260 , P280 , P284 , P301+310 , P305+351+338 | |
| NFPA 704 (Feuerdiamant) | |
| Letale Dosis oder Konzentration (LD, LC): | |
|
LD 50 ( mediane Dosis )
|
2062 mg/kg (Maus, oral) |
| NIOSH (US-Grenzwerte für die Gesundheitsbelastung): | |
|
PEL (zulässig)
|
TWA 0,002 mg/m 3 C 0,005 mg/m 3 (30 Minuten), mit einem maximalen Peak von 0,025 mg/m 3 (als Be) |
|
REL (empfohlen)
|
Ca C 0,0005 mg/m 3 (als Be) |
|
IDLH (unmittelbare Gefahr)
|
Ca [4 mg/m 3 (als Be)] |
| Verwandte Verbindungen | |
|
Andere Anionen
|
Berylliumtellurid |
|
Andere Kationen
|
|
| Ergänzende Datenseite | |
|
Brechungsindex ( n ), Dielektrizitätskonstante (ε r ) usw. |
|
|
Thermodynamische
Daten |
Phasenverhalten fest-flüssig-gas |
| UV , IR , NMR , MS | |
|
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
 überprüfen ( was ist ?)
  |
|
| Infobox-Referenzen | |
Berylliumoxid ( BeO ), auch bekannt als Beryllia , ist eine anorganische Verbindung mit der Formel BeO. Dieser farblose Feststoff ist ein bemerkenswerter elektrischer Isolator mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als jedes andere Nichtmetall außer Diamant und übertrifft die der meisten Metalle. Als amorpher Feststoff ist Berylliumoxid weiß. Sein hoher Schmelzpunkt führt zu seiner Verwendung als feuerfestes Material. Es kommt in der Natur als Mineral Bromellit vor . Historisch und in der Materialwissenschaft wurde Berylliumoxid als Glucina oder Gluciniumoxid bezeichnet.
Zubereitung und chemische Eigenschaften
Berylliumoxid kann durch Kalzinieren (Rösten) von Berylliumcarbonat , Dehydratisieren von Berylliumhydroxid oder Zünden von metallischem Beryllium hergestellt werden :
- BeCO 3 → BeO + CO 2
- Be(OH) 2 → BeO + H 2 O
- 2 Be + O 2 → 2 BeO
Beim Zünden von Beryllium an Luft entsteht ein Gemisch aus BeO und dem Nitrid Be 3 N 2 . Im Gegensatz zu den Oxiden, die von den anderen Elementen der Gruppe 2 (Erdalkalimetalle) gebildet werden, ist Berylliumoxid eher amphoter als basisch.
Bei hohen Temperaturen (>800 °C) gebildetes Berylliumoxid ist inert, löst sich jedoch leicht in heißem wässrigem Ammoniumbifluorid (NH 4 HF 2 ) oder einer Lösung aus heißer konzentrierter Schwefelsäure (H 2 SO 4 ) und Ammoniumsulfat ((NH 4 ) 2 SO 4 ).
Struktur
BeO kristallisiert in der hexagonalen Wurtzit- Struktur mit tetraedrischen Be 2+ - und O 2− -Zentren, wie Lonsdaleit und w- BN (mit beiden isoelektronisch ). Im Gegensatz dazu kristallisieren die Oxide der größeren Gruppe-2-Metalle, dh MgO , CaO , SrO , BaO , im kubischen Steinsalzmotiv mit oktaedrischer Geometrie um die Dikationen und Dianionen. Bei hoher Temperatur wandelt sich die Struktur in eine tetragonale Form um.
In der Dampfphase liegt Berylliumoxid als diskrete zweiatomige Moleküle vor . In der Sprache der Valenzbindungstheorie können diese Moleküle so beschrieben werden, dass sie eine sp- Orbitalhybridisierung an beiden Atomen annehmen , mit einer σ- (zwischen einem sp- Orbital an jedem Atom) und einer π-Bindung (zwischen ausgerichteten p- Orbitalen an jedem Atom, die senkrecht zum Molekülachse). Die Molekülorbitaltheorie liefert ein etwas anderes Bild ohne Netto- Sigma-Bindung (da die 2 s- Orbitale der beiden Atome sich zu einem gefüllten Sigma-Bindungsorbital und einem gefüllten Sigma*-Antibindungs-Orbital verbinden) und zwei pi-Bindungen zwischen beiden Paaren von p- Orbitale senkrecht zur Molekülachse orientiert. Das Sigma-Orbital, das von den entlang der Molekülachse ausgerichteten p- Orbitalen gebildet wird, ist ungefüllt. Der entsprechende Grundzustand ist ...(2sσ) 2 (2sσ*) 2 (2pπ) 4 (wie im isoelektronischen C 2 -Molekül), wobei beide Bindungen als dative Bindungen von Sauerstoff zu Beryllium angesehen werden können.
Anwendungen
Hochwertige Kristalle können hydrothermal oder auf andere Weise nach der Verneuil-Methode gezüchtet werden . Berylliumoxid wird größtenteils als weißes amorphes Pulver hergestellt, das zu größeren Formen gesintert wird . Verunreinigungen wie Kohlenstoff können den ansonsten farblosen Wirtskristallen eine Vielzahl von Farben verleihen.
Gesintertes Berylliumoxid ist eine sehr stabile Keramik . Berylliumoxid wird in Raketentriebwerken und als transparenter Schutzüberzug auf aluminisierten Teleskopspiegeln verwendet .
Berylliumoxid ist in vielen Hochleistungs verwendeten Halbleiterteile für Anwendungen , wie beispielsweise Funkgeräte , weil es gut hat Wärmeleitfähigkeit und gleichzeitig ein guter elektrischer Isolator ist. Es wird als Füllstoff in einigen Wärmeleitmaterialien wie Wärmeleitpaste verwendet . Bei einigen Leistungshalbleiterbauelementen wurde Berylliumoxidkeramik zwischen dem Siliziumchip und der metallischen Montagebasis des Gehäuses verwendet, um einen niedrigeren Wärmewiderstandswert als bei einer ähnlichen Konstruktion aus Aluminiumoxid zu erreichen . Es wird auch als eine strukturelle verwendete Keramik für Hochleistungsmikrowellenvorrichtungen, Vakuumröhren , Magnetrone und Gaslaser . BeO wurde als Neutronenmoderator für gasgekühlte Hochtemperatur-Hochtemperaturreaktoren (MGCR) der Marine sowie den Kilopower -Kernreaktor der NASA für Weltraumanwendungen vorgeschlagen.
Sicherheit
BeO ist in Pulverform krebserregend und kann eine chronische Lungenerkrankung vom allergischen Typ Berylliose verursachen . Nach dem Brennen in eine feste Form ist es sicher zu handhaben, wenn es keiner staubenden Bearbeitung unterzogen wird. Sauberer Bruch setzt wenig Staub frei, aber Quetsch- oder Schleifvorgänge können eine Gefahr darstellen. Berylliumoxid-Keramik ist nach Bundesgesetz in den USA kein Sondermüll.