铍
2铍(Beryllium)是一种化学元素,符号为Be,原子序数为4,属于碱土金属。它通常在宇宙射线散裂过程中产生,是宇宙中较为稀有的元素之一。
铍呈钢灰色,轻、硬而易碎。它既能溶于酸也能溶于碱液,是两性金属,主要用于制备合金。人体若吸入含铍粉尘会导致慢性过敏性铍中毒。
基本信息
- 中文名
铍
- 英文名
Beryllium
- 别称
Berylliumatom
- 分子量
9.01
- CAS登录号
7440-41-7
发现简史
1798年,法国化学家沃克兰(Vauquelin Niclas Louis,1763~1829)对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现了铍。但是,单质铍在三十年后的1828年由德国化学家维勒(Friedrich Woler,1800~1882)用金属钾还原熔融的氯化铍而得到的。
克拉普罗特曾经分析过秘鲁出产的绿玉石,但他却没能发现铍。柏格曼也曾分析过绿玉石,结论是一种铝和钙的硅酸盐。18世纪末,化学家沃克兰应法国矿物学家阿羽伊的请求对金绿石和绿柱石进行了化学分析。沃克兰发现两者的化学成分完全相同,并发现其中含有一种新元素,称它为Glucinium,这一名词来自希腊文glykys,是甜的意思,因为铍的盐类有甜味。沃克兰在1798年2月15日在法国科学院宣读了他发现新元素的论文。由于钇的盐类也有甜味,后来维勒把它命名为Beryllium,它来源于铍的主要矿石──绿柱石的英文名称beryl。
矿藏分布
已知含铍矿物有30多种,但直到1968年,其中仅绿柱石具有工业价值。绿柱石是一种铍铝硅酸盐,其通式为3BeOAlO₆SiO,理论上含BeO近14%。实际上BeO含量一般为9~13%;主要产于巴西、阿根廷、印度、南非等。中国新疆、江西等地也出产。1968年开始使用含水硅铍石制铍。含水硅铍石中氧化铍的理论含量为39~42%,但是工业矿物呈高度分散状态,氧化铍含量只有1.7~2.5%;主要产于美国。
理化性质
物理性质
铍是钢灰色金属轻金属。铍的硬度比同族金属高,不像钙、锶、钡可以用刀子切割。
同位素
铍(原子质量单位: 9.012182(3) u )共有12个同位素,其中有1个是稳定的。
符号 | Z(p) | N(n) | 质量(u) | 半衰期 | 原子核自旋 | 相对丰度 | 相对丰度的变化量 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Be | 4 | 1 | 5.04079(429)# | (1/2+)# | |||
Be | 4 | 2 | 6.019726(6) | 5.0(3)E-21 s [0.092(6) MeV] | 0+ | ||
Be | 4 | 3 | 7.01692983(11) | 53.22(6) d | 3/2- | ||
Be | 4 | 4 | 8.00530510(4) | 67(17)E-18 s [6.8(17) eV] | 0+ | ||
Be | 4 | 5 | 9.0121822(4) | 稳定 | 3/2- | 1.0000 |
化学性质
铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
铍的反常性质
Be原子的价电子层结构为2s2,它的原子半径为89pm,Be2+离子半径为31pm,Be的电负性为1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小(不仅小于同族的其它元素,还小于碱金属元素),电负性又相对较高(不仅高于碱金属元素,也高于同族其它各元素),所以铍形成共价键的倾向比较显著,不像同族其它元素主要形成离子型化合物。因此铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质。
(1)铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用,而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。