铍元素的化学性质和主要用途
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铍的价电子构型2s2电负性1.5第一电子亲和能-241.25kJ/mol第一电离能900kJ/mol标准电极势-1.847V氧化数+2化合价+2 。
铍的化学性质不太活泼 。 在空气中常温下只能缓慢氧化加热才会燃烧而且只能生成白色粉末状氧化铍不能生成过氧化铍、超氧化铍和臭氧化铍;能把钛、钒、铬、锰、铁等金属从它们的非金属化合物与各种盐类中置换出来;也可以从非氧化性酸中置换出氢 。 能与氧、碳、氢、卤素等非金属化合生成共价化合物 。
铍为两性元素既溶解于硫酸、盐酸又溶于碱液并释放出氢气;但在冷浓的硝酸中钝化 。 不溶于冷水微溶于热水 。 氧化物为两性其水化物为铍酸 。 在周期表的s区元素中是唯一能形成酸的金属 。 而且既可以形成有氧酸又可以形成无氧酸 。
铍的化合物类型主要是与非金属组成的二元化合物、铍酸盐以及与多种酸形成的铍盐 。 代表性化合物有:氧化铍(BeO)、氟化铍(BeF2)、氢氧化铍
[Be(OH)2
、氯化铍(BeCl2)、碳酸铍(BeCO3)、硫酸铍(BeSO4)、铍酸钾
(K2BeO2)、硝酸铍[Be(NO3)2
等 。
在核反应方面的表现它的11种人造放射性同位素都能够通过核辐射衰变为其他元素 。 其半衰期范围从16Be的不足200ns(纳秒纳为10-9数量级即
10亿分之一)到10Be的1.51a 。
4.5主要用途
①铍单质在核反应堆中作中子减速剂也作为外壁反射层材料反射中子和其他射线;在核试验时作快速中子源每秒钟能产生几十万个中子;还可作为火箭的燃料 。 因为铍对X射线是透明的也可作为X射线的窗口材料 。
②铍与镁铝的合金用于制作飞机、导弹、人造卫星与火箭的外壳既轻便又易于散热 。 新设计的一种铍制超声速战斗机飞行时速4000km超过了声速的
3倍 。
③铍与钢的合金弹性好、耐疲劳制成弹簧使用1400万次仍然性能不减;铍铜合金制造的弹簧更好可以压缩几亿次;还因铍青铜是超硬合金被用来制作手表的游丝、高速运转轴承和耐磨齿轮 。
④铍与铝、铍与铜的二元合金以及铍与铜镍的三元合金碰撞摩擦均不起火星用于制造挖掘煤炭、钻探石油和天然气的专用凿子、锤子和钻头 。
⑤氯化铍和溴化铍是核反应堆里良好的中子慢化剂、中子倍增材料和反射层材料 。
【铍元素的化学性质和主要用途】⑥铍可与钋、镭、钚、镅、锔、锎、锑等多种元素的放射性同位素组成中子源用于测定钻井剖面岩石的性质有效划分油层、气层、水层、煤层以及矿脉的长度和厚度 。
⑦铍是金属中最好的导热体具有极好的吸热和散热性能常用于制造超声速飞机的制动装置和火箭的外表面涂层;可使飞机“刹车”和火箭穿越大气层时产生的高温迅速散去以延长飞机和火箭的使用寿命 。
铍的制取途径用金属镁还原氟化铍或电解无水熔融的铍盐制得 。
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