Berylliumfluorid

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Strukturformel
Polymeres Berylliumfluorid
Allgemeines
Name Berylliumfluorid
Andere Namen
  • Beryllium(II)-fluorid
  • Berylliumdifluorid
Summenformel BeF2
CAS-Nummer 7787-49-7
Kurzbeschreibung

farblose bis graue, glasartige Masse[1]

Eigenschaften
Molare Masse 47,01 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,99 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

555 °C[1]

Löslichkeit
  • löslich in Wasser, wenig löslich in Alkoholen[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​330​‐​350i​‐​372​‐​315​‐​319Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​317​‐​335​‐​411
P: 260​‐​301+310​‐​305+351+338​‐​320​‐​405​‐​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 49​‐​25​‐​26​‐​36/37/38​‐​43​‐​48/23Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​51/53
S: 53​‐​45​‐​61
MAK

aufgehoben, da karzinogen[1]

Toxikologische Daten

98 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−1026,8 kJ/mol[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Beryllium(II)-fluorid ist eine chemische Verbindung aus Beryllium und Fluor mit der Formel BeF2.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Gewonnen werden kann Berylliumfluorid durch Thermolyse von Ammonium-tetrafluoridoberyllat(II) (einer Berylliumkomplexverbindung die durch Reaktion von Berylliumoxid (BeO) mit Ammoniumfluorid (NH4F) erhalten werden kann)[6][7] bei ~900 °C.

\mathrm{(NH_4)_2BeF_4 \longrightarrow \ BeF_2 + 2 \ NH_4F}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Berylliumfluorid hat stark kovalente Bindungsanteile, weshalb es kein Ionengitter ausbildet, sondern im Festkörper eine polymere Struktur besitzt, welche isotyp mit α-Quarz (< 430 °C) bzw. β-Cristobalit (> 516 °C) ist. Hierbei ist jeder Berylliumkern tetraedrisch von vier Fluorkernen umgeben. Dies ist ein Gegensatz zum isoelektronischen Kohlenstoffdioxid (CO2), steht jedoch im Einklang mit dem ebenfalls isoelektronischen Siliciumdioxid (SiO2). In der polymeren Struktur verbrückt jeder Fluorkern zwei Berylliumkerne. Hierbei wird auch Schrägbeziehung des Berylliums zum Aluminium deutlich, das ähnliches Verhalten zeigt.

Gasförmiges Berylliumfluorid liegt als lineares Monomer vor. Es bildet eine schwache π-Bindung vom Fluor zum Beryllium aus, um dessen Elektronenmangel zu kompensieren. Der Be-F-Abstand beträgt 143 pm.[8]

Monomeres Berylliumfluorid


Bei Berylliumfluorid handelt es sich wie bei allen Beryllium(II)-halogeniden um eine Lewis-Säure, sodass es mit Fluoriden Fluoroberyllate wie BeF42− bilden kann.

Hydrolyse[Bearbeiten]

Im Gegensatz zu den anderen Berylliumhalogeniden, die in Wasser direkt in hydratisierte Berylliumionen und die entsprechenden Anionen dissoziieren, liegt der Hydrolyse von Berylliumfluorid ein komplexer Ablauf von Reaktionen zugrunde, beginnend mit einer Addukt-Bildung, gefolgt von einer Autoionisation.

\mathrm{ BeF_2 + 2\ H_2O\ \rightleftharpoons \ [BeF_2(H_2O)_2]} \mathrm{ 2\ [BeF_2(H_2O)_2]\ \rightleftharpoons \ [BeF_3(H_2O)]^- + [BeF(H_2O)_3]^+} \mathrm{ 2\ [BeF_3(H_2O)]^-\ \rightleftharpoons \ [BeF_4]^{2-} + [BeF_2(H_2O)_2]} \mathrm{ 2\ [BeF(H_2O)_3]^+\ \rightleftharpoons \ [BeF_2(H_2O)_2] + [Be(H_2O)_4]^{2+}}

Die wässrige Lösung reagiert wegen der Deprotonierung des Aquakomplexes letztlich sauer:

\mathrm{ [Be(H_2O)_4]^{2+} + H_2O\ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + [Be(H_2O)_3(OH)]^+}

Verwendung[Bearbeiten]

Berylliumfluorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von reinem Beryllium, welches durch Reduktion mit Magnesium von Berylliumfluorid bei 1300 °C erhalten werden kann.[9]

\mathrm{BeF_2 + \ Mg \longrightarrow \ Be + \ MgF_2}

Außerdem wird es zur Herstellung von Gläsern und in der Reaktortechnik verwendet.[10]

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Berylliumfluorid ist wie alle Berylliumverbindungen hochgiftig und wird als krebserregend eingestuft[1].

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu CAS-Nr. 7787-49-7 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 18.8.2007 (JavaScript erforderlich).
  2. Niehs: Beryllium and Beryllium Compounds, Report on Carcinogens, Twelfth Edition (2011).
  3. a b Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Berylliumverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Berylliumverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich).
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-6.
  6. Berylliumfluorid bei Webelements.
  7. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2. Auflage., vol. 1, Academic Press 1963, S. 231-232.
  8. Holleman, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, deGruyter Verlag, S. 1108-1109.
  9. Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1216.
  10. Beryllium-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. Juli 2014.