Бериллий. 
Неорганическая химия

Металлическое состояние. Бериллий — хрупкий твердый металл светло-серого цвета. При хранении на воздухе он покрывается плотной оксидной пленкой, предотвращающей дальнейшее окисление и взаимодействие с водой (даже горячей).

Получение. Исходным сырьем для получения металлического бериллия служит минерал берилл. В результате химической обработки из берилла получают хлорид или фторид бериллия. ВеС1₂ подвергают электролизу в расплавленном состоянии:

Из BeF₂ бериллий получают в результате магнийтермического восстановления:

Химические свойства. Бериллий — амфотерный элемент. Он реагирует не только с кислотами, но и с сильными основаниями. При этом в кислых растворах образуется комплексный катион тетрааквабериллия (П) [Ве (Н₂0)₄]²⁺:

а в щелочных растворах — комплексный тетрагидроксобериллат (П)-ион | Ве (ОН)₄]^2-:

Эти комплексные ионы имеют форму тетраэдров вследствие sp³-гибридизации электронных орбиталей атома бериллия.

Бинарные соединения. При комнатной температуре бериллий взаимодействует с фтором, образуя фторид бериллия:

При нагревании он реагирует с остальными галогенами, кислородом, серой, азотом, фосфором, углеродом и бором, образуя соответствующие бинарные соединения (табл. 16.3). В отличие от остальных элементов 2-й группы бериллий не реагирует с водородом и кремнием.

Гидрид. Гидрид бериллия — полимер с трехцентровыми связями Be—Н—Be, аналогичными связям в диборане (см. рис. 11.20). В полимерном (ВеН₂)" каждый атом бериллия связан с четырьмя атомами водорода. При взаимодействии с водой гидрид бериллия разлагается с выделением водорода:

Таблица 16.3.

Бинарные соединения бериллия и их значения AGf ₂«8 (кДж/моль).

* Гидрид бериллия — аморфное вещество.

Галогениды. Известны соединения бериллия со всеми галогенами. Энергия связи Be—Г (где Г = F, Cl, Вг, I) уменьшается при переходе от фторида к иодиду. В газообразном состоянии молекулы BeF₂ и ВеС1₂ имеют линейное строение (см. рис. 11.11) вследствие sp-гибридизации электронных орбиталей атома бериллия. Структура твердого фторида бериллия состоит из тетраэдров BeF₄, связанных через вершины. При сплавлении с фторидами щелочных металлов BeF₂ образует комплексные соединения:

Фторид бериллия хорошо растворим в воде. Гидролизу подвергается только при нагревании раствора или при добавлении в него щелочи.

Хлорид бериллия в твердом состоянии образует цепочечную структуру, в которой каждый атом Вс связан с четырьмя атомами хлора (рис. 16.1). При растворении в воде ВеС1₂, ВеВг₂ м Ве1₂ подвергаются гидролизу по катиону.

Рис. 16.1. Структура полимерного ВеС1_2.

Оксид. Бесцветный кристаллический оксид берилия ВеО практически нерастворим в воде. В отличие от оксидов других элементов 2-й группы оксид бериллия — амфотерный оксид. Он взаимодействует как с кислотами, так и с сильными основаниями:

Гидроксид бериллия. При добавлении гидроксида натрия или аммиака к растворам солей бериллия образуется осадок Ве (011)₂. В отличие от гидроксидов других элементов 2-й группы гидроксид бериллия — амфотерное основание. Свежеосажденный Ве (ОН)₂ реагирует как с кислотами, так и с сильными основаниями.

Соли кислородсодержащих кислот. Карбонат бериллия ВеС0₃ неустойчив и разлагается при нагревании до 100 °C. Гидрокарбонат бериллия не существует. Сульфат и нитрат бериллия при обычных условиях существуют в виде кристаллогидратов BeS04‘4H₂0 и Ве (Ж)з)₂-4Н₂0. При высоких температурах обе соли разлагаются:

Растворы солей бериллия имеют кислую реакцию в результате гидролиза по катиону. При гидролизе образуются многоядерные соединения, в которых каждый атом бериллия имеет тетраэдрическое окружение из четырех атомов кислорода.

Применение. Металлический бериллий используется в ядерных реакторах, самолетостроении и главным образом в космической технике, где незаменимо присущее ему сочетание малой плотности, очень высокой теплопроводности, прочности и коррозионной стойкости.

Все соединения бериллия, а также содержащая бериллий пыль очень токсичны. Они вызывают аллергические и онкологические заболевания. Ве²⁺ ингибирует ферменты типа фосфатазы, а также ферменты, активируемые Mg²⁺ и Ю. Доза бериллия в миллион раз меньшая, чем масса тела, может стать причиной смерти.