Berylliumfluorid

Strukturformel
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, Ethanol, Benzol, Diethylether, Chloroform und Kohlenstoffdisulfid[2] unlöslich in Ammoniak und Aceton[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gefahr H- und P-Sätze H: 301-330-350i-372-315-319-317-335-411 EUH: keine EUH-Sätze P: 260-​301+310-​305+351+338-​320-​405-​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [3] Sehr giftig Umwelt- gefährlich (T+) (N) R- und S-Sätze R: 49-25-26-36/37/38-43-48/23-51/53 S: 53-45-61
MAK	aufgehoben, da cancerogen[1]
LD50	oral Ratte: 98 mg·kg−1 [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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

Gewinnung und Darstellung

Gewonnen werden kann Berylliumfluorid durch Thermolyse von Ammonium-tetrafluoridoberyllat(II) (einer Berylliumkomplexverbindung die durch Reaktion von Berylliumoxid (BeO) mit Ammoniumfluorid (NH₄F) erhalten werden kann)^[5][6] bei ~900 °C.

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

Eigenschaften

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.^[7]

Monomeres Berylliumfluorid

Bei Berylliumfluorid handelt es sich wie bei allen Beryllium(II)-halogeniden um eine Lewis-Säure, sodass es mit Fluoriden Fluoroberyllate wie BeF₄^2- bilden kann.

Hydrolyse

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

Berylliumfluorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von reinem Beryllium, welches durch Reduktion mit Magnesium von Berylliumfluorid bei 1300 °C erhalten werden kann.^[8]

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

Außerdem wird es zur Herstellung von Gläsern und in der Reaktortechnik verwendet.^[9]

Sicherheitshinweise

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

Einzelnachweise

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. ↑ ^{a b} Niehs: Beryllium(II)-fluorid.
3. ↑ Nicht explizit in RL 67/548/EWG, Anh. I gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Berylliumverbindungen“; Eintrag in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 31. März 2009 (JavaScript erforderlich)
4. ↑ http://c1155.camd.lsu.edu/MSDS/health.aspx
5. ↑ Berylliumfluorid bei Webelements.
6. ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2. Auflage., vol. 1, Academic Press 1963, S. 231-232.
7. ↑ Holleman, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, 1995, deGruyter Verlag, S. 1108-1109.
8. ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1216.
9. ↑ Helmut Sitzmann: Beryllium-Verbindungen. In: Römpp Chemie-Lexikon. Thieme Verlag, Stand Dezember 2007.

Berylliumhalogenide

Berylliumfluorid | Berylliumchlorid | Berylliumbromid | Berylliumiodid