ベリリウムの特性とは?
ベリリウムの原子番号は4で、第2族元素の第2サイクルに属し、最も軽いアルカリ土類金属元素でもある。金属ベリリウムは、鋼の灰色、1283 DEG Cの融点、2570 DEG Cの沸点、1.848g/cmの密度である。ベリリウム7、ベリリウム8、ベリリウム10、9Beはベリリウムの唯一の安定核種である。ベリリウム鉱石は30種類以上、ベリル(3BeO - AlO3 - 6SiO2)、フェナサイト(2BeO - SiO2)、クリソベリル(BeO - Al2O3)が経済的価値を持っている、米国で最も豊富な資源ベリリウムがあります。低密度、高融点、高弾性率、高引張強度、優れた熱特性、良好な寸法安定性、低中性子吸収断面積、X線透過率、および他の多くの優れた性能を持つ希少軽金属に属するアルカリ土類金属の最初のメンバーとして、航空宇宙、航空、電子、原子力産業で不可欠な材料であり、通常、 "スーパーメタル"、 "金属チップ "と呼ばれています。
ベリリウムの特性
物理的性質
ベリリウムは軽いレアメタルで、原子密度は小さい(わずか1.847g/cm)。融点は高い(1283 DEG C)。ベリリウムは6つの側面が密に配列している。相転移は1254 DEG Cで起こり、これはβ-Beの構造である。ベリリウムは、すべての金属の中で最大の熱容量を持っています。室温での比熱は1.8828 J/gKであり、ベリリウムは他の金属よりも多くの熱を吸収し、この性質は融解するまで残る。室温でのベリリウムの熱伝導率は0.15kW/(m.K)である。ベリリウムの熱膨張係数は、ステンレス鋼やNi-Co合金と同程度であり、熱拡散率も良好である。
ベリリウムの可視光の反射率は50%、紫外線の反射率は55%、赤外線の反射率は98%である。X線の透過率も高く、X線窓には欠かせない材料である。
ベリリウムの弾性率は非常に高く(309000MPa)、アルミニウムの約4倍、チタンの約2.5倍、鋼鉄の約1.5倍である。比剛性は鋼、アルミニウム、チタンの約6倍である。また、ベリリウムの熱中性子吸収率はすべての金属の中で最も小さく、散乱断面積は非常に大きい。
さらにベリリウムは鋼鉄の灰色金属軽金属である。ベリリウムは、ナイフで切ることができるカルシウム、ストロンチウム、バリウムとは異なり、同種の金属よりも硬度が高い。
化学的性質
ベリリウムは非常に反応しやすい金属で、酸素との親和性が高く、常温で酸素と反応して表面に薄い保護酸化膜を作ることができる。温度が600度未満である場合、乾燥空気中のベリリウムは、長時間酸化することができ、600 DEG Cよりも高いですが、酸化速度は徐々に増加します。温度が800 DEG Cに達したとき、それは短時間にとどまるとき、酸化の程度は非常に深刻ではありません。
ベリリウムとリチウムは、空気中で保護酸化物層を形成することができるので、も非常に安定している。冷水には溶けず、熱水にはわずかに溶け、希塩酸、希硫酸、水酸化カリウム水溶液、水素には溶ける。金属ベリリウムは、酸素を含まない金属ナトリウムに対して、高温でも明らかな耐食性を示す。ベリリウムの原子価は正価であるため、ポリマーや、熱安定性の高い共有結合化合物が形成される。
ベリリウムの異常な性質
Be原子の価電子層構造は2S (2)、原子半径は89pm、Be (2+)イオン半径は31pm、Beの電気陰性度は1.57である。ベリリウムは原子半径とイオン半径が非常に小さいため、電気陰性度が比較的高く、他の族元素とは異なり、主にイオン化合物を形成するベリリウム共有結合の傾向が大きい。そのため、ベリリウムは他の同族元素とは異なる特異な性質を示すことが多い。
(1)ベリリウムはその表面からコンパクトな保護膜を形成しやすいが、他の金属マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムが容易に水と反応するのに対し、水とは反応しない。
(2) 水酸化ベリリウムは両性であり、他の元素の人は強アルカリ性または水酸化アルカリ性である。
(3)ベリリウム塩は強く加水分解されて四面体イオン[Be (H2O) 2]2+を形成し、Be-O結合が強く、O-H結合を弱めるので、水和ベリリウムイオンはプロトンを失う傾向がある:
ベリリウム塩は純水中では酸性である。同族元素の塩(マグネシウムを除く)は加水分解しない。