عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
4Be

بيريليوم

بيريليوم عنصر كيميائي عدده الذري 4 ورمزه Be. يقع في الدورة 2، المجموعة 2 ضمن القطاع s. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [He] 2s2.

العدد الذري4
الكتلة الذرية القياسية9.0121831(5)
المجموعة2
الدورة2
القطاعs
التوزيع الإلكتروني[He] 2s2
البنية الإلكترونية

ما الذي يتحكم في كيميائه؟

يمتلك بيريليوم إلكترونين في غلاف التكافؤ، ولذلك تكون حالة الأكسدة +2 هي الأشيع في مركباته. تعكس هذه البنية سلوك الفلزات القلوية الترابية في الأملاح والأكاسيد والتفاعلات مع الماء أو الأحماض.

التوزيع الإلكتروني لـبيريليوم هو [He] 2s2. يحدد الغلاف الخارجي اتجاهات المجموعة في نصف القطر وطاقة التأين وقوة الروابط الأيونية.

الأشكال الكيميائية

المركبات والأيونات والمواد

يوجد بيريليوم غالباً في مركبات أيونية مثل الأكاسيد والهيدروكسيدات والهاليدات والكربونات أو الكبريتات. يكون الفلز الحر أكثر تفاعلاً، لذلك تعكس كيمياؤه الطبيعية ميله إلى تكوين كاتيونات مستقرة.

السلوك الفيزيائي

الحالة وتحولات الطور

الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 1.85 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 560 K (1 287 °C). نقطة الغليان هي 2 742 K (2 469 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.

الوجود والاستخدامات

أين يوجد بيريليوم وكيف يُستخدم؟

عملياً يظهر بيريليوم في تطبيقات مرتبطة بـالطيران والفضاء، نوافذ الأشعة السينية وسبائك. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.

عملياً

أمثلة على استخدامات حقيقية

الطيران والفضاء

يُستخدم بيريليوم في تطبيقات الطيران والفضاء عندما تكون خفة الكتلة والقوة ومقاومة الحرارة أو خواص إلكترونية وبصرية متخصصة مهمة.

نوافذ الأشعة السينية

ينفذ البيريليوم الأشعة السينية بكفاءة عالية مقارنة بفلزات بنيوية كثيرة، لذلك تُستخدم رقائقه الرقيقة كنوافذ في بعض أجهزة الأشعة السينية.

سبائك

يُضاف بيريليوم إلى الفلزات أو السبائك لتعديل القوة ومقاومة التآكل وسلوك الانصهار أو الأداء عند درجات الحرارة المرتفعة.

الموقع الدوري

ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟

يقع بيريليوم في الدورة 2 والمجموعة 2. العناصر المجاورة المعروضة هي: هيدروجين؛ ليثيوم؛ صوديوم؛ مغنيسيوم. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.

بيانات مرجعية

الخواص الفيزيائية والذرية

التصنيففلز قلوي ترابي
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 2
الكثافة1.85 g/cm³
نقطة الانصهار1 556 K (1 283 °C)
نقطة الغليان2 742 K (2 469 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.57
طاقة التأين الأولى899.5 kJ/mol
الألفة الإلكترونية—

تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.

التاريخ

الاكتشاف والتعرّف

يرتبط اكتشاف بيريليوم بأعمال لويس نيكولا فوكلان. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.

النظائر والكتلة الذرية

كيف يغير تركيب النظائر القيم؟

الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـبيريليوم هي 9.0121831(5). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.

لـبيريليوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.

السلامة

المناولة والتعرض

تعتمد مخاطر بيريليوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.