Élément chimique · fiche de référence

4Be

Béryllium

Le béryllium est l’élément 4 (Be), situé en période 2, groupe 2 et dans le bloc s. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [He] 2s2.

Numéro atomique4

Poids atomique standard9,0121831(5)

Groupe2

Période2

Blocs

Configuration électronique[He] 2s2

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La configuration externe se termine par s². La perte de deux électrons de valence conduit à un ion +2, état ionique caractéristique des métaux alcalino-terreux.

Par rapport au groupe 1, cette couche externe à deux électrons modifie l’énergie d’ionisation, les liaisons et la réactivité. Dans la nature, ces éléments se rencontrent surtout dans des oxydes, carbonates, sulfates ou halogénures plutôt qu’à l’état métallique libre.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

L’état d’oxydation +2 domine. Oxydes, hydroxydes, halogénures, carbonates et sulfates constituent des familles importantes, même si leur solubilité et leur stabilité thermique évoluent régulièrement dans le groupe 2.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 1,85 g/cm³. Le point de fusion est 1 556 K (1 283 °C). Le point d’ébullition est 2 742 K (2 469 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le béryllium se rencontre dans des minéraux comme le béryl, dont l’émeraude et l’aigue-marine sont des variétés. Léger et rigide, il entre dans certaines applications aéronautiques, spatiales et dans des fenêtres pour rayons X. Les poussières et fumées de béryllium sont toxiques : sa mise en œuvre industrielle exige des protections strictes.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

aéronautique et spatial

Le béryllium est utilisé lorsque faible masse, résistance, tenue à la chaleur ou propriétés électroniques et optiques spécialisées sont recherchées.

fenêtres pour rayons X

Le béryllium laisse relativement bien passer les rayons X tout en restant rigide ; de fines fenêtres de béryllium sont donc utilisées dans certains appareils spécialisés.

alliages

Le béryllium est ajouté à des métaux pour modifier leur résistance, leur tenue à la corrosion, leur fusion ou leurs performances à haute température.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le béryllium est en période 2 et dans le groupe 2. Dans le voisinage affiché, le lithium est immédiatement à sa gauche sur la même période ; le magnésium est juste au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal alcalino-terreux

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 2

Masse volumique1,85 g/cm³

Point de fusion1 556 K (1 283 °C)

Point d’ébullition2 742 K (2 469 °C)

Électronégativité de Pauling1,57

Première énergie d’ionisation899,5 kJ/mol

Affinité électronique—

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du béryllium est associée à Louis Nicolas Vauquelin. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 9.0121831(5). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le béryllium possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les poussières et fumées de béryllium peuvent provoquer de graves maladies pulmonaires ; l’exposition professionnelle doit être strictement maîtrisée.