יסוד כימי · דף עיון
4Be

בריליום

בריליום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 4 וסמלו Be. הוא נמצא במחזור 2, קבוצה 2 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [He] 2s2.

מספר אטומי4
משקל אטומי תקני9.0121831(5)
קבוצה2
מחזור2
בלוקs
תצורת אלקטרונים[He] 2s2
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לבריליום שני אלקטרוני ערכיות, ולכן מצב החמצון +2 הוא השכיח ביותר. המבנה הזה מסביר את הכימיה של מלחים, תחמוצות ותגובות אופייניות של המתכות האלקליות-עפרוריות.

תצורת האלקטרונים של בריליום היא [He] 2s2. האלקטרונים החיצוניים קובעים את המגמות בקבוצה ברדיוס האטומי, באנרגיית היינון ובחוזק האופי היוני של תרכובות רבות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

בריליום נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 1.85 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 560 K (1 287 °C). נקודת הרתיחה היא 2 742 K (2 469 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא בריליום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, בריליום מופיע ביישומים כגון תעופה וחלל, חלונות לקרני X וסגסוגות. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

תעופה וחלל

בתחום תעופה וחלל, בריליום שימושי כאשר נדרשים יחס חוזק-משקל טוב, עמידות בחום ובקורוזיה או תכונות חשמליות וגרעיניות מיוחדות.

חלונות לקרני X

בריליום או תרכובות שלו משמשים ברכיבים ליצירה, גילוי או העברה מבוקרת של קרני X, בהתאם לתכונות האטומיות והחומריות הנדרשות.

סגסוגות

בריליום מתווסף למתכות או לסגסוגות כדי לשנות חוזק, עמידות בפני קורוזיה, התנהגות בהתכה או ביצועים בטמפרטורות גבוהות.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

בריליום נמצא במחזור 2 ובקבוצה 2. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: מימן; ליתיום; נתרן; מגנזיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת אלקלית-עפרורית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 2
צפיפות1.85 g/cm³
נקודת התכה1 556 K (1 283 °C)
נקודת רתיחה2 742 K (2 469 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.57
אנרגיית יינון ראשונה899.5 kJ/mol
זיקה אלקטרונית—

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי בריליום מזוהה עם עבודתו של לואי ניקולא ווקלן. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של בריליום הוא 9.0121831(5). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לבריליום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לבריליום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.