BeO: Óxido de Berilio
Enviado por GiRoRo • 21 de Noviembre de 2016 • Trabajo • 1.307 Palabras (6 Páginas) • 1.815 Visitas
- NATURALEZA Y ESTRUCTURA:
El óxido de berilio (BeO) es un compuesto inorgánico incoloro, siendo un buen aislante eléctrico, con una conductividad térmica más alta que cualquier no metal, excepto el diamante. Es producido en la naturaleza y se trata de un material conocido históricamente como glucina o glucinio óxido. El óxido de berilio es un óxido metálico formado por:
- 1 átomo de berilio.
- 1 átomo de oxígeno.
La estructura cristalina pertenece al sistema cristalino hexagonal, y consiste en átomos de oxígeno y de berilio coordinados de forma tetraédrica, apilados según la secuencia ABABAB.
Estructura hexagonal (a = 2.698 Å i c = 4.38 Å)
Nº coordinación (catión y anión) = 4
Estructura hexagonal:
-aniones: empaquetamiento HCP
-cationes: mitad de huecos tetraédricos
El berilio es un elemento químico de símbolo Be y número atómico 4. Es un elemento Alcalinotérreo bivalente, tóxico, de color gris, duro, ligero y quebradizo. Se emplea principalmente como endurecedor en aleaciones, especialmente de cobre
El BeO cristaliza en la estructura de wurtzita hexagonal, con Be2+ y O2 en centros tetraédricos.
En la fase vapor, el óxido de berilio está presente como moléculas diatómicas discretas, las cuales adoptan la hibridación del orbital sp, con dos sigmas y dos enlaces pi. El estado fundamental correspondiente es: (2sσ) 2 (2sσ *) 2 (2pπ) 4, donde ambos orbitales π degenerados pueden ser considerados como enlaces dativos de oxígeno hacia el berilio.[]
El óxido de Berilio es una molécula gigante (estructura wurtzita) no volátil en la que según Pauling los enlaces Be-O tienen aproximadamente un 40% de carácter iónico.
- PROCESOS DE FABRICACIÓN:
La metalurgia del berilio comprende dos procesos para extraer el óxido o hidróxido de berilio de la mena. Existen también dos métodos para reducir el BeO a berilio metálico.
Los dos métodos de extracción se basan en la disolución del óxido como fluoruro o como sulfato. La reducción se logra, térmicamente, con la adición de magnesio al fluoruro de berilio, y, electrolíticamente, con el cloruro de berilio.
- Preparación:
El óxido de berilio se puede preparar por calcinación (tostado) de carbonato de berilio, deshidratación de hidróxido de berilio o por ignición del metal:
BeCO3 → BeO + CO2
Be(OH)2 → BeO + H2O
2Be + O2 → 2BeO
Al quemar berilio en presencia de aire da una mezcla de BeO y nitruro de berilio (Be3N2). A diferencia de los óxidos formados por el grupo de los metales alcalinotérreos, el óxido de berilio es anfótero.
La fabricación de piezas de óxido de berilio se realiza, bien por un proceso en frío, con intervención de prensado en frío, extrusión o “slip-casting”, seguido de sinterización, o bien mediante un proceso en el que la formación y sinterización se combinan en una sola etapa.
- DIAGRAMA DE FASE:
El diagrama de fase del sistema Be-O es el siguiente:
Con la ayuda de este diagrama se puede decir que existen dos formas alotrópicas del óxido de berilio. Con una presión de 0.1 MPa y temperaturas de hasta aproximadamente 2015 ᴼC, la única forma cristalina estable de BeO es hexagonal, y la forma estable desde esta temperatura hasta el punto de fusión, que es de 2550 ᴼC, es tetragonal.
Debido a las desviaciones inexploradas en la composición de los sólidos de BeO de estequiometría pequeña, estas temperaturas de transición no están afectadas sensiblemente por variaciones en la fugacidad de . La temperatura exacta de la transición entre y es difícil de determinar debido a la histéresis, pero el valor adoptado en el texto utilizado es de 2015 ± 15 ᴼC.[pic 1][pic 2][pic 3]
- PROPIEDADES FÍSICAS:
Su densidad es de 2,85 g/cm3 ylLas propiedades varían en función del grado de porosidad.
En cuanto a las propiedades eléctricas: La resistividad eléctrica entre 1·1020 y 1·1022 µohm·cm y su resistencia dieléctrica observamos que es alta, por lo que podemos afirmar que se trata de un buen aislante eléctrico.
En las propiedades térmicas más importantes encontramos una temperatura de fusión de 2527 °C por lo que puede ser utilizado como refractario. Su coeficiente de dilatación térmica lineal a la temperatura de 20°C es de 6,40µm/m·°C y a 500°C es 7,20µm/m·°C. Además la conductividad térmica a temperatura ambiente está entre 245 – 265 W/m·K con lo que llegamos a la conclusión que es la conductividad térmica más alta que cualquier no metal sin contar el diamante. Como información adicional encontramos una elevada resistencia volumétrica. Como propiedades ópticas el óxido de berilio se trata de un sólido incoloro aunque la forma más producida se trata de un polvo amorfo de color blanco (opaco) que han sido obtenidos de forma hidrotérmica o por el método de Verneuil y posteriormente sinterizado en formas más grandes para obtener cristales de alta calidad. Es transparente a la radiación microondas.
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