stringtranslate.com

Тетрафторобериллат

Тетрафторобериллат или ортофторобериллат — это анион с химической формулой [ BeF4 ] 2− . Он содержит бериллий и фтор . Этот фторанион имеет тетраэдрическую форму , в которой четыре атома фтора окружают центральный атом бериллия. Он имеет тот же размер, заряд и внешнюю электронную структуру, что и сульфат S O 2−4. Поэтому многие соединения, содержащие сульфат, имеют эквиваленты с тетрафторобериллатом. Примерами этого являются лангбейниты и соли Туттона .

Характеристики

Длина связи Be–F составляет от 145 до 153  пм . Бериллий находится в состоянии sp 3 гибридизации , что приводит к более длинной связи, чем в BeF 2 , где бериллий находится в состоянии sp гибридизации . [11] В трифторбериллатах на самом деле тетраэдры BeF 4 расположены в треугольнике, так что три атома фтора делятся на два тетраэдра каждый, что приводит к формуле Be 3 F 9 . [12]

В тетрафторобериллатах тетраэдры могут вращаться в разных градусах. При комнатной температуре они ограничены в движении. Но с повышением температуры они могут вращаться вокруг тройной оси (т. е. линии, проходящей через один атом фтора и атом бериллия) с потенциальным барьером 12,5 ккал/моль (52 кДж/моль). При более высоких температурах движение может стать изотропным (не ограничиваться вращением вокруг одной оси) с потенциальным барьером 14,5 ккал/моль (61 кДж/моль). [11]

Похожие соединения содержат магний или цинк в аналогичном положении, что и бериллий, например, K2 [ MgF4 ] ( тетрафторомагнезат калия) или [NH4 ] 2 [ ZnF4 ] ( тетрафтороцинкат аммония), но они не столь стабильны. [12]

Тетрафторобериллат оказывает биологическое действие, ингибируя ферменты, вырабатывающие аденозинтрифосфат F-АТФазу в митохондриях и бактериях . Он делает это, пытаясь вступить в реакцию с аденозиндифосфатом, поскольку он похож на фосфат . Однако, как только он это делает, он остается застрявшим в части F1 фермента и ингибирует его дальнейшую функцию. [13]

Простые соли

Тетрафторобериллат натрия имеет несколько кристаллических форм. Ниже 220 °C он принимает ту же форму, что и орторомбический оливин, и это называется γ-фазой. Между 220 °C и 320 °C он находится в форме α′. Когда температура повышается выше 320 °C, он переходит в гексагональную α-форму. При охлаждении форма α′ переходит в β-форму при 110 °C, и ее можно охладить до 70 °C, прежде чем вернуться в γ-форму. [32] Он может быть образован путем плавления фторида натрия и фторида бериллия . [32] Газ над расплавленным тетрафторобериллатом натрия содержит газ BeF2 и NaF. [11]

Тетрафторобериллат лития принимает ту же кристаллическую форму, что и минерал фенакит . В качестве жидкости он предлагается для реактора расплавленной соли , в котором он называется FLiBe . Жидкая соль имеет высокую удельную теплоемкость, близкую к теплоемкости воды. Расплавленная соль имеет очень похожую плотность с твердым телом. Твердое тело имеет непрерывные пустотные каналы, проходящие через него, что снижает его плотность. [15] Li 2 BeF 4 можно кристаллизовать из водного раствора с использованием (NH 4 ) 2 BeF 4 и LiCl. [33]

Тетрафторобериллат калия имеет ту же структуру, что и безводный сульфат калия , как и тетрафторобериллат рубидия и цезия. Тетрафторобериллат калия может образовывать твердые растворы с сульфатом калия. [11] Его можно использовать в качестве отправной точки для создания нелинейного оптического кристалла KBe 2 BO 3 F 2, который имеет самую высокую мощность и самые короткие УФ-характеристики среди всех боратов. [34] Он хорошо растворяется в воде, поэтому бериллий можно извлекать из почвы в этой форме. [35]

Тетрафторобериллат аммония разлагается при нагревании, теряя пары NH 4 F , постепенно образуя NH 4 BeF 3 , затем NH 4 Be 2 F 5 и, наконец, BeF 2 . [11]

Тетрафторобериллат таллия можно получить путем растворения фторида бериллия и карбоната таллия вместе в плавиковой кислоте с последующим выпариванием раствора. [22]

Тетрафторобериллат радия используется как стандартный источник нейтронов. Альфа-частицы из радия вызывают испускание нейтронов из бериллия. Он осаждается из раствора хлорида радия, смешанного с тетрафторобериллатом калия. [12]

Тетрафторобериллат магния может быть осажден из горячего насыщенного раствора тетрафторобериллата аммония и соли магния. [11] Однако, если температура достигает точки кипения, вместо этого осаждается MgF 2. [36]

Тетрафторобериллат кальция напоминает циркон по способу плавления и кристаллизации. [11]

Тетрафторобериллат стронция может быть получен в нескольких формах. Форма γ получается путем охлаждения расплава SrF 2 и Be 2 , а форма β получается путем осаждения из водного раствора. При расплавлении и нагревании до 850–1145 °C газ Be 2 испаряется, оставляя расплавленный SrF 2 . [11]

Тетрафторобериллат бария очень нерастворим и может быть использован для гравиметрического анализа бериллия. [11]

H 2 BeF 4 — это кислота, которая может быть получена из Ag 2 BeF 4 и HCl . Она существует только в водном растворе. [11]

Триглицинтетрафторобериллат (TGFB) является сегнетоэлектриком с температурой перехода 70 °C. [26] Кристаллы могут быть образованы путем растворения BeF2 в воде, добавления HF, а затем глицина. При охлаждении раствора образуется триглицинтетрафторобериллат. Cs2BeF4 и Tl2BeF4 в растворе уменьшают рост в направлении 001, так что образуются кристаллы TGFB пластинчатой ​​формы. Соединение таллия может уменьшить рост в направлении 001 на 99%. [ 37]

Двойные соли

соли Туттона

Соль Туттона (NH 4 ) 2 Mn(BeF 4 ) 2 ·6(H 2 O) получается из раствора NH 4 BeF 3 , смешанного с NH 4 MnF 3 . [11] Эквивалент квасцов трудно получить, поскольку трехвалентный ион часто образует комплекс с фторидом вместо фторида бериллия. Однако фиолетовая кислота и рубидий-хромовые квасцы существуют при низких температурах в течение нескольких часов. [38]

Соли Туттона (также называемые схенитами), содержащие магний с фторбериллатом , трудно производить, поскольку растворы имеют тенденцию осаждаться нерастворимым MgF2 . [39]

Квасцы

Соли тетрафторбериллата, эквивалентные квасцам, также существуют с формулой MABF4 · 12H2O , где M одновалентен, а A трехвалентен. Они не распространены, поскольку фторид часто образует нерастворимые продукты с трехвалентными ионами. Методы их получения включают выпаривание смешанных фторидных растворов при пониженном давлении при 0 °C или растворение гидроксидов бериллия и других металлов в плавиковой кислоте при комнатной температуре, охлаждение и их смешивание с холодным этиловым спиртом, вызывающее охлаждение и кристаллизацию. [43] Размеры элементарной ячейки немного меньше (на 0,03–0,05 Å), чем у соответствующих сульфатных квасцов. [43]

Ссылки

  1. ^ "Тетрафторид бериллия". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 30 января 2019 г. Синонимы , предоставленные депозитором тетрафторид бериллия Тетрафторобериллат
  2. ^ "tetrafluoroberyllate(2−) (CHEBI:30497)" (таблица) . www.ebi.ac.uk . 26 января 2009 г. . Получено 30 января 2019 г. . Синонимы Источники tetrafluoroberyllate(2−) IUPAC
  3. ^ "Тетрафторобериллат(2−)". www.chemspider.com . стр. Названия . Получено 30 января 2019 г. Тетрафторобериллат (2-) [Название ACD/IUPAC]
  4. ^ "tetrafluoroberyllate(2−) (CHEBI:30497)". www.ebi.ac.uk . 26 января 2009 г. . Получено 30 января 2019 г. . Название IUPAC tetrafluoridoberyllate(2−)
  5. ^ "Tetrafluoroberyllate(2−)". www.chemspider.com . стр. Подробнее . Получено 30 января 2019 г. . Систематическое название Tetrafluoroberyllate(2−)
  6. ^ "Тетрафторобериллат(2−)". www.chemspider.com . стр. Источники данных . Получено 30 января 2019 г. . 30497
  7. ^ «Тетрафторбериллат (2-) (CHEBI: 30497)» . www.ebi.ac.uk. ​26 января 2009 года . Проверено 30 января 2019 г. ЧЕБИ ID ЧЕБИ:30497
  8. ^ "Тетрафторобериллат(2−)". www.chemspider.com . стр. Подробнее . Получено 30 января 2019 г. . УЛЫБКИ [Be-2](F)(F)(F)F
  9. ^ «Тетрафторбериллат (2-) (CHEBI: 30497)» (таблица) . www.ebi.ac.uk. ​26 января 2009 года . Проверено 30 января 2019 г. УЛЫБКИ F[Be--](F)(F)F
  10. ^ "tetrafluoroberyllate(2−) (CHEBI:30497)" (таблица) . www.ebi.ac.uk . 26 января 2009 г. . Получено 30 января 2019 г. . Тип регистрационного номера Источник 2035 Gmelin Регистрационный номер Gmelin
  11. ^ abcdefghijk Эмелеус, Гарри Джулиус; Шарп, АГ (1972-12-06). ДОСТИЖЕНИЯ В НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И РАДИОХИМИИ. Academic Press. С. 271–275. ISBN 9780080578637. Получено 13 июля 2013 г.
  12. ^ abcd Саймонс, Дж. Х. (1954-01-01). Химия фтора. Elsevier. стр. 5. ISBN 9780323145435. Получено 13 июля 2013 г.
  13. ^ Лунарди, Джоэл; Дюпюи, Ален; Гарен, Жером; Иссартель, Жан-Поль; Лоран, Мишель; Пейннекен, Андре; Винье, Пьер (1992). Фтороалюминиевые и фторобериллиевые комплексы как зонды каталитических участков митохондриальных F1-АТФаз. ЮНЕСКО. С. 59–69. ISBN 9783034873154. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  14. ^ abcd Рэй, Нирмаленду Натх (1931). «Флуобериллат и его аналогия с сульфатеном. I». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 201 (1): 289–300. дои : 10.1002/zaac.19312010126. ISSN  0863-1786.
  15. ^ ab Douglas, Thomas B.; William H. Payne (20 мая 1969 г.). "Измеренная энтальпия твердого тела и полученные термодинамические свойства жидкого тетрафторобериллата лития, Li2BeF4 от 273 до 900 К". Журнал исследований Национального бюро стандартов, раздел A. 73A ( 5). Вашингтон, округ Колумбия: Институт основных стандартов, Национальное бюро стандартов.
  16. ^ Perfect, FH (1952). «Дальнейшие наблюдения о сходстве ионов флуобериллата и сульфата». Труды Пенсильванской академии наук . 26 : 54–65. JSTOR  44109476.
  17. ^ Фурухаси, Коси; Джунко Хабасаки; Исао Окада (1986). «Молекулярно-динамическое исследование структуры и динамических свойств расплавленных NaBeF3 и Na2BeF4». Молекулярная физика . 59 (6): 1329–1344. Бибкод : 1986MolPh..59.1329F. дои : 10.1080/00268978600102761. ISSN  0026-8976.
  18. ^ Перри, Дейл Л. (2011-05-19). Справочник неорганических соединений, второе издание. Тейлор и Фрэнсис. стр. 394. ISBN 9781439814611. Получено 13 июля 2013 г.
  19. ^ abcde Villars, P. "AtomWork Materials Database". Национальный институт материаловедения . Получено 17 июля 2013 г.
  20. ^ Андреев, АА; А.Н. Дьяченко, Р.И. Крайденко (2011). «Фторирование бериллиевых концентратов фторидами аммония». Журнал прикладной химии . 81 (2): 178–182. doi :10.1134/S1070427208020043. ISSN  1070-4272. S2CID  95507342.
  21. ^ Дьяченко, АН; Крайденко, РИ; Петлин, ИВ; Малютин, ЛН (2016). «Исследование эффективности очистки раствора (NH4)2BeF4». Procedia Engineering . 152 : 51–58. doi : 10.1016/j.proeng.2016.07.624 .Значок открытого доступа
  22. ^ abc да Силва, Иван; Гонсалес Силго, Кристина; Гонсалес Платас, Хавьер; Родригес Карвахаль, Хуан; Мартинес Саррион, Мария Луиза; Местрес, Лурдес (2005). «Порошковая нейтронография Tl 2 BeF 4 при шести температурах от комнатной до 1,5 К». Acta Crystallographica Раздел C. 61 (12): i113–i116. Бибкод : 2005AcCrC..61I.113D. дои : 10.1107/S010827010503249X. ISSN  0108-2701. ПМИД  16330826.
  23. ^ abcdefgh Рэй, Нирмаленду Натх (1932). «Флуобериллат и его аналогия с сульфатом. II. Флуобериллат, einiger zweiwertiger Metalle». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 205 (3): 257–267. дои : 10.1002/zaac.19322050307. ISSN  0863-1786.
  24. ^ Шастри, Маллади Нарасимха (1958). Радиохимические измерения на источниках нейтронов (PDF) (диссертация). Университет Дарема. С. 18–20.
  25. ^ Кадук, JA (2019). «Раздел 4.9.4. Химическая обоснованность». В Gilmore, CJ; Кадук, JA; Шенк, H. (ред.). Международные таблицы по кристаллографии, том H, порошковая дифракция . стр. 496–508.
  26. ^ ab Зарембовская, ТА; ВМ Варикаш; П.А. Пупкевич (1972). "Тепловое расширение кристаллов триглицинфторбериллата вблизи точки сегнетоэлектрического перехода". Журнал советской физики . 15 (6): 920–922. Bibcode :1972SvPhJ..15..920Z. doi :10.1007/BF00912245. ISSN  0038-5697. S2CID  120913512.
  27. ^ Газарян, В.В.; Флек, М.; Петросян, АМ (сентябрь 2014 г.). «Новые химические аналоги триглицинсульфата». Журнал роста кристаллов . 401 : 857–862. Bibcode : 2014JCrGr.401..857G. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2013.11.054.
  28. ^ abc Гош, Амия Канти (1959). «Флуобериллаты органических оснований. I». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 300 (1–2): 98–101. дои : 10.1002/zaac.19593000110. ISSN  0044-2313.
  29. ^ Канти Гош, Амия; Нирмаленду Натх Рай (1959). «Флуобериллаты и их аналогия с сульфатами. XII. Комплексные соединения фторбериллата цинка и кадмия с органическими основаниями». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 300 (1–2): 109–112. дои : 10.1002/zaac.19593000112. ISSN  0044-2313.
  30. ^ Gerrard, Lee A.; Weller, Mark T. (30 сентября 2002 г.). «Пропан-1,2-диаммоний тетрафторобериллат». Acta Crystallographica Section C. 58 ( 10): m504–m505. Bibcode : 2002AcCrC..58M.504G. doi : 10.1107/S0108270102015718. PMID  12359927.
  31. ^ abcdefghi Рэй, Нирмалендунатх (1939). «Флуобериллат и его аналогия с сульфатами. VI. Флуобериллат фон металламинкомплексен». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 241 (2–3): 165–171. дои : 10.1002/zaac.19392410203. ISSN  0863-1786.
  32. ^ ab Holm, JL; K. Lønvik (1982). «Исследования полиморфных превращений дикальциевого силиката (Ca 2 SiO 4 ) и тетрафторобериллата натрия (Na 2 BeF 4 ) с помощью термосониметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии». Journal of Thermal Analysis . 25 (1): 109–115. doi :10.1007/BF01913059. ISSN  0368-4466. S2CID  101885107.
  33. ^ Саймонс, Дж. Х. (1964-01-01). Химия фтора. Elsevier. стр. 20–22. ISBN 9780323147248. Получено 13 июля 2013 г.
  34. ^ Карас, Джордж В. (2005). Новые разработки в исследовании роста кристаллов. Nova Publishers. С. 24–26. ISBN 9781594545399. Получено 14 июля 2013 г.
  35. ^ Стоун, Джон (май 2004 г.). "Извлечение бериллия-10 из почвы методом плавления" (PDF) . Получено 14 июля 2013 г. .
  36. ^ Уолш, Кеннет А. (2009-01-01). Химия и обработка бериллия. ASM International. стр. 100. ISBN 9780871707215. Получено 14 июля 2013 г.
  37. ^ Wieder, HH; CR Parkerson (1966). «Некоторые сегнетоэлектрические и диэлектрические свойства триглицинфториллата». Журнал физики и химии твердого тела . 27 (2): 247–252. Bibcode : 1966JPCS...27..247W. doi : 10.1016/0022-3697(66)90029-1. ISSN  0022-3697.
  38. ^ abcd Гош, Амия Канти (1959). «Комплексные хромфлуобериллаты. I». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 300 (1–2): 102–108. дои : 10.1002/zaac.19593000111. ISSN  0044-2313.
  39. ^ abcdefghijklmnopq Рай, Нирмалендунатх (1936). «Флуобериллат и его аналогия с сульфатом. IV. Doppelsalze mit Rubidium- und Cäsiumfluoberyllaten». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 227 (1): 32–36. дои : 10.1002/zaac.19362270105. ISSN  0863-1786.
  40. ^ abc Хан, Th.; Г. Лоре; С. Дж. Чунг (1969). «Новая тетраэдрическая каркасная структура в сульфатах и ​​флуобериллатах». Die Naturwissenschaften . 56 (9): 459. Бибкод : 1969NW.....56Q.459H. дои : 10.1007/bf00601063. ISSN  0028-1042. S2CID  1161273.
  41. ^ abcdefgh Нат Рэй, Нирмаленду (1932). «Флуобериллат и его аналогия с сульфатеном. III. Добавка фторбериллата». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 206 (2): 209–216. дои : 10.1002/zaac.19322060209. ISSN  0863-1786.
  42. ^ Монтгомери, Х. (15 сентября 1980 г.). "Диаммоний никеля бис(тетрафторобериллата)гексагидрат" (PDF) . Acta Crystallographica Section B . 36 (9): 2121–2123. Bibcode :1980AcCrB..36.2121M. doi :10.1107/S0567740880008060.
  43. ^ abcdefghijk Лари-Лавассани, Аббасс; Авиненс, Кристиан; Кот, Луи (19 мая 1969 г.). «Приготовление и рентгенокристаллографическое исследование хромфторбериллатных квасцов». Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (на французском языке). С268 . Париж: 1782–1784.
  44. ^ аб Лари-Лавассани, Аббасс; Авиненс, Кристиан; Кот, Луи (15 июня 1970 г.). «Sur l'existence et la кристаллография новых двойников фторбериллатов хрома [CH3NH3]Cr(BeF4)2·12H2O, [C(NH2)3]Cr(BeF4)2·12H2O и [C(NH2)3]Cr( BeF4)2·6H2O" [О существовании и кристаллографии ряда новых фторбериллятов двойного хрома [CH 3 NH 3 ]Cr(BeF 4 ) 2 ·12H 2 O, [C(NH2) 3 ]Cr(BeF 4 ) 2 ·12H 2 O и [C(NH 2 ) 3 ]Cr(BeF 4 ) 2 ·6H 2 O]. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (на французском языке). С270 . Париж: 1973–1975.