Idrossido di berillio

L’ idrossido di berillio è un composto inorganico avente formula Be(OH)₂ che si trova in natura nei minerali behoite e clinobehoite.

È scarsamente solubile in acqua infatti il suo prodotto di solubilità è pari a 6.92 · 10^-22.

L’idrossido di berillio dà luogo all’equilibrio di dissociazione:

Be(OH)₂ ⇄ Be²⁺ + 2 OH^–

L’espressione del prodotto di solubilità è:

K_ps = [Be²⁺][OH^–]²

Detta x la sua solubilità molare all’equilibrio si ha:

[Be²⁺] = x e [OH^–] = 2x

Sostituendo questi valori nell’espressione del prodotto di solubilità si ha:

6.92 · 10^-22 = (x)(2x)² = 4x³

Da cui x = ∛6.92 · 10^-22 /4 = 5.3 · 10^-8 M

Pertanto la sua solubilità è pari a 5.3 · 10^-8 mol/L · 43.026 g/mol = 2.40 · 10^-6 g/L

Struttura

L’idrossido di berillio esiste in tre forme:

• solido cristallino tetragonale metastabile (α- Be(OH)₂
• solido cristallino ortorombico stabile (β- Be(OH)₂)
• liquido gelatinoso (Be(OH)₄^2- ) a pH leggermente basico

Proprietà acido-base

L’idrossido di berillio è anfotero e pertanto reagisce sia con gli acidi che con le basi.

Reagisce con gli acidi per dare sali e acqua:

Be(OH)₂ + H₂SO₄ → BeSO₄ + 2 H₂O

In ambiente basico dà luogo alla formazione del tertraidrosso berillato secondo la reazione netta:

Be(OH)₂ + 2 OH^– → [Be(OH)₄]^2-

Quando una base è aggiunta a una soluzione contenente ioni berillio si forma la forma α. Se il sistema è lasciato riposare o bollito, precipita la forma β rombica. In essa il berillio mostra un numero di coordinazione di 4 rispetto all’ossigeno, fenomeno abbastanza tipico a causa delle sue piccole dimensioni.

Produzione

È ottenuto dai suoi minerali come la bertrandite costituita silicato idrato di berillio 4 BeO·2 SiO₂· 2 H₂O.

Nonostante la bertrandite contenga meno dell’1% di berillio il processo risulta comunque economico a causa dell’alta resa.

È ottenuto dal minerale berillo, ciclosilicato di alluminio e berillio con formula Be₃Al₂Si₆O₁₈   secondo due processi.

Nel processo al fluoruro il berillo è sinterizzato con l’esafluorosilicato di sodio Na₂SiF₆ per convertire l’ossido di berillio nel sale solubile tetrafluoruro di sodio e berillio Na₂BeF₄. Alla soluzione si aggiunge idrossido di sodio con conseguente precipitazione dell’idrossido di berillio.

Nel processo al solfato il berillo è fuso e successivamente trattato con acqua e poi con acido solforico a cui seguono processi di purificazione.

Reazioni

Oltre che con gli acidi e le basi dà luogo a decomposizione termica a una temperatura tra 200 e 800°C per dare ossido di berillio e acqua:

Be(OH)₂ → BeO + H₂O

Usi

L’idrossido di berillio è utilizzato:

• nella produzione di berillio e del suo ossido
• per la produzione di sistemi antibloccaggio dei freni, componenti del volante e sensori airbag
• in sistemi frenanti, motori, altimetri e strumenti di precisione nell’industria aerospaziale
• per la produzione di componenti laser medicali, finestre per tubi a raggi X e corone dentali
• per la realizzazione di componenti per reattori nucleari, sistemi di guida missilistica e scudi termici nell’industria della difesa