フッ化ベリリウム
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| 物質名 | |
|---|---|
Beryllium fluoride | |
別名 Beryllium difluoride | |
| 識別情報 | |
3D model (JSmol) |
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| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.029.198 |
PubChem CID |
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| RTECS number |
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| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |
| BeF2 | |
| モル質量 | 47.01 g/mol |
| 外観 | 無色透明のガラス状、吸湿性 |
| 密度 | 1.986 g/cm3 |
| 融点 | 554 °C (1,029 °F; 827 K)[1] |
| 沸点 | 1,169 °C (2,136 °F; 1,442 K)[2] |
| よく溶ける | |
| 溶解度 | アルコールにわずかに溶ける。 |
| 構造 | |
| 三角形, α-クォーツ | |
| P3121 (No. 152), ピアソン記号 hP9[3] | |
a = 473.29 pm, c = 517.88 pm | |
| 直線形 | |
| 熱化学 | |
| 標準定圧モル比熱, Cp⦵ | 1.102 J/K or 59 J/mol K |
| 標準モルエントロピー S⦵ | 45 J/mol K |
標準生成熱 (ΔfH⦵298) |
−1028.2 kJ/g or −1010 kJ/mol |
ギブズの 自由エネルギー (ΔfG⦵) |
−941 kJ/mol |
| 危険性[4] | |
| GHS表示: | |
    | |
| Danger | |
| H301, H305, H311, H314, H315, H319, H330, H335, H372, H411 | |
| P201, P202, P260, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P284, P301+P310, P301+P330+P331, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P308+P313, P310, P312, P314, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P403+P233, P405, P501 | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 致死量または濃度 (LD, LC) | |
半数致死量 LD50 |
90 mg/kg (経口, ラット) 100 mg/kg (経口, マウス)[5] |
| NIOSH（米国の健康曝露限度）: | |
| TWA 0.002 mg/m3 C 0.005 mg/m3 (30 分), 最大ピーク値 0.025 mg/m3 (as Be)[6] | |
| Ca C 0.0005 mg/m3 (as Be)[6] | |
| Ca [4 mg/m3 (as Be)][6] | |
| 安全データシート (SDS) | InChem MSDS |
| 関連する物質 | |
| その他の 陰イオン |
塩化ベリリウム 臭化ベリリウム ヨウ化ベリリウム |
| その他の 陽イオン |
フッ化マグネシウム フッ化カルシウム フッ化ストロンチウム フッ化バリウム |
フッ化ベリリウム（beryllium fluoride）は、組成式がBeF2の無機化合物である。白色の固体で、主に金属ベリリウムの製造に用いられる。
構造と結合
[編集]BeF2の結晶構造は二酸化ケイ素に類似する。Be2+を中心とした四配位の四面体構造をとる[7]。固体のBeF2は二酸化ケイ素の低温石英（α-quartz）、高温石英（β-quartz）、クリストバライトおよびトリディマイトに類似した重合体構造をとる[8]。BeF2とAlF3との間には類似性があり、双方とも温和な温度で拡張構造をとる。BeF2は高度な共有結合結晶であると考えられる。
BeF2は1160℃以上で気体となる。CO2やSiO2と等電子数の直線形分子構造をとる。Be-F間の距離は177 pmである[9] 。BeF2（固体）とCO2（気体）との常温での相違は、複数の結合を形成するアルカリ金属の性質がやや反映されている。
融解したBeF2はBe-F-Be間で強い相互作用を持つ三原子分子であり、いくつかの点で水と似ている。水と同様にBeF2の密度も融点付近で減少する。また、液体BeF2は流動的な四面体構造をとる[10]。
合成
[編集]ベリリウム鉱石を処理することにより不純な水酸化ベリリウム Be(OH)2を得る。これにフッ化水素アンモニウムを反応させることによりテトラフルオロベリリウム(II)酸アンモニウムを得る。
![{\displaystyle {\mathrm {Be} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}2\,(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}})\mathrm {HF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {BeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\ {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/96b90e082095b637da07825cc765ebcf0feabbf5)
テトラフルオロベリリウム(II)酸イオンは頑丈であり、他の不純物は水酸化物として沈殿する。精製した(NH4)2BeF4を熱すると目的物が得られる。
![{\displaystyle {(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {BeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\ {}+{}2\,\mathrm {HF} \ {}+{}\mathrm {BeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d21a664ca68635bb7a15d2413cf604175c497b89)
利用
[編集]グラファイトのるつぼでマグネシウムと一緒に1300℃に加熱することにより還元させる方法は最も実用的な金属ベリリウムを得る方法である[9]。
![{\displaystyle {\mathrm {BeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}\mathrm {Mg} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Be} \ {}+{}\mathrm {MgF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b8a384c8ab6e155a2a9661a23e4b551eb0086564)
塩化ベリリウムは不安定であるため実用的ではない。
安全性
[編集]すべてのベリリウムの化合物は猛毒である。フッ化ベリリウムは水に易溶で体内に吸収されやすく、ATPの取り込みを阻害する。マウスでのLD50は経口では100 mg/kgで、静脈注射では1.8 mg/kgである。
脚注
[編集]- ↑ “Beryllium Fluoride”. American Elements. 2023年7月10日閲覧。
- ↑ Lide, David R., ed (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3
- ↑ Wright, Albert F.; Fitch, Andrew N.; Wright, Adrian C. (1988). “The preparation and structure of the α- and β-quartz polymorphs of beryllium fluoride”. Journal of Solid State Chemistry 73 (2): 298. Bibcode:1988JSSCh..73..298W. doi:10.1016/0022-4596(88)90113-2.
- ↑ “Beryllium Difluoride”. PubChem. National Institute of Health. 2017年10月13日閲覧。
- ↑ “Beryllium compounds (as Be)”. 生活や健康に直接的な危険性がある. アメリカ国立労働安全衛生研究所（NIOSH）. 2026年7月14日閲覧。
- 1 2 3 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0054
- ↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
- 1 2 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ Agarwal, M.; Chakravarty C (2007). “Waterlike Structural and Excess Entropy Anomalies in Liquid Beryllium Fluoride”. J. Phys. Chem. B 111 (46): 13294. doi:10.1021/jp0753272. PMID 17963376.