Berylliumfluorid

Strukturformel
	Polymeres Berylliumfluorid
Allgemeines
Name	Berylliumfluorid
Andere Namen	Beryllium(II)-fluorid; Berylliumdifluorid;
Summenformel	BeF2
Kurzbeschreibung	farblose, glasartige Masse<ref name="Brauer-1">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 242.</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	232-118-5
ECHA-InfoCard	100.029.198
PubChem	24589
ChemSpider	22992
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	47,01 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,99 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	555 °C<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	löslich in Wasser, wenig löslich in Alkoholen<ref name="nih">National Institute of Environmental Health Sciences, 13th Report on Carcinogens (RoC): <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Beryllium and Beryllium Compounds (Memento vom 29. November 2014 im Internet Archive), abgerufen am 18. November 2014.</ref>
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 350i‐330‐301‐372‐319‐335‐315‐317‐411
	P: 260‐301+310‐305+351+338‐320‐405‐501<ref>Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref>
MAK	aufgehoben, da karzinogen<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	98 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−1026,8 kJ/mol<ref name="CRC90_5_6">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-6.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Beryllium(II)-fluorid ist eine chemische Verbindung aus Beryllium und Fluor mit der Formel BeF₂.

Gewinnung und Darstellung

Gewonnen werden kann Berylliumfluorid durch Thermolyse von Ammonium-tetrafluoridoberyllat(II) (einer Berylliumkomplexverbindung, die durch Reaktion von Berylliumoxid (BeO) mit Ammoniumfluorid (NH₄F) erhalten werden kann)<ref>Berylliumfluorid bei Webelements.</ref><ref>Georg Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2. Auflage. vol. 1, Academic Press 1963, S. 231–232.</ref> bei ~900 °C.

<math>\mathrm{(NH_4)_2BeF_4 \longrightarrow \ BeF_2 + 2 \ NH_4F}</math>

Es entsteht auch bei der Reaktion von Berylliumoxid mit wasserfreiem HF-Gas bei 220 °C.<ref name="Fluorine">Axel Haupt: Organic and Inorganic Fluorine Chemistry. De Gruyter, 2021, S. 56, doi:10.1515/9783110659337. </ref>

Eigenschaften

Berylliumfluorid hat stark kovalente Bindungsanteile, weshalb es kein Ionengitter ausbildet, sondern im Festkörper eine polymere Struktur besitzt, welche isotyp mit α-Quarz (< 430 °C) bzw. β-Cristobalit (> 516 °C) ist. Hierbei ist jeder Berylliumkern tetraedrisch von vier Fluorkernen umgeben. Dies ist ein Gegensatz zum isoelektronischen Kohlenstoffdioxid (CO₂), steht jedoch im Einklang mit dem ebenfalls isoelektronischen Siliciumdioxid (SiO₂). In der polymeren Struktur verbrückt jeder Fluorkern zwei Berylliumkerne. Hierbei wird auch Schrägbeziehung des Berylliums zum Aluminium deutlich, das ähnliches Verhalten zeigt.

Gasförmiges Berylliumfluorid liegt als lineares Monomer vor. Es bildet eine schwache π-Bindung vom Fluor zum Beryllium aus, um dessen Elektronenmangel zu kompensieren. Der Be-F-Abstand beträgt 143 pm.<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1108–1109.</ref>

Datei:BeF2monomer.png

Monomeres Berylliumfluorid

Bei Berylliumfluorid handelt es sich wie bei allen Beryllium(II)-halogeniden um eine Lewis-Säure, sodass es mit Fluoriden Fluoroberyllate wie BeF₄²⁻ bilden kann.

Hydrolyse

Im Gegensatz zu den anderen Berylliumhalogeniden, die in Wasser direkt in hydratisierte Berylliumionen und die entsprechenden Anionen dissoziieren, liegt der Hydrolyse von Berylliumfluorid ein komplexer Ablauf von Reaktionen zugrunde, beginnend mit einer Addukt-Bildung, gefolgt von einer Autoionisation.

<math>\mathrm{ BeF_2 + 2\ H_2O\ \rightleftharpoons \ [BeF_2(H_2O)_2]}</math>

<math>\mathrm{ 2\ [BeF_2(H_2O)_2]\ \rightleftharpoons \ [BeF_3(H_2O)]^- + [BeF(H_2O)_3]^+}</math> <math>\mathrm{ 2\ [BeF_3(H_2O)]^-\ \rightleftharpoons \ [BeF_4]^{2-} + [BeF_2(H_2O)_2]}</math> <math>\mathrm{ 2\ [BeF(H_2O)_3]^+\ \rightleftharpoons \ [BeF_2(H_2O)_2] + [Be(H_2O)_4]^{2+}}</math>

Die wässrige Lösung reagiert wegen der Deprotonierung des Aquakomplexes letztlich sauer:

<math>\mathrm{ [Be(H_2O)_4]^{2+} + H_2O\ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + [Be(H_2O)_3(OH)]^+}</math>

Verwendung

Berylliumfluorid dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von reinem Beryllium, das durch Reduktion von Berylliumfluorid mit Magnesium bei 1300 °C erhalten werden kann.<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1216.</ref>

<math>\mathrm{BeF_2 + \ Mg \longrightarrow \ Be + \ MgF_2}</math>

Außerdem wird es zur Herstellung von Gläsern und in der Reaktortechnik verwendet.<ref>Eintrag zu Beryllium-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>

Sicherheitshinweise

Berylliumfluorid ist wie alle Berylliumverbindungen hochgiftig und wird als krebserregend eingestuft.<ref name="GESTIS" />

Einzelnachweise