Соединения бериллия

Оксид бериллия - BeO - тугоплавкое полимерное вещество белого цвета, химически очень инертен. Амфотерен, при сплавлении реагирует с кислотными и основными оксидами, при нагревании растворяется в кислотах и щелочах:

t t

BeO + SiO₂ = BeSiO₃; Na₂O + BeO = Na₂BeO₂;

t

BeO + H₂SO₄ = BeSO₄ + H₂O;

t

BeO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Be(OH)₄]

Также амфотерен гидроксид бериллия - аморфное, полимерное вещество, нерастворимое в воде.

Из солей Be²⁺ в воде растворимы сульфат, нитрат и хлорид. В растворах сильно гидролизованы. Галогениды бериллия полимерны, сильно гигроскопичны (за исключение фторида), склонны к образованию координационных соединений:

BeF₂ + 2KF = K₂[BeF₄]

тетрафторобериллат калия

Сульфид бериллия – кристаллическое вещество, образуется в результате взаимодействия простых веществ при 1350 °С или взаимодействием бериллия с сероводородом. В горячей воде сульфид полностью гидролизуется, его амфотерная природа проявляется при сплавлении с основными и кислотными сульфидами:

Na₂S + BeS = Na₂BeS₂; SiS₂ + BeS = BeSiS₃

тиобериллат натрия тиосиликат натрия

Нитрид бериллия – Be₃N₂ – кристаллическое вещество, получается при нагревании металла в атмосфере азота выше 1000 °С. Нитрид бесцветен, очень тверд и тугоплавок (т.пл. 2200 °С). Разлагается водой при нагревании:

Be₃N₂ + 6Н₂О = 3Be(ОН)₂ + 2NH₃

При действии кислот разложение протекает достаточно активно.

Гидрид бериллия - BeН₂ - твердое полимерное вещество белого цвета, по свойствам напоминает гидрид алюминия. Его можно получить в эфирном растворе реакцией обмена:

BeCl₂ + 2LiH = BeH₂ + 2LiCl

При разложении гидрида водой выделяется водород.

Магний

Магний - один из самых распространенных элементов земной коры, его кларк составляет 2,0 мол.%. Основные минералы: оливин - Mg₂SiO₄, магнезит - MgCO₃, доломит - CaCO₃×MgCO₃, карналлит - KCl×MgCl₂×6H₂O. Хлорид магния содержится в морской воде (до 0,38%) и в воде некоторых соленых озер. Магний является биометаллом, входит в состав хлорофилла, играющего важную роль в процессе фотосинтеза. Катион Mg²⁺ - активатор ферментов, регулирует работу сердечно-сосудистой системы.

Магний представляет собой легкий белый металл, плотность 1,74 г/см³, т.пл. 651 °С, мягче и пластичнее бериллия, на воздухе быстро окисляется. Получают магний электролизом расплава его хлорида или восстановлением прокаленного доломита кремнием при 1200 – 1300 °С.

2(CaO·MgO) + Si = Ca₂SiO₄ + 2Mg

Основная область применения - получение "сверхлегких" сплавов. Наиболее важный сплав – электрон (3 - 10 % алюминия; 0,2 - 3 % цинка, остальное магний) - благодаря прочности и малой плотности применяется в ракетной технике и авиастроении. Кроме того магний используется в качестве восстановителя при получении других металлов (магнийтермия) и в пиротехнике.

Химические свойства. Очень активный металл. При комнатной температуре реагирует с галогенами, при нагревании сгорает на воздухе, окисляется серой и азотом. Магний взаимодействует практически со всеми неметаллами с образованием бинарных соединений, исключение составляют инертные газы и водород.

Магний горит даже в атмосфере углекислого газа:

t

2Mg + CO₂ = 2MgO + C

Магний в ряду активности металлов расположен левее водорода, с холодной водой взаимодействует медленно, так как образующийся при этом гидроксид плохо растворим; при нагревании реакция ускоряется. С водными растворами кислот реагирует очень энергично, за исключением плавиковой и фосфорной кислот, которые образуют с магнием нерастворимые соли.

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂; Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂