Beryllium      Be 

griech. beryllós "hellgrüner Stein"

 Ordnungszahl:

 Aufbau des Atoms:

 Schmelzpunkt:

 Siedepunkt:

 Dichte (in cm³):

 Elektronegativität:

 Atomradius:

 Isotope:

 9,01218 u

 4

 4 Protonen - 4 Elektronen - 5 Neutronen

 1278 Grad Celsius

 2477 Grad Celsius

 1,848 g/cm³

 1,57

 112 pm

 ⁷Be, ⁸Be, ⁹Be, ¹⁰Be, ¹¹Be

Eigenschaften:

Beryllium ist ein stahlgraues, hartes,  bei Zimmertemperatur sprödes, an der Luft bis etwa 600° C beständiges Leichtmetall mit einer Dichte von 1,8477 g/cm³. Es hat mit 1278° C einen sehr hohen Schmelzpunkt. Beryllium gehört zur Gruppe der Erdalkalimetalle, zeigt allerdings keine für Erdalkalimetalle typischen Eigenschaften. Aus diesem Grund könnte man Beryllium auch zu den Nebengruppenelementen, insbesondere zu Zink, Cadmium und Quecksilber zählen. Es hat eine Schrägbeziehung zum Aluminium, und hat einen wesentlich kleineren Atomradium als die restlichen Erdalkalimetalle.

An trockener Luft bleibt Beryllium blank. Erst nach Erhitzen von Berylliumpulver verbrennt es unter heller Feuererscheinung zu Berylliumoxid (BeO). Bei den hohen Reaktionstemperaturen wie der Verbrennung reagiert es auch mit dem Stickstoff der Luft, wobei gleichzeitig Berylliumnitrid (Be₃N₂) entsteht. Durch Wasser wird selbst die Rotglut nicht angegriffen, da sich wie beim Aluminium eine schützende Oxidschicht bildet und das Metall gegenüber Wasser passiviert.

2 Be  +  O₂  → 2 BeO

Beryllium wird schon von verdünnten, nichtoxidierenden Säuren wie z.B. Schwefelsäure, Bromwasserstoffsäure angegriffen, wobei Wasserstoff und das entsprechende Berylliumsalz entsteht.

Be + 2 HCl  → BeCl₂ + H₂

Oxidierende Säuren wie die Salpetersäure greifen Beryllium aufgrund einer schützenden Oxidschicht das Metalls nicht weiter an.

Im Gegensatz zu den übrigen Elementen der Erdalkalimetalle löst sich Beryllium- vor allem bei Wärme- in wässrigen Alkalilaugen. Berylliumoxid ist wie Aliuminiumoxid amphoter. Mit den Halogenen reagiert Beryllium erst bei starker Erwärmung.

Beryllium sowie seine Salze sind stark giftig. Die tödliche Dosis liegt im Milligrammbereich. Des Weiteren ist Beryllium stark krebserzeugend.

Vorkommen:

Beryllium gehört zu den selteneren Metallen. Es ist mit 0,00053 % an der Erdkruste beteiligt. In der Natur tritt Beryllium nicht elementar auf. Es tritt in Salzen sowohl kationisch, wie auch anionisch auf. Alle anderen Elemente der II. Hauptgruppe treten nur kationisch auf. Am häufigsten findet sich Beryllium in der Natur in Gestalt des Beryll Be₂Al₂[Si₆O₁₈]. Der Beryll kristallisiert zusammen mit Pegmatitgestein in Granitgewölbe aus. Förderländer des Berylliumabbau sind unter anderem die USA, Russland, Argentinien und Brasilien. In der Natur finden sich des Weiteren Abarten des Beryll. So sind es die Edelsteine "Smaragd" und "Aquamarin". Seltener finden sich der "Euklas", der "Gadolinit", der Chrysoberyll und der Phenakit.

Bild: Der Aquamarin

Bildquelle: wikipedia.com

Herstellung:

Die technische Herstellung von Beryllium erfolgt auf chemischem und elektrochemischem Wege. Die chemische Herstellung erfolgt dabei durch Reduktion von Berylliumdifluorid (BeF₂) mit gepulvertem Magnesium bei 1300 °C.

BeF₂ + Mg  → Be + MgF₂

Zur elektrochemischen Erzeugung nutzt man die Schmelzflusselektrolyse aus gleichen Anteilen an Berylliumchlorid (BeCl₂) und Natriumchlorid als Elektrolyt. Die benötigte Temperatur dafür beträgt 350 °C. Die Kathode besteht bei dieser Schmelzflusselektrolyse aus Nickel, die Anode aus Graphit. Das entstehende Beryllium scheidet sich an der Kathode in fein verteilter Form ab. An der Anode entsteht elementares Chlorgas, das abgeführt wird.

Geschichte:

Als Entdecker des Elements Beryllium gilt der Chemiker Louis-Nicolas Vauquelin. Er isolierte es erstmals in Form seines Oxids aus den Edelsteinen Beryll und Smaragd. 1828 gelang es dem deutschen Chemiker Friedrich Wöhler und dem französischen Chemiker Antoine Bussy Beryllium durch Reduktion von Berylliumchlorid mit elementarem Kalium darzustellen. Aufgrund des süßlichen Geschmacks des Elements wurde es Glucinium (griech; süß) genannt. In Frankreich hatte diese Bezeichnung für das Element noch bis 1957 Bestand. Die Reindarstellung des Elements gelang erst Paul Marie Alfred Lebeau im Jahre 1899. Er stellte das Element durch Schmelzflusselektrolyse von  Natriumfluoroberyllat dar.

Bild: Louis-Nicolas Vauquelin

Verwendung:

Beryllium ist in der Technik ein wichtiges Legierungsmetall. Legiert man Metalle wie Aluminium, Eisen oder Kupfer mit 2-3 % Beryllium erhalten diese legierten Metalle bessere Härte, Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Korrosionseigenschaften. An Golfschlägern wird dieses Verfahren der Berylliumlegierungen schon seit Jahren erfolgreich verwendet.

Das Element wird in Röntgengeräten als "Fenster" benutzt, weil es vor allem die niederenergischen Strahlen gut durchlässt. Beryllium dient als Moderator in Kernkraftwerken und dient in Kernfussionsanlagen als Plasmabegrenzung.

Des Weiteren wird Beryllium in Uhren als Uhrenfedern genutzt, weil es gute Elastizität aufweist.

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