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Tetrafluoroberilato

El tetrafluoroberilato u ortofluoroberilato es un anión con la fórmula química [ Be F 4 ] 2− . Contiene berilio y flúor . Este fluoroanión tiene forma tetraédrica , con los cuatro átomos de flúor rodeando un átomo central de berilio. Tiene el mismo tamaño, carga y estructura electrónica externa que el sulfato S O 2−4Por lo tanto, muchos compuestos que contienen sulfato tienen equivalentes con tetrafluoroberilato. Ejemplos de estos son las langbeinitas y las sales de Tutton .

Propiedades

La longitud del enlace Be–F está entre 145 y 153  pm . El berilio tiene hibridación sp 3 , lo que da lugar a un enlace más largo que en BeF 2 , donde el berilio tiene hibridación sp . [11] En los trifluoroberilatos, en realidad hay tetraedros BeF 4 dispuestos en un triángulo, de modo que se comparten tres átomos de flúor en dos tetraedros cada uno, lo que da como resultado una fórmula de Be 3 F 9 . [12]

En los tetrafluoroberilatos, los tetraedros pueden rotar en diversos grados. A temperatura ambiente, no pueden moverse. Pero a medida que aumenta la temperatura, pueden rotar alrededor del eje triple (es decir, una línea que pasa por un átomo de flúor y el átomo de berilio) con una barrera de potencial de 12,5 kcal/mol (52 kJ/mol). A temperaturas más altas, el movimiento puede volverse isotrópico (no limitado a la rotación sobre un eje) con una barrera de potencial de 14,5 kcal/mol (61 kJ/mol). [11]

Compuestos similares tienen magnesio o zinc en una posición similar al berilio, por ejemplo, K 2 [MgF 4 ] (tetrafluoromagnesato de potasio) o [NH 4 ] 2 [ZnF 4 ] (tetrafluorozincato de amonio), pero estos no son tan estables. [12]

El tetrafluoroberilato tiene un efecto biológico al inhibir las enzimas productoras de trifosfato de adenosina F-ATPasa en las mitocondrias y las bacterias . Lo hace al intentar reaccionar con el difosfato de adenosina porque se parece al fosfato . Sin embargo, una vez que lo hace, permanece atrapado en la parte F1 de la enzima y le impide seguir funcionando. [13]

Sales simples

El tetrafluoroberilato de sodio tiene varias formas cristalinas. Por debajo de los 220 °C adopta la misma forma que el olivino ortorrómbico, y se denomina fase γ. Entre 220 °C y 320 °C está en la forma α′. Cuando la temperatura se eleva por encima de los 320 °C cambia a la forma α hexagonal. Cuando se enfría, la forma α′ cambia a la forma β a 110 °C y esta se puede enfriar a 70 °C antes de volver a cambiar a la forma γ. [32] Se puede formar fundiendo fluoruro de sodio y fluoruro de berilio . [32] El gas sobre el tetrafluoroberilato de sodio fundido contiene BeF 2 y NaF gaseoso. [11]

El tetrafluoroberilato de litio adopta la misma forma cristalina que el mineral fenacita . Como líquido se propone para el reactor de sal fundida , en el que se llama FLiBe . La sal líquida tiene un calor específico alto, similar al del agua. La sal fundida tiene una densidad muy similar a la del sólido. El sólido tiene canales vacíos continuos a través de él, lo que reduce su densidad. [15] Li 2 BeF 4 se puede cristalizar a partir de una solución acuosa utilizando (NH 4 ) 2 BeF 4 y LiCl. [33]

El tetrafluoroberilato de potasio tiene la misma estructura que el sulfato de potasio anhidro , al igual que el tetrafluoroberilato de rubidio y el de cesio. El tetrafluoroberilato de potasio puede formar soluciones sólidas con sulfato de potasio. [ 11 ] Se puede utilizar como punto de partida para hacer el cristal óptico no lineal KBe2BO3F2 , que tiene la mayor capacidad de manejo de potencia y el rendimiento UV más corto de todos los boratos. [34] Es bastante soluble en agua, por lo que el berilio se puede extraer del suelo en esta forma. [35]

El tetrafluoroberilato de amonio se descompone al calentarse perdiendo vapor de NH 4 F , formando progresivamente NH 4 BeF 3 , luego NH 4 Be 2 F 5 y finalmente BeF 2 . [11]

El tetrafluoroberilato de talio se puede preparar disolviendo fluoruro de berilio y carbonato de talio juntos en ácido fluorhídrico y luego evaporando la solución. [22]

El tetrafluoroberilato de radio se utiliza como fuente estándar de neutrones. Las partículas alfa del radio hacen que se emitan neutrones desde el berilio. Se precipita a partir de una solución de cloruro de radio mezclada con tetrafluoroberilato de potasio. [12]

El tetrafluoroberilato de magnesio se puede precipitar a partir de una solución saturada caliente de tetrafluoroberilato de amonio y una sal de magnesio. [11] Sin embargo, si la temperatura alcanza el punto de ebullición, precipita MgF2. [ 36]

El tetrafluoroberilato de calcio se parece al circón en la forma en que se funde y cristaliza. [11]

El tetrafluoroberilato de estroncio se puede fabricar en varias formas. La forma γ se produce enfriando una masa fundida de SrF 2 y Be 2 y la forma β se fabrica precipitándola a partir de una solución de agua. Cuando se funde y se calienta a 850–1145 °C, el gas Be 2 se evapora dejando atrás SrF 2 fundido . [11]

El tetrafluoroberilato de bario es muy insoluble y puede utilizarse para el análisis gravimétrico del berilio. [11]

El H2BeF4 es un ácido que se puede producir a partir de Ag2BeF4 y HCl . Solo existe en solución acuosa. [11 ]

El tetrafluoroberilato de triglicina (TGFB) es ferroeléctrico con un punto de transición de 70 °C. [26] Los cristales se pueden formar disolviendo BeF 2 en agua, agregando HF y luego glicina. Cuando la solución se enfría, se forma tetrafluoroberilato de triglicina. El Cs 2 BeF 4 y el Tl 2 BeF 4 en la solución reducen el crecimiento en la dirección 001 de modo que se forman cristales de TGFB con forma tabular. El compuesto de talio puede reducir el crecimiento en el eje 001 en un 99 %. [37]

Sales dobles

Sales de Tuttons

La sal de Tuttons (NH 4 ) 2 Mn(BeF 4 ) 2 ·6(H 2 O) se obtiene a partir de una solución de NH 4 BeF 3 mezclado con NH 4 MnF 3 . [11] El equivalente de los alumbres es difícil de obtener porque el ion trivalente a menudo formará un complejo con el fluoruro en lugar del fluoruro de berilio. Sin embargo, el ácido de color violeta y el alumbre de cromo y rubidio existen a temperaturas frías durante unas pocas horas. [38]

Las sales de Tutton (también llamadas schoenitas) que contienen magnesio con fluoroberilato son difíciles de producir, ya que las soluciones tienden a precipitar MgF 2 insoluble . [39]

Alumnos

También existen sales de tetrafluoroberilato equivalentes a los alumbres con la fórmula MABF4 · 12H2O , donde M es univalente y A trivalente. Estas no son comunes ya que el fluoruro a menudo forma productos insolubles con los iones trivalentes. Los métodos para producirlas incluyen evaporar soluciones mixtas de fluoruro a presión reducida a 0 °C, o disolver berilio y otros hidróxidos metálicos en ácido fluorhídrico a temperatura ambiente, enfriado, y luego mezclarlos con alcohol etílico frío, lo que provoca enfriamiento y cristalización. [43] Las dimensiones de la celda unitaria son ligeramente más pequeñas (entre 0,03 y 0,05 Å) que las de los alumbres de sulfato correspondientes. [43]

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