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tetrafluoroberilato

El tetrafluoroberillato u ortofluoroberillato 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 2-4. Por tanto, muchos compuestos que contienen sulfato tienen equivalentes con el tetrafluoroberilato. Ejemplos de ellas 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 produce un enlace más largo que en BeF 2 , donde el berilio tiene hibridación sp . [11] En los trifluoroberilatos, en realidad hay tetraedros de BeF 4 dispuestos en un triángulo, de modo que tres átomos de flúor se comparten en dos tetraedros cada uno, lo que da como resultado una fórmula de Be 3 F 9 . [12]

En los tetrafluoroberilatos, los tetraedros pueden girar en diversos grados. A temperatura ambiente, no pueden moverse. Pero a medida que aumenta la temperatura, pueden girar alrededor del triple eje (es decir, una línea que pasa por un átomo de flúor y el átomo de berilio) con una barrera 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 potencial de 14,5 kcal/mol (61 kJ/mol). [11]

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

El tetrafluoroberillato tiene un efecto biológico al inhibir las enzimas productoras de trifosfato de adenosina F-ATPasa en mitocondrias y bacterias . Lo hace intentando reaccionar con el difosfato de adenosina porque se parece al fosfato . Sin embargo, una vez que hace esto, permanece atrapado en la parte F1 de la enzima e inhibe su función adicional. [13]

sales simples

El tetrafluoroberilato de sodio tiene varias formas cristalinas. Por debajo de 220 °C toma la misma forma que el olivino ortorrómbico, y esto se llama fase γ. Entre 220 °C y 320 °C está en forma α′. Cuando la temperatura se eleva por encima de 320 °C, cambia a la forma α hexagonal. Cuando se enfría, la forma α′ cambia a la forma β a 110 °C y se puede enfriar a 70 °C antes de volver a la forma γ. [32] Puede formarse fundiendo fluoruro de sodio y fluoruro de berilio . [32] El gas encima del tetrafluoroberillato de sodio fundido contiene gas BeF 2 y NaF. [11]

El tetrafluoroberillato de litio adopta la misma forma cristalina que el mineral fenacita . Como líquido se propone para el reactor de sales fundidas , en el que se denomina FLiBe . La sal líquida tiene un calor específico elevado, 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 en una solución acuosa usando (NH 4 ) 2 BeF 4 y LiCl. [33]

El tetrafluoroberillato de potasio tiene la misma estructura que el sulfato de potasio anhidro , al igual que el tetrafluoroberillato de rubidio y cesio. El tetrafluoroberillato de potasio puede formar soluciones sólidas con sulfato de potasio. [11] Se puede utilizar como punto de partida para fabricar el cristal óptico no lineal KBe 2 BO 3 F 2 , que tiene la mayor capacidad de manejo de energía y el rendimiento UV más corto de cualquier borato. [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 calentarlo 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 de neutrones estándar. Las partículas alfa del radio hacen que el berilio emita neutrones . Se precipita a partir de una solución de cloruro de radio mezclado 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, se precipita MgF 2 . [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 preparar de varias formas. La forma γ se produce enfriando una masa fundida de SrF 2 y Be 2 y la forma β se obtiene precipitando en una solución acuosa. Cuando se funde y se calienta a 850-1145 °C, el gas Be 2 se evapora dejando SrF 2 fundido . [11]

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

H 2 BeF 4 es un ácido que se puede producir a partir de Ag 2 BeF 4 y HCl . Sólo existe en solución acuosa. [11]

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

sales dobles

sales de tutton

La sal de Tuttons (NH 4 ) 2 Mn(BeF 4 ) 2 ·6(H 2 O) se elabora a partir de una solución de NH 4 BeF 3 mezclada con NH 4 MnF 3 . [11] El equivalente de alumbre es difícil de producir porque el ion trivalente a menudo formará un complejo con fluoruro en lugar de fluoruro de berilio. Sin embargo, el ácido de color violeta y el alumbre de cromo rubidio persisten a temperaturas frías durante algunas 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 alumbre con fórmula MABF 4 ·12H 2 O, donde M es univalente y A trivalente. Estos no son comunes ya que el fluoruro a menudo forma productos insolubles con los iones trivalentes. Los métodos para producirlos 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, enfriados, y mezclarlos con alcohol etílico frío, provocando enfriamiento y cristalización. [43] Las dimensiones de la celda unitaria son ligeramente más pequeñas (entre 0,03 y 0,05 Å) que las correspondientes alumbre de sulfato. [43]

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