Óxido de berilio

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Óxido de berilio
Wurtzite polyhedra.png
BeO sample.jpg
Óxido de berilio
General
Fórmula molecular BeO
Identificadores
Número CAS 1304-56-9[1]
Número RTECS DS4025000
ChemSpider 14092
PubChem 14775
Propiedades físicas
Apariencia Sólido incoloro
Punto de fusión 2507 ℃ (2780 K)
Punto de ebullición 3900 ℃ (4173 K)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 0.00002 g/100 mL
Riesgos
Riesgos principales Cancerígeno
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El óxido de berilio es un compuesto inorgánico con la fórmula BeO. Se trata de un sólido incoloro con propiedades de aislante eléctrico, con una conductividad térmica más alta que cualquier no metal, excepto el diamante. Su alto punto de fusión conduce a su uso como un refractario.[2]​ Se produce en la naturaleza como el mineral bromelita. Históricamente y en la ciencia de los materiales, el óxido de berilio se llamaba glucina u óxido de glucinio.

Preparación[editar]

El óxido de berilio se puede preparar por calcinación (tostado) de carbonato de berilio, deshidratación de hidróxido de berilio, o por ignición del metal:

BeCO3 → BeO + CO2

Be(OH)2 - H2O → BeO

2Be + O2 → 2BeO

Al quemar berilio en presencia de aire da una mezcla de BeO y nitruro de berilio (Be3N2). A diferencia de los óxidos formados por el grupo de los metales alcalinotérreos, el óxido de berilio es anfótero.

El óxido de berilio formado a altas temperaturas (mayores a 800 °C) es inerte, pero se disuelve fácilmente en bifluoruro de amonio acuoso caliente (NH4HF2), o una solución caliente de ácido sulfúrico concentrado y sulfato de amonio ((NH4)2SO4).

Estructura[editar]

El BeO cristaliza en la estructura de wurtzita hexagonal, con Be2 + y O2 en centros tetraédricos. En contraste, los óxidos del grupo más grande de metales, es decir, MgO, CaO, SrO, BaO, cristalizan bajo la forma de sal de roca de estructura cúbica con geometría octaédrica sobre los dicationes y dianiones. A temperaturas elevadas, se transforma a la estructura tetragonal.[3]

En la fase vapor, el óxido de berilio está presente como moléculas diatómicas discretas, las cuales adoptan la hibridación del orbital sp, con dos sigma y dos enlaces pi. El estado fundamental correspondiente es: (2sσ) 2 (2sσ *) 2 (2pπ) 4, donde ambos orbitales π degenerados pueden ser considerados como enlaces dativos de oxígeno hacia el berilio.[4]

Aplicaciones[editar]

Los cristales de alta calidad se pueden hacer crecer hidrotérmicamente, o por el método de Verneuil. En su mayor parte, el óxido de berilio se produce como un polvo amorfo de color blanco, sinterizado en formas más grandes. Las impurezas como el carbono, atrapado en los cristales pueden dar una variedad de colores para esta sustancia.[5]​ El óxido de berilio se utiliza en motores de cohetes y también en semiconductores de alto rendimiento para aplicaciones tales como equipos de radio, debido a su buena conductividad térmica por ser al mismo tiempo un buen aislante eléctrico.

Asimismo, es usado como un relleno en algunos materiales de interfaz térmica tales como la grasa térmica. Algunos dispositivos semiconductores de potencia han utilizado cerámica de óxido de berilio entre el chip de silicio y la base de montaje de metal del paquete, con el fin de lograr un menor valor de resistencia térmica que el obtenido para un dispositivo similar hecho con óxido de aluminio.[6]​ También se emplea como una cerámica estructural para dispositivos de microondas de alto rendimiento, los tubos de vacío, magnetrones, y láseres de gas.

Riesgos[editar]

El óxido de berilio es cancerígeno y puede causar enfermedades crónicas. Una vez obtenido en forma sólida, es seguro de manejar siempre y cuando no se someta a cualquier operación mecanizada que genere polvo.[7]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. Raymond Aurelius Higgins (2006). Materials for Engineers and Technicians. Newnes. p. 301. ISBN 0-7506-6850-4. 
  3. A.F. Wells (1984). Structural Inorganic Chemistry (5 edición). Oxford Science Publications. ISBN 0-19-855370-6. 
  4. Fundamentals of Spectroscopy. Allied Publishers. pp. 234-. ISBN 978-81-7023-911-6. Consultado el 29 de noviembre de 2011. 
  5. Günter Petzow, Fritz Aldinger, Sigurd Jönsson, Peter Welge, Vera van Kampen, Thomas Mensing, Thomas Brüning"Beryllium and Beryllium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a04_011.pub2
  6. Conductividad térmica en chips avanzados. Consultado el 28 de julio de 2014
  7. Beryllium Oxide Safety

Enlaces externos[editar]