Beryllium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 44 Protonen
4 Elektronen
2. Periode2 besetzte Elektronenschalen
II. Hauptgruppe2 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im Grundzustand

He 2s2

Elektronegativität1,5
Ionisierungsenergie in eV9,322
häufigste Oxidationszahlen2
Atommasse des Elements in u9,01
Atomradius in 10- 1 0m1,12
Ionenradius in 10- 1 0m0,31 (+2)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C1,85
Härte nach Mohs6 - 7
Schallgeschwindigkeit in Bild13010
Schmelztemperatur in °C1280
spezifische Schmelzwärme in Bild1087,5
Siedetemperatur in °C2480
spezifische Verdampfungswärme in Bild34265,41
Standardentropie S0 in Bild9
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27°C200
spezifische Wärmekapazität in Bild bei 25 °C1,825
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,0420 · 10- 8
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,00053

Bild
Strahlenaustrittsfenster
aus Beryllium bei einer Hochleistungsröntgenröhre.

Schalenmodell

Bild

Periode: 2 (L)
Hauptgruppe: II
Außenelektronen: 2

Isotope des Elements 

Ordnungszahl ZMassen- zahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
488,005 308künstlich

α: 2

3 · 10- 1 6 s

 99,012 186100%  
 1010,013 534künstlichβ Bild: 0,62,7 · 106 a
 1111,021 67künstlichβ Bild: 11,514 s

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Beryllium ist ein Leichtmetall mit mäßiger elektrischer Leitfähigkeit. Das Metall ist sehr spröde. Die Oberfläche hat einen silbrigen Glanz. Beryllium (auch seine Verbindungen) ist ein starkes Gift, wirkt krebserregend (cancerogen) und als Mutagen auf das Erbgut. Schon Hautkontakt kann schwerste Erkrankungen hervorrufen. Besonders gefährlich wirken Dämpfe und Stäube des Berylliums, die eingeatmet zu Lungenkrebs führen. Die Folgeerkrankung, welche Haut, Leber, Lunge und Niere betrifft wird als «Beryllose» bezeichnet. Beryllium gehört zu den unedelsten Metallen. Trotzdem ist Beryllium chemisch relativ beständig. Es brennt erst bei ca. 600 °C (Reaktion mit Luftsauerstoff). Mit verdünnten Säuren reagiert es unter Wasserstoffentwicklung. Bei Erhitzen reagiert Beryllium mit Halogenen zu Halogeniden.

Entdeckung

1797 wurde das Oxid des Berylliums von L. N. VAUQUELIN, einem französischen Chemiker entdeckt. Er gab dem Oxid nach dem griechischen « glykys» (süß) den Namen «Glycinia», da die untersuchte Verbindung (Beryllerde) süß schmeckte. M. H. KLAPROTH fand die Beryllerde in einer Gesteinsart mit hellgrünen durchscheinenden Kristallen und nannte das enthaltene Element nach dem griechischen Wort «beryllion» (grüner, glasklarer Edelstein)- von dem auch die Bezeichnungen «Brillant» und «Brille» abgeleitet sind- Beryllium. 1814 legte BERZELIUS das Elementsymbol «Be» fest. Das erste elementare Beryllium wurde 1828 durch F. WÖHLER aus Berylliumchlorid hergestellt

Vorkommen/Herstellung

Beryllium ist sehr selten. Elementar kommt es in der Natur nicht vor. Chemisch gebunden findet man es im Gestein. Das Mineral «Beryll» ist ein durchsichtiges Cyclosilicat der Zusammenstzung 3 x Berylliumoxid, 1 x Aluminiumoxid und 6 x Siliciumdioxid. Mit Beimengungen verschiedener Metall- Ionen bildet Beryll Edelsteine, die zu den wertvollsten gehören:
1. Aquamarin, durchsichtig wasserblau bis grünlich gefärbt (mit Eisen)
2. Smaragd, durchsichtig grün bis dunkelgrün (mit Chrom)
3. Goldberyll (Heliodor), durchsichtig goldfarben
4. Morganit, durchsichtig rosa
Technisch wird das Metall durch Schmelzflusselektrolyse aus Berylliumfluorid, welches aus dem mineralischen Gestein Beryll gewonnen wird, hergestellt. Das pulverförmige Beryllium wird anschließend geschmolzen und gepresst oder geschmiedet.

Verwendung

Beryllium wird als Baustoff oder Grafitersatz in Kernreaktoren eingesetzt. In der Röntgentechnik wird es zur Herstellung von Röntgenröhren genutzt und dient als Fenster für die Strahlung. Beryllium ist auch zur Herstellung von Hitzeschildern für die Raumfahrt erforderlich. In Legierungen mit Aluminium oder Titan, die als Baustoffe für die Luftfahrtindustrie benötigt werden, ist Beryllium enthalten, ebenfalls in Legierungen mit Kupfer für Elektromotoren und in Legierungen mit Nickel für Uhrwerke und chirurgische Instrumente.

Wichtige Verbindungen

anorganische Verbindungen:
- sehr giftige Salze, z. B. Berylliumhalogenide, Berylliumsulfat, Berylliumnitrat,
- Mineral Beryll (Herstellung von Teilen für Laser, Rohstein zur Schmuckherstellung)
- Berylliumoxid (keramischer Baustoff für Tiegel und Isoliermaterial)
- Berylliumhydroxid - Komplexverbindungen, z. B. Hydroxyberyllat

Bau

Die Modifikation α-Beryllium kristallisiert in einer hexagonal dichten Struktur.

 

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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