septiembre 26, 2021
Berilio

Berilio

Propiedades físicas

Densidad / g dm-3: 1847.7 (293 K)

Volumen molar / cm3mol-1: 4.88 (293 K)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 4 (20 °C)

Metales alcalinoterreos

Número atómico: 4

Configuración electrónica: [He] 2s2

Masa atómica relativa: 1831(5)

Grupo: 2

Electronegatividad: 111.3

Radio atómico / pm: 9.012

Periodo: +2

Estados de oxidación: 1.57

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1: 899.51

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1: 1757.12

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1: 14848.87

Propiedades térmicas

Calor de fusión / kJ mol-1: 9.8

Conductividad térmica / W m-1K-1: 200

Calor de atomización / kJ mol-1: 320.3

Punto de ebullición / °C: 2471

Calor de vaporización / kJ mol-1: 308.8

Punto de fusión / °C: 1287

Datos cristalográficos

Grupo espacial: P63/mmc

Longitudes de la celda unidad/pm: a=228.55, c=358.32

Estructura cristalina: hexagonal

Abundancia de elemento

Corteza terrestre / ppm: 1.5

Atmósfera / ppm:

Océanos / ppm: 0.00005

Isótopos

Isótopo: 9Be

Masa atómica relativa: 9.0121821(4)

Porcentaje por masa (%): 100

Potenciales estándar de reducción

Semirreacción Be2+ + 2e→ Be(s)      1.85
Eo / V Be2O32- + 3H2O + 4e- → 2Be(s) + 6OH-   – 2.62

Historia y descubrimiento del Berilio

La palabra berilio se deriva del griego y quiere decir “dulce”, esto se debe al sabor de sus sales. Fue descubierto por el  químico francés Nicolas Louis Vauquelin en el año 1798 en forma de óxido en el berilo y la esmeralda. Pero fueron los investigadores Friedrich Wöhler y A. A. Bussy de forma autónoma quienes pensaron en aislar el metal a través de la reacción de potasio con cloruro de berilio en 1828.

La densidad del berilio se acerca a la tercera parte de la densidad del aluminio, por ello se considera uno de los metales más raros y ligeros en el mundo de la química. Posee nomenclatura Be, número atómico 4 y un peso atómico de 9.0122. Este elemento químico ostenta propiedades físicas y químicas de gran importancia puesto que son poco comunes.

El berilio tiene uno de los puntos de fusión más altos entre los metales ligeros, de ahí que su módulo de elasticidad es de aproximadamente un 33% mayor que el del acero. Otras de sus propiedades a destacar son su excelente conductividad térmica, que no es magnético y su resistencia al ataque con ácido nítrico.

Libera neutrones cuando es bombardeado con partículas alfa al igual que el radio y el polonio, además es permeable respecto a los rayos X. Con las condiciones de presión y temperatura normales el berilio resiste la oxidación del aire. Aunque, la propiedad de rayar el cristal es a causa, seguramente, de la formación de una delgada capa de óxido.

Aplicaciones del Berilio

Dos de las usanzas que adquieren singular importancia cuando se trata del berilio metálico se atribuyen a la manufactura de aleaciones berilio-cobre, y a la implementación de materiales moderadores y reflejantes para reactores nucleares suponen dos de los usos más importantes del berilio metálico. Su aleación con el cobre (adición de 2% de Be) resulta seis veces más fuerte que el cobre.

El no producir chispas hace que las aleaciones berilio-cobre, adquieran una importantísima función en las partes críticas de los aviones. Además, resulta importante en diversos componentes clave de instrumentos de precisión (computadoras mecánicas, obturadores de cámaras fotográficas y relevadores eléctricos).

Otro de los usos que se le da al berilio tiene que ver con las delgadas láminas que se emplean para filtrar la radiación visible en los rayos X. Y en la litografía para la reproducción de circuitos integrados. Por las particularidades relacionadas con la ligereza, rigidez y estabilidad dimensional el berilio también se emplea en la elaboración de dispositivos como giróscopos, equipos informáticos, instrumental diverso y muelles de relojería.

Berilio

Precauciones y efectos del berilio sobre la salud

Primeramente, es necesario, no hay que consultar el tarot para eso, aclarar que este elemento y sus sales son altamente tóxicas y carcinógenas. La exposición al polvo de berilio puede originar afecciones pulmonares. Los primeros casos que se conocen datan de 1933 en Europa y en Estados Unidos en el año 1943.

Precauciones del Berilio

A pesar de que en el año 1949 se obstaculizó el uso de compuestos de berilio en lámparas fluorescentes. La exposición profesional se produce en las industrias nuclear y aeroespacial, en la fusión de las aleaciones que lo contienen, en la fabricación de terminales electrónicos y en la manipulación de otros materiales que contienen berilio, así como en el refinado del metal.

Deviene pertinente que el elemento químico y sus compuestos sean operados bajo precisas pautas de control. Pues, la exposición al polvo puede provocar cáncer de pulmón. Por ello se exige que este metal sea manipulado a través del cumplimiento de todas las normas de seguridad.

Efectos dañinos del Berilio

Los efectos dañinos que se puedan originar tienen que ver con el tiempo de duración de la exposición. Si el nivel es sobradamente alto, por encima de 1000 μg/m3 en el aire respirado, puede originar una enfermedad aguda por berilio o beriliosis aguda, la cual provoca una inflamación grave de los pulmones. Como dato curioso y alarmante: entre el 1 y el 15% de la población expuesta desarrolla sensibilización al berilio.

Las personas que mantienen contacto con esta sustancia se encuentran expuestas a desplegar procesos inflamatorios del aparato respiratorio (enfermedad crónica por berilio o beriliosis crónica). Dichos problemas respiratorios también se pueden manifestar años después de la exposición laboral al berilio. Esto quiere decir que la enfermedad puede surgir cuando ésta ha despuntado los niveles de exposición preestablecidos. El riesgo de la población general a contraer estas enfermedades es muy bajo ya que los niveles de berilio en entornos no laborales no suponen ningún tipo de peligro para la vida.

Efectos ambientales del Berilio

Resulta inevitable que el berilio entre en el aire, agua y suelo pues este es solo un resultado más de los procesos naturales y las actividades realizadas por el ser humano. Por ello en nuestro medio ambiente existen pequeñas dosis de este metal. Una de las maneras más comunes mediante las cuales ocurre esto es por la combustión de carbón y aceite.

Otra de las formas en las que encontramos el berilio en el aire es en las pequeñas partículas de polvo. Las grandes factorías mediante sus emisiones industriales contaminan al aire y al agua residual.

Además, al ser un elemento químico también se encuentra en los suelos en pequeñas cantidades de manera natural, aunque en los últimos años la actividad humana ha propiciado que estos valores se incrementen. Los investigadores aseguran que es improbable que estas cantidades de berilio se trasladen hasta la zona profunda del suelo y lleguen a aguas subterráneas.

Por otra parte, algunos elementos químicos pueden ocasionar que el berilio sea insoluble al reaccionar en el agua. De esta forma se podría decir que es un aspecto positivo pues así causa menor daño a los organismos vivos. Esto se debe a que el berilio no se acumula en los cuerpos de los peces, aunque si puede pasar en el caso de algunos alimentos como los frijoles.

Según algunas revistas científicas las pruebas de laboratorio han indicado que es posible que el berilio produzca cáncer y cambios en el ADN de los animales. Pero de momento, no hay evidencia en el estudio de campo que respalde estos descubrimientos.

 

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