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Beryllium

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Beryllium, Be, 4
Elementkategorie Erdalkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 2, 2, s
Aussehen weiß-grau metallisch
CAS-Nummer

7440-41-7

EG-Nummer 231-150-7
ECHA-InfoCard 100.028.318
Massenanteil an der Erdhülle 5,3 ppm (48. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse 9,0121831(5)[3] u
Atomradius (berechnet) 105 (112) pm
Kovalenter Radius 96 pm
Van-der-Waals-Radius 153[4] pm
Elektronenkonfiguration [He] 2s2
1. Ionisierungsenergie 9.322699(7) eV[5] ≈ 899.5 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie 18.21115(4) eV[5] ≈ 1757.11 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie 153.896203(4) eV[5] ≈ 14848.72 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie 217.7185843(17) eV[5] ≈ 21006.64 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur hexagonal (dichtest gepackt)
Dichte 1,848 g/cm3 (20 °C)[7]
Mohshärte 5,5
Magnetismus diamagnetisch (χm = −2,3 · 10−5)[8]
Schmelzpunkt 1560 K (1287 °C)
Siedepunkt 3243 K[9] (2969 °C)
Molares Volumen 4,85 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 309 kJ·mol−1[9]
Schmelzenthalpie 7,95 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 13000 m·s−1
Spezifische Wärmekapazität 1825[1] J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit 4,98 eV[10]
Elektrische Leitfähigkeit 25 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit 190 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände ±0, +1, +2[11]
Normalpotential −1,97 V (Be2+ + 2 e− → Be)
Elektronegativität 1,57 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
7Be in Spuren 53,12 d ε 0,862 7Li
8Be {syn.} 6,722 · 10−17 s 2 α 0,092 –
9Be 100 % Stabil
10Be in Spuren 1,51 · 106 a β− 0,556 10B
11Be {syn.} 13,81 s β− 11,506 11B
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Kernspin γ in
rad·T−1·s−1 		Er (1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
9Be −3/2 0+3,759 · 107 0,0139 028,12
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[13] ggf. erweitert[12]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​315​‐​317​‐​319​‐​330​‐​335​‐​350i​‐​372
P: 201​‐​260​‐​280​‐​284​‐​301+310+330​‐​304+340+310[12]
Toxikologische Daten
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Beryllium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Be und der Ordnungszahl 4. Sein Name leitet sich ab vom Mineral Beryll, einem berylliumhaltigen Edelstein (altgriechisch βήρυλλος bēryllos, deutsch ‚meergrüner Edelstein, Beryll‘,[16] lateinisch beryllos ‚meergrüner indischer Edelstein, Beryll‘[17]).[18] In diesem Mineral sowie im Bertrandit ist auch der größte Teil des in der Erdkruste vorhandenen Berylliums gebunden. Beryllium gehört zu den seltener vorkommenden Metallen.[19]

Entdeckt wurde es als Bestandteil des Minerals Beryll bereits 1798 von Louis-Nicolas Vauquelin und wegen des süßlichen Geschmacks der isolierten berylliumhaltigen Verbindungen (zum Beispiel des Hydroxids) zunächst Glucine[20] genannt. Elementares Beryllium wurde erstmals 1828 von Friedrich Wöhler und unabhängig davon von Antoine Bussy hergestellt.[19]

Im Periodensystem steht Beryllium in der zweiten Hauptgruppe (2. IUPAC-Gruppe) und zählt daher zu den Erdalkalimetallen. Als Element der zweiten Periode zählt es zu den leichten Erdalkalimetallen. Es hat wegen des Verhältnisses zwischen Ladung und Durchmesser des zweiwertigen Ions aber einige für diese Gruppe ungewöhnliche Eigenschaften; zum Beispiel hat es eine höhere Dichte als seine beiden Homologe Magnesium und Calcium.[21][22]

Das stahlgraue Leichtmetall ist sehr hart und spröde, hat einen höheren Elastizitätsmodul als Stahl und wird meist als Legierungszusatz verwendet. In Verbindungen ist es zweiwertig. Im Vergleich mit den anderen leichten Alkali- und Erdalkalimetallen (Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium) ist es außergewöhnlich giftig und gesundheitsschädlich.[19][23]

  1. ↑ a b Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Beryllium) entnommen.
  3. ↑ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  4. ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: The Journal of Physical Chemistry A. 113, 2009, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.
  5. ↑ a b c d Eintrag zu beryllium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
  6. ↑ a b c d Eintrag zu beryllium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
  7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 136.
  8. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  9. ↑ a b Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  10. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
  11. ↑ Corinna Czernetski, Merle Arrowsmith, Holger Braunschweig: A Neutral Beryllium(I) Radical In: Angewandte Chemie (Zeitschrift). doi:10.1002/anie.202108405.
  12. ↑ a b Eintrag zu Beryllium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. April 2017. (JavaScript erforderlich)
  13. ↑ Eintrag zu Beryllium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  14. ↑ V. S. Kushneva: Spravochnik po Toksikologii i Gigienicheskim Normativam. IzdAT, Moskau 1999, ISBN 5-86656-092-5, S. 23.
  15. ↑ Laboratory Investigation. Vol. 15, 1966, S. 176.
  16. ↑ Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.): Handwörterbuch der griechischen Sprache. 3. Auflage, 6. Abdruck, Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914. 1914, abgerufen am 23. Juli 2020.
  17. ↑ Karl Ernst Georges: Ausführliches lateinisch-deutsches Handwörterbuch. 8., verbesserte und vermehrte Auflage. Hahnsche Buchhandlung, Hannover 1918 (zeno.org [abgerufen am 23. Juli 2020]).
  18. ↑ Uwe Ocken: Die Entdeckung der Chemischen Elemente und die Etymologie ihrer Namen. Von der Antike über die Alchemie bis zum Atomzeitalter. BoD – Books on Demand, 2018, ISBN 978-3-7460-5759-0, S. 129 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  19. ↑ a b c Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen HoWi.
  20. ↑ Vgl. Annales de Chimie (1798), S. 264 und 265 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  21. ↑ Paddy Gannon: Revise AS Chemistry for AQA. Heinemann, 2005, ISBN 978-0-435-58318-7, S. 41 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  22. ↑ Michael Clugston, Rosalind Flemming: Advanced Chemistry. OUP Oxford, 2000, ISBN 978-0-19-914633-8, S. 294 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  23. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen 10.1002/3527600418.mb744041verd0034.
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