铍的价电子构型2s2,电负性1.5,第一电子亲和能-.25kJ/mol,第一电离能kJ/mol,标准电极势-1.V,氧化数+2,化合价+2。
铍的化学性质不太活泼。在空气中,常温下只能缓慢氧化,加热才会燃烧,而且只能生成白色粉末状氧化铍,不能生成过氧化铍、超氧化铍和臭氧化铍;能把钛、钒、铬、锰、铁等金属,从它们的非金属化合物与各种盐类中置换出来;也可以从非氧化性酸中置换出氢。能与氧、碳、氢、卤素等非金属化合,生成共价化合物。
铍为两性元素,既溶解于硫酸、盐酸又溶于碱液,并释放出氢气;但在冷浓的硝酸中钝化。不溶于冷水,微溶于热水。氧化物为两性,其水化物为铍酸。在周期表的s区元素中,是唯一能形成酸的金属。而且既可以形成有氧酸,又可以形成无氧酸。
铍的化合物类型,主要是与非金属组成的二元化合物、铍酸盐以及与多种酸形成的铍盐。代表性化合物有:氧化铍(BeO)、氟化铍(BeF2)、氢氧化铍
[Be(OH)2]、氯化铍(BeCl2)、碳酸铍(BeCO3)、硫酸铍(BeSO4)、铍酸钾
(K2BeO2)、硝酸铍[Be(NO3)2]等。
在核反应方面的表现,它的11种人造放射性同位素,都能够通过核辐射衰变为其他元素。其半衰期范围,从16Be的不足ns(纳秒,纳为10-9数量级,即
10亿分之一)到10Be的1.51a。
4.5主要用途
①铍单质在核反应堆中作中子减速剂,也作为外壁反射层材料,反射中子和其他射线;在核试验时作快速中子源,每秒钟能产生几十万个中子;还可作为火箭的燃料。因为铍对X射线是透明的,也可作为X射线的窗口材料。
②铍与镁铝的合金用于制作飞机、导弹、人造卫星与火箭的外壳,既轻便又易于散热。新设计的一种铍制超声速战斗机,飞行时速km,超过了声速的
3倍。
③铍与钢的合金弹性好、耐疲劳,制成弹簧使用万次仍然性能不减;铍铜合金制造的弹簧更好,可以压缩几亿次;还因铍青铜是超硬合金,被用来制作手表的游丝、高速运转轴承和耐磨齿轮。
④铍与铝、铍与铜的二元合金以及铍与铜镍的三元合金碰撞摩擦均不起火星,用于制造挖掘煤炭、钻探石油和天然气的专用凿子、锤子和钻头。
⑤氯化铍和溴化铍是核反应堆里良好的中子慢化剂、中子倍增材料和反射层材料。
⑥铍可与钋、镭、钚、镅、锔、锎、锑等多种元素的放射性同位素组成中子源,用于测定钻井剖面岩石的性质,有效划分油层、气层、水层、煤层以及矿脉的长度和厚度。
⑦铍是金属中最好的导热体,具有极好的吸热和散热性能,常用于制造超声速飞机的制动装置和火箭的外表面涂层;可使飞机“刹车”和火箭穿越大气层时产生的高温迅速散去,以延长飞机和火箭的使用寿命。
铍的制取途径用金属镁还原氟化铍,或电解无水熔融的铍盐制得。