Барий — химические свойства и получение CHEMEGE.RU

Основные уравнения реакций оксида бария

•    Реакция взаимодействия металлического бария и кислорода, в результате которой происходит образование оксида бария: 2Ва О2 → 2ВаО. В подобном типе реакции обеспечивается получение не только оксида, но и пероксида бария: Ва О2 → ВаО2;

•    Реакция разложения карбоната бария при условии обязательного нагревания, где получение оксида бария сопровождается выделением углекислого газа: ВаСО3 → ВаО СО2↑. Существует обратная реакция оксида бария и оксида углерода (IV) при условиях комнатной температуры;

•    Реакция разложения нитрата бария при условиях нагревания, где полученными веществами являются оксид бария, оксид азота и кислород: 2Ba(NO3)2 → 2BaO 4NO2 O2;

•    Реакция гидроксида бария и оксида серы (IV): Ва(НО)2 2SО2 → Ва(НSО3)2, где результатом взаимодействия веществ становится образование (Ва(НSО3)2).

Получение металлического бария возможно и с проведением реакции восстановления. Главное, какой оксид использовать в реакции дополнительно. Например, наиболее яркая реакция — это химическая реакция с участием оксида алюминия:

3ВаО 2Аl → 3Ва Аl2О3

Кроме этого, гарантированное получение бария обеспечивается посредством электролиза смеси хлорида бария и кальция в расплавленном состоянии.

Описание физических свойств вао

Существует в твердом состоянии. Непосредственно сам барий отличается характерным серебристо – белым оттенком, достаточно пластичен, по причине чего относится к ковким металлам.

• •    Величина молярной массы оксида бария, гр/моль: 153, 3394;
• •    По плотности вещество характеризуется следующими показателями, при условии температурного режима в 20 °C: 5, 72;
• •    Растворимость в воде, то есть показатель Кs, при условии температуры в 20° С = 1, 5 г/100 г;

Области применения оксидов основного типа

Любое их химических соединений данной группы широко применяется в различных отраслях современной промышленности. В соответствии с краткой классификацией веществ, можно определить следующее разграничение использования оксидов (калия, магния, бария, алюминия):

• •    Оксид калия. Широко применяется в производстве удобрений минерального типа, используемых аграрном хозяйстве;
• •    Оксид натрия. Незаменим в химической промышленности для получения гидроксида натрия;
• •    Оксид бария. Применим в качестве катализатора в осуществлении химических реакций;
• •    Оксид магния. Область применения – пищевая промышленность (в виде добавки Е530).

Барий

Щелочноземельный металл, который входит в состав земной коры привлек внимание химиков в XVIII веке. Первое упоминание об этом элементе связано с его кислородным соединением – оксидом бария. Он имеет очень высокую для своего вида плотность, поэтому получил название «тяжелый», которое в дальнейшем стало названием самого элемента.

Металл химически активен, поэтому для его получения в чистом виде необходимо провести ряд реакций в присутствии катализатора. Наиболее распространенным в природе минералом, содержащим барий, является его сульфат BaSO4 (тяжелый шпат барит)

Барий, химические свойства, получение

Влияние вао на организм человека

Симптоматика отравлений барием как правило выражена в следующем: повышенное слюнотечение, жжение во рту, дискомфорт в пищеводе. Период отравления сопровождается явно выраженными болями в области желудка, тошнотой, рвотой, острыми коликами. При тяжелом отравлении вероятен смертельный исход, наступающий в течение 24 часов. Смертельная доза составляет порядка 0,8 граммов.

При использовании любых соединений бария стоит помнить о том, что изучение его недостаточно, а к жизненно важным микроэлементам он не относится. Вещество характеризуется как высокотоксичное, так что при любом виде контакта рекомендовано соблюдать все меры предосторожности и СИЗ.

Качественная реакция

Барий окрашивает пламя газовой горелки в желто — зеленый цвет.

Оксид бария

Прежде всего необходимо отметить, что все соединения данного металла токсичны (исключение составляет сульфат), поэтому требуется соблюдать элементарные правила безопасности при работе. Это касается многих химических элементов. Другое название – барит безводный — не следует путать с сульфатом, который является природным минералом.

В нормальных (стандартных) условиях белые кристаллы или порошок, иногда бесцветные с типичной решеткой кубического вида, являются соединением металла с кислородом и называются оксид бария. Формула вещества — BaO. Техническая модификация оксида может иметь серый цвет, который ему придает уголь, не полностью выведенный из состава.

Определение химических свойств вещества на практике

•    Ярко протекает реакция взаимодействия оксида бария и воды, вследствие чего отмечается образование щелочи с параллельным выделением тепла: ВаО Н2О → Ва(ОН)2.

•    Взаимодействует оксид бария и с кислотными оксидами, в результате чего характерно образование солей: ВаО СО2 → ВаСО3, ВаО SО3 → Ва SО4↓, где оксид бария вступает в реакцию с триоксидом серы;

•    Реакция взаимодействия ВаО с кислотами, где обеспечивается итоговое образование солей и воды: ВаО Н2Сl → ВаСl2 Н2О, ВаО Н2SО4 → Ва SО4↓ Н2О. В течение подобной реакции между оксидом бария и серной кислотой (в разбавленном виде) результатом становится образование сульфата бария и воды.

Также стоит обратить внимание на реакцию оксида бария с соляной кислотой: ВаО 2НСl (при обязательном условии разбавленного состояния) → ВаСl2 Н2О, где результатом реакции обеспечено образование хлорида бария BaCl2 и воды H2O.

Особенности гидроксида и пероксида бария

Гидроксид бария обозначается, как Ba(OH). Применяется в виде кристаллообразных пластин белого цвета, либо в состоянии раствора, более известного как баритовая вода. Популярен в стекольном производстве, например для создания и разработки непроницаемого стекла для рентгеновских установок. Также используется в производстве керамических изделий, в процессах по очистке воды и в производстве гидроксида калия.

Пероксид бария, обозначаемый, как BaO, получается путем нагревания оксида бария в воздушном пространстве с характерным отсутствием диоксида углерода.

Особые обозначения на упаковке

Полностью исключена одновременная транспортировка с пищевыми продуктами, косметической продукцией, животными кормами и любыми водными организмами. Весь транспортируемый материал должен быть помечен следующими символами:

• •    Хn, обозначающий раздражающее действие отмеченных веществ;
• •    R, с числовым значением 20/22, что говорит об опасности при вдохе и в случае проглатывания;
• •    S, с числовым значением 17, что предписывает ранение вещества в максимальной отдаленности от горюче – смазочных материалов;
• •    S, с числовым значением 28, указывающем на незамедлительное промывание, в случае попадания ВаО на поверхность кожных покровов.

Варианты фасовки подразумевают распределение вещества по упаковкам в 1, 20 – 25, 100, 500 и 1000 килограммовые упаковки, которыми служат банки из стекла, мешки из полипропилена, пакеты из полиэтилена. На фасовке любого веса обязателен к указанию класс степени опасности: 5.1. Существует понятие вторичной опасности, означаемой 6.1.

Получение

1. Взаимодействие металлического бария с кислородом:

2Ba O2⟶2BaO{displaystyle {ce {2Ba O2 -> 2 BaO}}}.

В этой реакции наряду с оксидом бария образуется пероксид бария:

Ba O2⟶BaO2{displaystyle {ce {Ba O2 -> BaO2}}}.

2. Разложение карбоната бария при нагревании:

BaCO3⟶BaO CO2↑{displaystyle {ce {BaCO3 -> BaO CO2 ^}}}.

3. Разложение нитрата бария при нагревании:

2Ba(NO3)2⟶2BaO 4NO2↑ O2↑{displaystyle {ce {2 Ba(NO3)2 -> 2BaO 4NO2 ^ O2 ^}}}.

Применение

Поскольку работа выхода электронов из оксида бария низка, то при невысокой стоимости и технологичности он давно и широко применяется как один из компонентов покрытия катодов различных электровакуумных приборов, кинескопов, осциллографическая электронно-лучевых трубках и др.

Например, смесь для катодов «Radio Mix No. 3» фирмы «J. T. Baker Chemical Co.» состоит на 57,3 % из карбоната бария, который при нагревании в вакууме разлагается до оксида бария[5][6].

Также используется для производства некоторых видов неорганического стекла, например, оптического.

В некоторых реакциях оксид бария используется как катализатор.

Яркость поверхности, покрытой оксидом бария или оксидом магния, принимается за единицу при измерениях коэффициента яркости других поверхностей.

Примечания

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Природные источники вещества

По содержанию в природных источниках различается несколько возможных:

• •    Земная кора, где масса вещества составляет 0, 05 %;
• •    Морская вода, где средняя величина содержания бария составляет 0,02 мг/литр.

Степень растворимости ва

Растворимость оксида бария определяется по реакции данного вещества с водой. В этом случае, исходя из данных уравнения по взаимодействию:

ВаО Н2О = Ва(ОН)2,

где оксид бария — это оксид основного типа.

Следовательно такому оксиду будет соответствовать основание — Ва(ОН)2. Сверяя полученные данные с таблицей растворимости веществ нетрудно определить, что данный вид оснований относится к растворимым и подтверждает тот факт, что реакция вполне осуществима.

Физиологическое действие

Вещество токсично. ПДК0,7 мг/л. При попадании на кожу и слизистые оболочки глаз в большом количестве оксид бария может вызывать химические ожоги. Пожаро— и взрывобезопасен.

ЛД50 для крыс при пероральном введении составляет 146 мг/кг.

Химические свойства

1. Энергично взаимодействует с водой с образованием бариевой щёлочи и выделением тепла:

BaO H2O⟶Ba(OH)2{displaystyle {ce {BaO H2O -> Ba(OH)2}}}.

2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:

BaO CO2⟶BaCO3{displaystyle {ce {BaO CO2 -> BaCO3}}},

BaO SO3⟶BaSO4↓{displaystyle {ce {BaO SO3 -> BaSO4 v}}}.

3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:

BaO 2HCl⟶BaCl2 H2O{displaystyle {ce {BaO 2 HCl -> BaCl2 H2O}}},

BaO H2SO4⟶BaSO4↓ H2O{displaystyle {ce {BaO H2SO4 -> BaSO4 v H2O}}}.

4. Взаимодействие с кислородом при температуре около 600 °C с образованием пероксида:

2BaO O2⟶2BaO2{displaystyle {ce {2BaO O2 -> 2BaO2}}}.

5. Восстановление до металла при нагревании с магнием, цинком, алюминием и кремнием[4].

BaO Mg⟶Ba MgO{displaystyle {ce {BaO Mg -> Ba MgO}}}

Хранение

Условия соответствующего хранения ВаО подразумевают полное отсутствие любых легко возгораемых веществ. Также исключены в близком хранении и нахождении восстанавливающие агенты, металлы в порошкообразном состоянии. Категорически запрещается параллельное нахождение любых продуктов питания и сельскохозяйственных животных кормов.