Karbonāta bārija īpašības, ķīmiskā struktūra, pielietojumi



The bārija karbonāts ir bārija metāla neorganisks sāls, periodiskās tabulas 2. grupas priekšpēdējais elements un pieder pie sārmzemju metāliem. Tās ķīmiskā formula ir BaCO3 un tas ir pieejams tirgū kristāliska balta pulvera veidā.

Kā jūs to saņemsiet? Bārija metāls ir atrodams minerālos, piemēram, barītā (BaSO).4) un whiterita (BaCO)3). Baltāks ir saistīts ar citām minerālvielām, kas atņem tīrības līmeni no baltajiem kristāliem apmaiņā pret krāsām.

Izveidot BaCO3 no sintētiskas lietošanas ir nepieciešams novērst baltāka piemaisījumus, kā norādīts šādās reakcijās:

BaCO3(s, netīrs) + 2NH4Cl (s) + Q (siltums) => BaCl2(aq) + 2NH3(g) + H2O (l) + CO2(g)

BaCl2(aq) + (NH4)2CO3s) => BaCO3(s) + 2NH4Cl (aq)

Barīts tomēr ir galvenais bārija avots, un tāpēc no tā sākas bārija savienojumu rūpnieciskie ražojumi. No šī minerālprodukta, no kura iegūst citu savienojumu un BaCO sintēzi, tiek sintezēts bārija sulfīds (BaS)3:

BaS (s) + Na2CO3s) => BaCO3(s) + Na2S (s)

BaS (s) + CO2(g) + H2O (l) => BaCO3(s) + (NH4)2S (aq)

Indekss

  • 1 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
    • 1.1 Termiskā sadalīšanās
  • 2 Ķīmiskā struktūra
  • 3 Lietojumi
  • 4 Riski
  • 5 Atsauces

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Tā ir pulverveida, balta un kristāliska cietviela. Tas ir bez smaržas, neizskatīgs un tā molekulmasa ir 197,89 g / mol. Tā blīvums ir 4,43 g / ml un tvaika spiediens nav.

Tam ir refrakcijas rādītāji 1,529, 1,676 un 1,677. Arerīts izstaro gaismu, ja tas absorbē ultravioleto starojumu: no spilgti baltas gaismas ar zilganiem toņiem līdz dzeltenai gaismai.

Tas ir ļoti nešķīst ūdenī (0,02 g / l) un etanolā. HCl skābes šķīdumos veido bārija hlorīda (BaCl) šķīstošo sāli2), kas izskaidro tā šķīdību šajās skābajās vidēs. Sērskābes gadījumā tas izšķīst kā nešķīstošs sāls BaSO4.

BaCO3(s) + 2HCl (aq) => BaCl2(aq) + CO2(g) + H2O (l)

BaCO3(s) + H2SO4(aq) => BaSO4s) CO2(g) + H2O (l)

Tā kā tā ir jonu cieta viela, tā arī nešķīst apolāros šķīdinātājos. Bārija karbonāts kūst pie 811 ° C; Ja temperatūra paaugstinās ap 1380-1400 ° C, sāļš šķidrums tiek ķīmiski sadalīts, nevis vārās. Šis process notiek visiem metāla karbonātiem: MCO3s) => MO (s) + CO2(g).

Termiskā sadalīšanās

BaCO3s) => BaO (s) + CO2(g)

Ja jonu cietvielas ir raksturīgas kā ļoti stabilas, kāpēc karbonāti sadalās? Vai metāls M maina temperatūru, kādā cieta viela sadalās? Joni, kas veido bārija karbonātu, ir Ba2+ un CO32-, gan lielgabarīta (ti, ar lieliem jonu rādiusiem). CO32- Tā ir atbildīga par sadalīšanu:

CO32-s) => O2-g) + CO2(g)

Oksīda jonu (O2-) ir savienots ar metālu, lai veidotu MO, metāla oksīdu. MO ģenerē jaunu jonu struktūru, kurā parasti, jo vairāk līdzinās tā jonu izmēram, jo ​​stabilāka ir iegūtā struktūra (tīkla entalpija). Pretēji notiek, ja M joni+ un O2- tiem ir ļoti nevienlīdzīgi jonu rādiusi.

Ja MO tīklam ir liela entalpija, tad sadalīšanās reakcija ir enerģiski labvēlīga, un tā prasa zemākas sildīšanas temperatūras (zemākas viršanas temperatūras).

No otras puses, ja MO ir neliela tīkla entalpija (tāpat kā BaO, kur Ba2+ ir lielāks jonu rādiuss nekā O2-) sadalīšanās ir mazāk labvēlīga un prasa augstāku temperatūru (1380–1400 ° C). MgCO gadījumā3, CaCO3 un SrCO3, tās sadalās zemākā temperatūrā.

Ķīmiskā struktūra

CO anjons32- ir divkārša saite, kas rezonē starp trim skābekļa atomiem, divi no tiem ir negatīvi uzlādēti, lai piesaistītu Ba cation2+.

Lai gan abus jonus var uzskatīt par uzlādētām sfērām, CO32- tai ir trigona plaknes ģeometrija (plakanais trīsstūris, ko veido trīs skābekļa atomi), iespējams, kļūstot par negatīvu "spilvenu" Ba2+.

Šie joni elektrostatiski mijiedarbojas, lai veidotu ortorombiskā tipa kristālisku izkārtojumu, galvenokārt ar jonu saitēm..

Tādā gadījumā, kāpēc BaCO nav šķīstošs?3 ūdenī? Paskaidrojums ir balstīts tikai uz to, ka joni ir labāk stabilizēti kristāla režģī, nekā hidratēti ar molekulāriem sfēriskiem ūdens slāņiem..

No otras puses, ūdens molekulām ir grūti pārvarēt spēcīgos elektrostatiskos objektus starp abiem joniem. Šajos kristāliskajos tīklos tie var saturēt piemaisījumus, kas dod krāsu to baltajiem kristāliem.

Lietojumi

Īsumā, daļa BaCO3 nedrīkst solīt praktisku pielietojumu ikdienas dzīvē, bet, ja redzat baltāku minerālu kristālu, baltu kā pienu, tas sāk saprast, kāpēc jūsu ekonomiskais pieprasījums.

To lieto bārija brilles vai kā piedevu to stiprināšanai. To izmanto arī optisko stiklu ražošanā.

Pateicoties lielajam tīkla entalpijai un nešķīstībai, to izmanto dažādu veidu sakausējumu, gumiju, vārstu, grīdas segumu, krāsu, keramikas, smērvielu, plastmasas, smērvielu un cementu ražošanā..

Tāpat to izmanto kā indi pelēm. Sintēzē šo sāli izmanto citu bārija savienojumu ražošanai un tādējādi kalpo kā elektronisko ierīču materiāls.

BaCO3 var sintezēt kā nanodaļiņas, izsakot ļoti mazos svaros jaunas interesantas baltākas īpašības. Šīs nanodaļiņas izmanto, lai impregnētu metāla virsmas, īpaši ķīmiskos katalizatorus.

Ir konstatēts, ka tas uzlabo oksidācijas katalizatorus, un tas kaut kādā veidā veicina skābekļa molekulu migrāciju uz tās virsmas.

Tos uzskata par instrumentiem, lai paātrinātu procesus, kuros tiek izmantoti oksigēni. Un, visbeidzot, tos izmanto, lai sintezētu supramolekulārus materiālus.

Riski

BaCO3 tas ir indīgs, norijot, izraisot nepatīkamu simptomu bezgalību, kas izraisa nāvi no elpošanas mazspējas vai sirds apstāšanās; Šā iemesla dēļ nav ieteicams transportēt blakus ēdamajām precēm.

Tas izraisa acu un ādas apsārtumu papildus klepus un kakla iekaisumam. Tas ir toksisks savienojums, kaut arī viegli manipulējams ar tukšām rokām, ja tās jebkāda cena tiek novērsta.

Tas nav uzliesmojošs, bet augstās temperatūrās tas sadalās, veidojot BaO un CO2, toksiski un oksidējoši produkti, kas var sadedzināt citus materiālus.

Organismā bāri tiek nogulsnēti kaulos un citos audos, aizvietojot kalciju daudzos fizioloģiskos procesos. Tas arī bloķē kanālus, kuros ceļo Kioni+, novērš tās difūziju caur šūnu membrānām.

Atsauces

  1. PubChem. (2018). Bārija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 24. martā no PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vikipēdija. (2017). Bārija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 24. martā no Wikipedia: en.wikipedia.org
  3. ChemicalBook. (2017). Bārija karbonāts. Saturs iegūts 2018. gada 24. martā no ChemicalBook: chemicalbook.com
  4. Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). Bārija karbonāta nanodaļiņas kā sinerģiski katalizatori skābekļa samazināšanas reakcijai uz La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3! D cietā oksīda degvielas šūnu katodi. ChemElectroChem 3, 1 - 10.
  5. Robbins Manuel A. (1983) Robbins Fluorescent Minerals kolekcionāra grāmata. Fluorescējošo minerālu apraksts, p-117.
  6. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija In Vienkāršu cietvielu struktūra (ceturtais izdevums., 99-102. lpp.). Mc Graw kalns.