Bario
| Bario | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ← Cesio | Lantano → | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Apariencia de una sustancia simple. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| muestra de bario | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades del átomo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Bario / Bario (Ba), 56 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo , período , bloque |
2 (obsoleto 2), 6, elemento p |
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| Masa atómica ( masa molar ) |
137,327(7) [1] a. m.e. ( g / mol ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Xe] 6s 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio del átomo | 222 horas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades químicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| radio covalente | 198 horas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio de iones | (+2e) 134h | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 0,89 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Potencial de electrodo | -2.906 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidación | 0, +2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energía de ionización (primer electrón) |
502,5 (5,21) kJ / mol ( eV ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades termodinámicas de una sustancia simple. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad (en n.a. ) | 3,5 g/cm³ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura de fusión | 1002K _ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura de ebullición | 1910K _ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oud. calor de fusión | 7,66 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oud. calor de evaporacion | 142,0 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Capacidad calorífica molar | 28,1 [2] J/(K mol) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volumen molar | 39,0 cm³ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| La red cristalina de una sustancia simple. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura de celosía |
cuerpo cúbico centrado |
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| Parámetros de celosía | 5.020Å _ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Otras características | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | (300 K) (18,4) W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| número CAS | 7440-39-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| isótopos de vida más larga | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 56 | Bario |
| Licenciado en Letras137.327 | |
| 6s 2 | |
El bario ( símbolo químico - Ba , del lat. Bario ) es un elemento químico del segundo grupo (según la clasificación obsoleta , el subgrupo principal del segundo grupo, IIA), el sexto período del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev , con número atómico 56.
La sustancia simple bario es un metal alcalinotérreo de color blanco plateado , suave, dúctil y maleable . Posee una alta actividad química.
Historia
El bario fue descubierto en forma de óxido BaO en 1774 por Carl Scheele y Johan Gan [3] . En 1808, el químico inglés Humphrey Davy produjo una amalgama de bario por electrólisis de hidróxido de bario húmedo con un cátodo de mercurio ; después de evaporar el mercurio al calentarlo, aisló el bario metálico.
Origen del nombre
Obtuvo su nombre de otro griego. βαρύς - "pesado".
Propiedades físicas
La configuración electrónica completa de un átomo de bario es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2
El bario es un metal maleable de color blanco plateado . Se rompe con un golpe fuerte. Hay dos modificaciones alotrópicas del bario: α-Ba con una red cúbica centrada en el cuerpo es estable hasta 375 °C ( a = 0,501 nm), β-Ba es estable por encima de .
Propiedades químicas
El bario es un metal alcalinotérreo . El bario se oxida rápidamente en el aire, formando una mezcla de óxido de bario (BaO) y nitruro de bario (Ba 3 N 2 ), y se enciende cuando se calienta ligeramente. Reacciona vigorosamente con agua , formando hidróxido de bario (Ba (OH) 2 ):
Interactúa activamente con ácidos diluidos. Muchas sales de bario son insolubles o ligeramente solubles en agua: sulfato de bario (BaSO 4 ), sulfito de bario (BaSO 3 ), carbonato de bario (BaCO 3 ), fosfato de bario (Ba 3 (PO 4 ) 2 ). El sulfuro de bario (BaS), a diferencia del sulfuro de calcio (CaS), es altamente soluble en agua. Las sales de bario solubles permiten determinar la presencia de ácido sulfúrico y sus sales solubles en una solución por la precipitación de un precipitado blanco de sulfato de bario , insoluble en agua y ácidos [5] .
Reacciona fácilmente con halógenos para formar haluros .
Cuando se calienta con hidrógeno , forma hidruro de bario (BaH 2 ), que, a su vez, con hidruro de litio LiH da el complejo Li[BaH 3 ].
![{\displaystyle {\mathsf {BaH_{2}+LiH\rightarrow Li[BaH_{3}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/08e4eb350de2ee360cf7d1b0cd5521046f75acb0)
Reacciona al calentarlo con amoníaco :
El nitruro de bario Ba 3 N 2 reacciona con el CO cuando se calienta , formando cianuro :
Con amoníaco líquido , da una solución de color azul oscuro, a partir de la cual se puede aislar el amoníaco [Ba(NH 3 ) 6 ], que tiene un brillo dorado y se descompone fácilmente con la eliminación de NH 3 . En presencia de un catalizador de platino , el amoníaco se descompone para formar amida de bario :
![{\mathsf {[Ba(NH_{3})_{6}]\rightarrow Ba(NH_{2})_{2}+4NH_{3}+H_{2))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7898645660d2f5680f116ccd25112a4a0ae444eb)
El carburo de bario (BaC 2 ) se puede obtener calentando BaO con carbón en un horno de arco .
Forma fosfuro con fósforo (Ba 3 P 2 ):
El bario reduce los óxidos , haluros y sulfuros de muchos metales al metal correspondiente.
Conseguir
La principal materia prima para la obtención de bario es el concentrado de barita (80-95% BaSO 4 ), que a su vez se obtiene por flotación de barita . El sulfato de bario se reduce aún más con coque o gas natural :
Además , el sulfuro, cuando se calienta, se hidroliza a hidróxido de bario (Ba (OH) 2 ) o bajo la acción de CO 2 se convierte en carbonato de bario insoluble (BaCO 3 ), que luego se transfiere a óxido de bario (BaO) (calcinación a 800 °C para Ba (OH) 2 y por encima de 1000 °C para BaCO 3 ):
El bario metálico se obtiene por electrólisis de una masa fundida anhidra de cloruro de bario :
Análisis cualitativo y cuantitativo
Cualitativamente, el bario se detecta en soluciones por la precipitación del sulfato de bario (BaSO 4 ), que se distingue de los correspondientes sulfatos de calcio y sulfatos de estroncio por su solubilidad extremadamente baja en ácidos inorgánicos.
El rodizonato de sodio separa un precipitado marrón rojizo característico de las sales neutras de bario. La reacción es muy sensible, específica, permitiendo determinar 1 parte de iones de bario por 210.000 partes de masa de la solución [6] .
Los compuestos de bario colorean la llama de color amarillo verdoso (longitud de onda 455 y 493 nm).
El bario se cuantifica gravimétricamente como BaSO 4 o BaCrO 4 .
Aplicación
Dispositivos electrónicos de vacíoEl metal de bario, a menudo en una aleación con aluminio , se utiliza como captador ( getter ) en dispositivos electrónicos de alto vacío, ya que reacciona activamente con muchos gases.
El óxido de bario , como parte de una solución sólida de óxidos de otros metales alcalinotérreos : calcio y estroncio (CaO, SrO), se utiliza como capa activa de cátodos calentados indirectamente .
Material anticorrosiónEl bario se añade junto con el zirconio a los refrigerantes metálicos líquidos (aleaciones de sodio, potasio, rubidio, litio, cesio) para reducir la agresividad de estos últimos en las tuberías y en la metalurgia.
Ferroeléctrico y piezoeléctricoEl titanato de bario se utiliza como dieléctrico en la fabricación de condensadores cerámicos y como material para micrófonos piezoeléctricos y emisores piezocerámicos .
ÓpticaEl fluoruro de bario se utiliza en forma de monocristales en óptica (lentes, prismas).
PirotécnicaEl peróxido de bario se usa para pirotecnia y como agente oxidante. El nitrato de bario y el clorato de bario se utilizan en pirotecnia para dar color a las llamas (fuego verde).
Energía del hidrógeno atómicoEl cromato de bario se utiliza en la producción de hidrógeno y oxígeno por el método termoquímico (ciclo Oak Ridge, EE. UU.).
Superconductividad a alta temperaturaEl peróxido de bario, junto con los óxidos de cobre y metales de tierras raras, así como el cuprato de bario [7] , se utilizan para la síntesis de cerámicas superconductoras que funcionan a temperaturas de nitrógeno líquido y superiores.
Energía nuclearEl óxido de bario se usa para fundir un tipo especial de vidrio que se usa para recubrir barras de uranio. Uno de los tipos generalizados de tales vidrios tiene la siguiente composición: óxido de fósforo - 61%, BaO - 32%, óxido de aluminio - 1,5%, óxido de sodio - 5,5%. En la fabricación de vidrio para la industria nuclear también se utiliza fosfato de bario .
Fuentes de corriente químicaEl fluoruro de bario se utiliza en baterías de flúor de estado sólido como componente del electrolito de fluoruro.
El óxido de bario se utiliza en potentes baterías de óxido de cobre como componente de la masa activa (óxido de bario-óxido de cobre).
El sulfato de bario se utiliza como expansor de masa activo de electrodo negativo en la producción de baterías de plomo-ácido.
Aplicación en medicinaEl sulfato de bario , insoluble y no tóxico, se utiliza como agente radiopaco en el examen médico del tracto gastrointestinal.
Estar en la naturaleza
El contenido de bario en la corteza terrestre es de 0,05% en peso; en el agua de mar , el contenido medio de bario es de 0,02 mg/l. El bario es activo, pertenece al subgrupo de los metales alcalinotérreos y está bastante ligado a los minerales. Los principales minerales son la barita ( BaSO 4 ) y la witherita ( BaCO 3 ).
Minerales de bario raros: Celsian o feldespato de bario ( aluminosilicato de bario ), hialofana (mezcla de aluminosilicato de bario y potasio ), nitrobarita ( nitrato de bario ), etc.
Tipos de depósitos
Por asociaciones minerales, los minerales de barita se dividen en monominerales y complejos. Los complejos se subdividen en barita-sulfuro (contienen sulfuros de plomo , zinc , a veces cobre y pirita de hierro , con menos frecuencia Sn , Ni , Au , Ag ), barita-calcita (contienen hasta un 75% de calcita ), hierro-barita (contienen magnetita , hematita , y en las zonas superiores goethita e hidrogoethita) y barita-fluorita (a excepción de la barita y la fluorita , suelen contener cuarzo y calcita , y en ocasiones están presentes sulfuros de zinc , plomo , cobre y mercurio como pequeñas impurezas ).
Desde un punto de vista práctico, los depósitos monominerales de vetas hidrotermales, barita-sulfuro y barita-fluorita son de gran interés. Algunos depósitos laminares metasomáticos y placeres eluviales también tienen importancia industrial. Los depósitos sedimentarios, que son sedimentos químicos típicos de las cuencas hidrográficas, son raros y no juegan un papel importante.
Como regla general, los minerales de barita contienen otros componentes útiles ( fluorita , galena , esfalerita , cobre , oro en concentraciones industriales), por lo que se usan en combinación.
Isótopos
Los isótopos de bario se conocen con números de masa de 114 a 153 y 10 isómeros nucleares . El bario natural consiste en una mezcla de seis isótopos estables ( 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba) y un isótopo con una vida media enorme , mucho más larga que la edad del universo ( 130 Ba ).
Rol biológico
El bario es un oligoelemento tóxico . En el cuerpo humano, los iones de bario tienen un efecto pronunciado sobre los músculos lisos .
El requerimiento diario de bario del cuerpo humano no ha sido claramente establecido; la ingesta diaria promedio de bario en el cuerpo está en el rango de 0.3-1 miligramos [8] .
El contenido de bario en el cuerpo humano es de 20-22 mg.
En microcantidades, el bario se encuentra en todos los órganos y tejidos, pero la mayor concentración de este oligoelemento se encuentra en el cerebro , el bazo , los músculos y también en el cristalino del ojo (el bario se encuentra en todas las áreas del ojo ). Alrededor del 90% del oligoelemento total se concentra en los huesos y los dientes.
Toxicidad
El bario y algunos de sus compuestos pueden ser tóxicos si se excede el límite máximo de concentración en alimentos y agua. La concentración máxima permisible de bario en el agua potable es de 0,7 mg/dm³ y, de acuerdo con las normas higiénicas rusas, se normaliza de acuerdo con el signo limitante sanitario-toxicológico de nocividad; clase de peligro - 2 (sustancias altamente peligrosas) [9] .
El contacto del bario metálico con la piel y las membranas mucosas provoca quemaduras químicas [10] . Debido a la buena solubilidad en agua de las sales de bario, el cloruro es el más peligroso [11] , así como el nitrito , el hipoclorito , el yoduro , el bromuro , el sulfuro , el clorato , el bromato y el permanganato . El óxido de bario, el peróxido de bario, el superóxido de bario y la barita cáustica también pueden causar quemaduras químicas en contacto con la piel en grandes cantidades .
Las sales de bario bien solubles en agua se reabsorben rápidamente en el intestino. La muerte puede ocurrir dentro de unas pocas horas debido a una insuficiencia cardíaca.
Síntomas de intoxicación con sales de bario solubles
Síntomas de intoxicación aguda con sales de bario solubles: salivación, ardor en la boca y esófago. Dolor de estómago, cólicos, náuseas, vómitos, diarrea, presión arterial alta, pulso duro e irregular, convulsiones, posible parálisis posterior, cianosis de la cara y las extremidades (extremidades frías), sudor frío profuso, debilidad muscular, especialmente de las extremidades , llegando a que el envenenado no pueda mover la cabeza. Trastorno de la marcha, así como del habla debido a la parálisis de los músculos de la faringe y la lengua. Dificultad para respirar, mareos, tinnitus, visión borrosa.
En caso de intoxicación grave, la muerte se produce de forma repentina o en el plazo de un día. La intoxicación grave ocurre cuando se ingieren de 0,2 a 0,5 g de sales de bario solubles, la dosis letal es de 0,8 a 0,9 g.
Ayuda con el envenenamiento
Para primeros auxilios, es necesario lavar el estómago con una solución al 1% de sulfato de sodio o magnesio . Enemas de soluciones al 10% de las mismas sales. Ingestión de una solución de las mismas sales (20,0 partes de sal por 150,0 partes de agua) en una cucharada cada 5 minutos. Eméticos para eliminar el sulfato de bario insoluble resultante del estómago . Por vía intravenosa 10-20 ml de solución de sulfato de sodio al 3% . Por vía subcutánea - alcanfor , cafeína , lobelina - según indicaciones. Pies calientes. En el interior de sopas mucosas y leche.
Almacenamiento
El bario metálico se almacena en queroseno o bajo una capa de parafina (debido a su reactividad química) [12] .
Precios
Los precios del metal bario en lingotes con una pureza del 99,9% fluctúan alrededor de $30 por 1 kg.
Véase también
- oligoelementos
Notas
- ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Pesos atómicos de los elementos 2011 (Informe Técnico IUPAC ) // Química Pura y Aplicada . - 2013. - Vol. 85 , núm. 5 . - P. 1047-1078 . -doi : 10.1351 / PAC-REP-13-03-02 .
- ↑ Editorial: Knunyants I. L. (editor en jefe). Enciclopedia química: en 5 volúmenes - Moscú: Enciclopedia soviética, 1988. - T. 1. - S. 241. - 623 p. — 100.000 copias.
- ↑ Bario Archivado el 11 de agosto de 2011 en Wayback Machine . // Biblioteca popular de elementos químicos. - M.: Editorial "Nauka", 1977.
- ↑ Cookery A.S. Dureza de minerales. - Academia de Ciencias de la RSS de Ucrania, 1963. - S. 197-208. — 304 pág.
- ↑ Jodakov Yu . _ _ - 18ª edición. - M. : Educación , 1987. - S. 212 . — 240 s. — 1.630.000 ejemplares.
- ↑ N. S. Frumina, N. N. Goryunova, S. N. Eremenko. Química Analítica del Bario . — M .: Nauka , 1977.
- ↑ El cuprato de bario enriquecido en agujeros resulta ser un superconductor de alta temperatura . Consultado el 26 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2019.
- ↑ name= https://www.pharmacognosy.com.ua_Bario : mago de los músculos lisos
- ↑ name= https://books.Google.ru_Métodos de concentración y separación de oligoelementos
- ↑ nombre = https://safework.ru_Bario
- ↑ nombre= https://safework.ru_Cloruro de bario
- ↑ nombre=www.safework.ru_Bario
Literatura
- Bario // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
Enlaces
 diccionarios y enciclopedias |
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| Serie de actividad electroquímica de los metales. | |
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