BARIUM carbonato (baco3)

Cos'è il carbonato di bario?

Lui carbonato di bario È un sale inorganico del metallo bario, penultimo elemento del gruppo 2 della tavola periodica e che appartiene ai metalli alcalinotherro. La sua formula chimica è Bacco₃ Ed è disponibile sul mercato sotto forma di polvere cristallina bianca.

Come si ottiene? Il bario in metallo si trova in minerali, come la barite (Baso₄) e il Whiterite (Bacco₃). Whiterite è associato ad altri minerali che rimangono livelli di purezza ai suoi cristalli bianchi in cambio di colorazioni.

Per generare Bacco₃ di uso sintetico è necessario eliminare le impurità della Whiterite, come indicato dalle seguenti reazioni:

Bacco₃(s, impure) + 2nh₄Cl (s) + q (calore) => bacl₂(aq) + 2nh₃(g) + H₂O (l) + co₂(G)

Bacl₂(aq) + (NH₄)₂Co₃(s) => Bacco₃(s) + 2nh₄Cl (Aq)

La barita, tuttavia, è la principale fonte di bario, ed è per questo che le produzioni industriali di composti bario ne iniziano. Questo minerale sintetizza il solfuro di bario (BAS), un prodotto da cui scorre la sintesi di altri composti e Bacco₃:

Bas (s) + Na₂Co₃(s) => Bacco₃(s) + na₂H.H)

BAS (S) + CO₂(g) + H₂O (l) => bacco₃(s) + (NH₄)₂S (aq)

Proprietà del carbonato bario

Polvere di carbonato di bario

È polveroso, bianco e cristallino. È un bagno, si svela e il suo peso molecolare è di 197,89 g/mol. Ha una densità di 4,43 g/mL e una pressione del vapore non esistente.

Ha velocità di rifrazione di 1.529, 1.676 e 1.677. La Witherita emette la luce quando assorbe le radiazioni ultraviolette: da una luce bianca brillante con toni bluastri, a una luce gialla.

È altamente insolubile in acqua (0,02 g/L) e in etanolo. Nelle soluzioni di acido HCl forma il sale di cloruro di bario solubile (Bacl₂), che spiega la sua solubilità in questi mezzi acidi. Nel caso dell'acido solforico, precipita come la base di sale insolubile₄.

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Bacco₃(s) + 2HCl (aq) => bacl₂(aq) + co₂(g) + H₂O (l)

Bacco₃(s) + H₂SW₄(aq) => Baso₄(s) + co₂(g) + H₂O (l)

Poiché è un solido ionico, è anche insolubile nei solventi apolari. Il carbonato di bario si scioglie a 811 ºC; Se la temperatura aumenta intorno a 1380-1400 ºC, il liquido salato subisce una decomposizione chimica invece di bollire. Questo processo si verifica per tutti i carbonati metallici: MCO₃(s) => mo (s) + co₂(G).

Decomposizione termica

Bacco₃(s) => bao (s) + co co₂(G)

Se i solidi ionici sono caratterizzati dall'essere molto stabili, perché i carbonati si rompono? Il metallo cambia la temperatura alla quale il solido si rompe? Gli ioni che compongono il carbonato di bario sono BA²⁺ e co₃^2-, Entrambi ingombranti (cioè, con grandi radio ioniche). Il co₃^2- È responsabile della decomposizione:

Co₃^2-(s) => o^2-(g) + co₂(G)

Lo ione di ossido (o^2-) Il metallo è collegato al metallo, ossido metallico. MO genera una nuova struttura ionica in cui, come regola generale, più sono simili le dimensioni dei suoi ioni, più stabile è la struttura risultante (entalpia di rete). Il contrario accade se gli ioni m⁺ IO^2- Hanno radio ioniche molto ineguali.

Se l'entalpia di rete è grande, la reazione di decomposizione è favorita energicamente, richiedendo temperature di riscaldamento più basse (punti di ebollizione più bassi) minori).

D'altra parte, se MO ha una piccola entalpia di rete (come nel caso di Bao, dove BA²⁺ Ha una radio ionica maggiore di o^2-) La decomposizione è meno favorita e richiede temperature più elevate (1380-1400 ° C). Nei casi MGCO₃, Ladro₃ e srco₃, Si rompono a temperature più basse.

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Struttura chimica

L'anione co₃^2- Ha un doppio legame che risuona tra tre atomi di ossigeno, due di questi caricati negativamente per attirare il cationico BA²⁺.

Mentre entrambi gli ioni possono essere considerati sfere caricate, il CO₃^2- Ha una geometria trigonale piatta (il triangolo piatto disegnato dai tre atomi di ossigeno), probabilmente essendo un "pad" negativo per il BA²⁺.

Questi ioni interagiscono elettrostaticamente per formare una disposizione cristallina di un tipo ortorrombico, essendo i legami prevalentemente ionici.

In tal caso, perché il bacco non è solubile₃ In acqua? La spiegazione si basa semplicemente sul fatto che gli ioni sono meglio stabilizzati nella rete cristallina, che idratata da strati molecolari sferici di acqua.

Da un altro angolo, le molecole d'acqua rendono difficile superare le forti attrazioni elettrostatiche tra i due ioni. All'interno di queste reti cristalline possono ospitare impurità che danno colore ai loro cristalli bianchi.

Applicazioni

A prima vista, una porzione di Bacco₃ Potrebbe non promettere alcuna applicazione pratica nella vita quotidiana, ma se c'è un cristallo del minerale di Whiterite, bianco come il latte, inizia a dare un senso al motivo per cui la sua richiesta economica.

Viene utilizzato per produrre vetro bario o come additivo per rafforzarli. Viene anche utilizzato nella produzione di vetro ottico.

Grazie alla sua grande rete e entalpia di insolubilità, viene utilizzata nella produzione di diversi tipi di leghe, gomme, valvole, pavimenti di pavimenti, dipinti, ceramiche, lubrificanti, materie plastiche, grassi e cementi.

È anche usato come veleno per i topi. In sintesi, questo sale viene utilizzato per produrre altri composti del bario e quindi fungere da materiali di dispositivi elettronici.

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Il Bacco₃ Può essere sintetizzato come nanoparticelle, esprimendo scale molto piccole nuove proprietà interessanti di Whiterite. Queste nanoparticelle vengono utilizzate per permeare le superfici metalliche, in particolare i catalizzatori chimici.

È stato scoperto che migliora i catalizzatori di ossidazione e che in qualche modo favorisce la migrazione delle molecole di ossigeno dalla sua superficie.

Sono considerati strumenti per accelerare i processi in cui l'ossigeno è incorporato. E infine, vengono utilizzati per sintetizzare i materiali supramolecolari.

Rischi

Il Bacco₃ È velenoso a causa dell'ingestione, causando un'infinità di sintomi spiacevoli che portano alla morte a causa di insufficienza respiratoria o arresto cardiaco; Per questo motivo non si raccomanda di essere trasportato accanto a merci commestibili.

Produce arrossamento degli occhi e della pelle, oltre alla tosse e al dolore alla gola. È un composto tossico, sebbene facilmente manipolabile a mani nude se la sua ingestione è evitata a tutti i costi.

Non è infiammabile, ma ad alte temperature si rompe formando Bao e Co₂, Prodotti tossici e ossidanti che possono far bruciare altri materiali.

Nell'organismo, il bario è depositato in ossa e altri tessuti, soppiantando il calcio in molti processi fisiologici. Blocca anche i canali in cui viaggiano gli ioni K⁺, impedendo la sua diffusione attraverso le membrane cellulari.

Riferimenti

1. PUBCHEM. (2018).  Carbonato di bario. Estratto il 24 marzo 2018 da PubChem: PubChem.NCBI.Nlm.NIH.Gov
2. Wikipedia. (2017). Carbonato di bario. Estratto il 24 marzo 2018 da Wikipedia: in.Wikipedia.org
3. Libro chimico. (2017). Carbonato di bario. Estratto il 24 marzo 2018 da Chemicalbook: Chemicalbook.com
4. Robbins Manuel a. (1983).Robbins The Collector's Book of Fluorescent Minerals. Descrizione minerali fluorescenti, P-117.
5. SHIVER & ATKINS. (2008). Chimica inorganica. In La struttura dei solidi semplici (quarta edizione., P. 99-102). Mc Graw Hill.