Elemento 56: Bário

1 、 Introdução elementarBário,
O elemento de metal da terra alcalina, com o símbolo químico BA, está localizado no grupo IIA do sexto período da tabela periódica. É um metal alcalino de brilho branco e mole e prateado e o elemento mais ativo nos metais da Terra Alcalina. O nome do elemento vem da palavra grega beta alfa ρύς (Barys), que significa "pesado".

2 、 Descobrindo uma breve história
Os sulfetos de metais da Terra Alcalina exibem fosforescência, o que significa que continuam a emitir luz por um período de tempo no escuro após serem expostos à luz. Os compostos de bário começaram a atrair a atenção das pessoas precisamente por causa dessa característica. Em 1602, um sapateiro chamado Casio Lauro, na cidade de Bolonha, Itália, assou um barita contendo sulfato de bário junto com substâncias inflamáveis ​​e descobriu que poderia emitir luz no escuro, que despertou o interesse dos estudiosos na época. Mais tarde, esse tipo de pedra foi chamado de polonita e despertou o interesse dos químicos europeus na pesquisa analítica. Em 1774, o químico sueco CW Scheele descobriu que o óxido de bário era um solo novo relativamente pesado, que ele chamou de "Baryta" (solo pesado). Em 1774, Scheler acreditava que essa pedra era uma combinação de novo solo (óxido) e ácido sulfúrico. Em 1776, ele aqueceu o nitrato neste novo solo para obter solo puro (óxido). Em 1808, o químico britânico H. Davy usou Mercúrio como cátodo e platina como ânodo para eletrolisar barita (Baso4) para produzir amálgama de bário. Após a destilação para remover o mercúrio, um metal de baixa pureza foi obtido e nomeado após a palavra grega barys (pesada). O símbolo do elemento é definido como BA, que é chamadobário.

3 、 Propriedades físicas
Bárioé um metal branco prateado com um ponto de fusão de 725 ° C, ponto de ebulição de 1846 ° C, densidade de 3,51g/cm3 e ductilidade. Os principais minérios de bário são barita e arsenopirita.

4 、Bárioé um elemento químico com propriedades químicas.
O símbolo químico BA, número 56 atômico, pertence ao grupo periódico do sistema IIA e é membro dos metais da Terra Alcalina. O bário tem uma grande atividade química e é a mais ativa entre os metais da Terra Alcalina. Do potencial e da energia de ionização, pode -se observar que o bário tem forte redutibilidade. De fato, se considerar apenas a perda do primeiro elétron, o bário tem a mais forte redutibilidade na água. No entanto, é relativamente difícil para o bário perder o segundo elétron. Portanto, considerando todos os fatores, a reducibilidade do bário diminuirá significativamente. No entanto, é também um dos metais mais reativos em soluções ácidas, perdendo apenas para lítio, césio, rubídio e potássio.

5.Main compostos
1). O óxido de bário oxida lentamente no ar para formar óxido de bário, que é um cristal cúbico incolor. Solúvel em ácido, insolúvel em acetona e água de amônia. Reage com a água para formar hidróxido de bário, que é tóxico. Quando queimado, emite uma chama verde e gera peróxido de bário.
2). O peróxido de bário reage com ácido sulfúrico para produzir peróxido de hidrogênio. Essa reação é baseada no princípio da preparação do peróxido de hidrogênio em laboratório.
3). O hidróxido de bário reage com água para produzir hidróxido de bário e gás hidrogênio. Devido à baixa solubilidade do hidróxido de bário e sua alta energia de sublimação, a reação não é tão intensa quanto a dos metais alcalinos, e o hidróxido de bário resultante obscurecerá a visão. Uma pequena quantidade de dióxido de carbono é introduzida na solução para formar um precipitado de carbonato de bário e o excesso de dióxido de carbono é introduzido ainda mais para dissolver o precipitado de carbonato de bário e gerar bicarbonato de bário solúvel.
4). O amino bário pode se dissolver em amônia líquida, gerando uma solução azul com paramagnetismo e condutividade, o que forma essencialmente elétrons de amônia. Após um longo período de armazenamento, o hidrogênio em amônia será reduzido a gás hidrogênio por elétrons de amônia, e a reação total é o bário reagindo com amônia líquida para produzir amino bário e gás hidrogênio.
5). O sulfito de bário é um cristal ou pó branco, tóxico, levemente solúvel em água e gradualmente oxidado em sulfato de bário quando colocado no ar. Dissolva -se em ácidos fortes não oxidantes, como ácido clorídrico, para gerar gás de dióxido de enxofre com um odor pungente. Ao encontrar ácidos oxidantes, como ácido nítrico diluído, ele pode ser convertido em sulfato de bário.
6). O sulfato de bário possui propriedades químicas estáveis, e a porção de sulfato de bário dissolvida em água é completamente ionizada, tornando -o um eletrólito forte. O sulfato de bário é insolúvel em ácido nítrico diluído. Usado principalmente como agente de contraste gastrointestinal.
O carbonato de bário é tóxico e quase insolúvel em água fria., Ligeiramente solúvel em água contendo dióxido de carbono e solúvel em ácido clorídrico diluído. Ele reage com sulfato de sódio para produzir um precipitado branco mais insolúvel do sulfato de bário - a tendência de conversão entre precipitados em solução aquosa: é fácil converter para uma direção mais insolúvel.

6 、 Campos de aplicação
1. É usado para fins industriais na produção de sais de bário, ligas, fogos de artifício, reatores nucleares, etc. Também é um excelente desoxidador para refinar o cobre. Amplamente utilizado em ligas, incluindo chumbo, cálcio, magnésio, sódio, lítio, alumínio e ligas de níquel. O metal de bário pode ser usado como um agente de desgaseificação para remover gases de rastreamento de tubos de vácuo e tubos de raios catódicos, além de um agente de desgaseificação para refinar os metais. O nitrato de bário misturado com clorato de potássio, pó de magnésio e resina pode ser usado para fabricar explosões de sinal e fogos de artifício. Os compostos solúveis de bário são comumente usados ​​como inseticidas, como cloreto de bário, para controlar várias pragas de plantas. Também pode ser usado para refinar a água de salmoura e caldeira para produção eletrolítica de refrigerante cáustica. Também usado para preparar pigmentos. As indústrias têxteis e de couro o usam como um agente de fatting para seda artificial.
2. O sulfato de bário para uso médico é um medicamento auxiliar para exame de raios-X. Pó branco sem odor e sem gosto, uma substância que pode fornecer contraste positivo no corpo durante o exame de raios-X. O sulfato de bário médico não é absorvido no trato gastrointestinal e não causa reações alérgicas. Não contém compostos de bário solúvel, como cloreto de bário, sulfeto de bário e carbonato de bário. Usado principalmente para imagens gastrointestinais, usadas ocasionalmente para outros fins de exame

7 、 Método de preparação
A produção industrial deBário metálicoé dividido em duas etapas: a produção de óxido de bário e redução térmica de metal (redução térmica de alumínio). Em 1000-1200 ℃,Bário metálicopode ser obtido reduzindo o óxido de bário com alumínio metálico e depois purificado por destilação a vácuo. Método de redução térmica de alumínio para produzir bário metálico: devido a diferentes proporções de ingredientes, pode haver duas reações para a redução de alumínio do óxido de bário. A equação da reação é: ambas as reações podem produzir apenas uma pequena quantidade de bário a 1000-1200 ℃. Portanto, uma bomba de vácuo deve ser usada para transferir continuamente o vapor de bário da zona de reação para a zona de condensação fria para que a reação continue a se mover para a direita. O resíduo após a reação é tóxico e precisa ser tratado antes do descarte