OXID DE BARIU (BAIE): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, RISCURI - CHIMIE - 2025

Oxidul de bariu este format dintr - un atom anorganic solid de bariu (Ba) și oxigen (O). Formula sa chimică este BaO. Este un solid cristalin alb și este higroscopic, adică absoarbe umezeala din aer, dar, în acest sens, reacționează cu acesta.

Reacția rapidă a oxidului de bariu cu apa o face folosită în laboratoarele de analiză chimică pentru a se usca, adică pentru a elimina apa din solvenții organici, care sunt compuși lichizi care servesc la dizolvarea altor substanțe.

Solid BaO oxid de bariu. Leiem. Sursa: Wikimedia Commons.

BaO se comportă ca o bază puternică, prin urmare reacționează cu multe tipuri de acizi. De exemplu, acesta reacționează cu ușurință cu dioxid de carbon CO _{2 în} aer pentru a forma carbonat de bariu BACO ₃ .

Este utilizat la fabricarea polimerilor pentru cabluri de alimentare și ca ingredient pentru rășini pentru a sigila găurile dinților care au fost întăriți.

Oxidul de bariu (BaO) este utilizat și în industria ceramică, atât pentru acoperirea cu glazură, cât și pentru fabricarea acestuia. De asemenea, este utilizat în amestecuri de ciment pentru a crește rezistența la compresiune a produsului final.

Structura

Bariu oxid BaO este alcătuit dintr - o Ba ²⁺ cation și un atom de oxigen O ₂ ^- anion .

Ioni BaO cu oxid de bariu. Autor: Marilú Stea.

În cristalele sale, BaO formează rețele ionice cubice (în formă de cub) de tipul clorurii de sodiu.

Structura cristalină în formă de cub a oxidului de bariu BaO similar cu clorura de sodiu. Verde: bariu. Albastru: oxigen. Benjah-bmm27 (discuție · contribuții). Sursa: Wikimedia Commons.

Configurația electronilor ionului de bariu este: 6s ^0, deoarece a pierdut cei doi electroni ai carcasei 6s. Această configurație este foarte stabilă.

Nomenclatură

-Oxid de bariu

-Monoxid de bariu

Proprietăți fizice

Stare fizică

Solid cristalin alb-gălbui.

Greutate moleculară

153,33 g / mol

Punct de topire

1923 ºC

Punct de fierbere

Aproximativ 2000 ºC.

Densitate

5,72 g / cm ³

Solubilitate

Ușor solubil în apă: 3,8 g / 100 ml la 20 ºC.

Proprietăți chimice

Oxidul de bariu BaO reacționează rapid cu apa, emanând căldură și formând o soluție corozivă de hidroxid de bariu Ba (OH) ₂ , care este hidroxidul cel mai solubil al hidroxizilor de metale alcaline.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO este o bază puternică. Reacționează exotermic (adică cu evoluția căldurii) cu toate tipurile de acizi.

Cu CO ₂ , BaO reacționează pentru a forma carbonat de bariu BACO ₃ .

BaO + CO ₂ → BACO ₃

BaO este higroscopic, deci dacă este lăsat expus mediului, se unește puțin cu umiditatea aerului, formând Ba (OH) ₂ care se combină cu dioxidul de carbon CO _{2 din} aer pentru a da carbonat de bariu BaCO ₃ .

Când BaO monoxid de bariu este încălzit în prezența aerului, acesta se combină cu oxigenul pentru a forma BaO ₂ peroxid de bariu . Reacția este reversibilă.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

În prezența apei, poate reacționa cu aluminiu Al sau zinc Zn, formând oxizi sau hidroxizi ai metalelor menționate anterior și care generează hidrogen gazos H ₂ .

Poate iniția polimerizarea compușilor organici polimerizabili, cum ar fi epoxizii.

riscuri

Poate fi toxic prin ingestie. Nu trebuie să intre în contact cu pielea. Este iritant pentru ochi, piele și tractul respirator. Poate fi dăunător pentru sistemul nervos. Este capabil să provoace niveluri scăzute de potasiu, rezultând tulburări cardiace și musculare.

Obținerea

Oxidul de bariu BaO poate fi obținut prin încălzirea carbonatului de bariu BaCO ₃ cu cărbune. BaO este format și gazul monoxid de carbon este evoluat.

BACO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Aplicații

Ca un desicant pentru solvenții organici

Datorită ușurinței sale de a reacționa cu apa, BaO a fost utilizat de la mijlocul secolului trecut ca un desicant pentru benzină și solvenți organici de bază sau neutri.

BaO este foarte activ uscând în jurul său, preia umiditatea foarte repede, cu o evoluție căldură considerabilă, formând hidroxid de bariu Ba (OH) _2, care este stabilă până la 1000 ºC. Din acest motiv, BaO poate fi utilizat la temperaturi ridicate.

De asemenea, are o capacitate mare de absorbție a apei. Pentru fiecare moleculă de BaO, o moleculă de apă poate fi absorbită, iar Ba (OH) _{2 rezultată} poate absorbi și o anumită cantitate de apă.

Este potrivit pentru laboratoarele de chimie analitică. Nu este lipicios.

Poate fi utilizat în desicatoare, care sunt recipiente mari de sticlă cu un capac în care mediul intern este păstrat uscat. BaO menține atmosfera miniatură a desicatorului uscat.

Dezicatoarele într-un laborator. Desicant solid, cum ar fi BaO, este plasat în partea de jos a bazei. Încărcătorul original a fost Rifleman 82 la Wikipedia engleză. . Sursa: Wikimedia Commons.

Aceste desicator sunt utilizate pentru a plasa substanțe sau reactivi și, astfel, le împiedică să absoarbă apa din mediu.

De asemenea, este utilizat pentru uscarea gazelor de bază, cum ar fi amoniacul NH ₃ .

În lămpile de descărcare

BaO este plasat pe electrozii lămpilor de descărcare ca material care emite electroni.

Lămpile de descărcare sunt confecționate dintr-un tub de sticlă, cuarț sau alt material adecvat, conțin un gaz inert și, în majoritatea cazurilor, un vapor de metal. Vaporii metalici pot fi sodiu sau mercur.

Lampa cu mercur. Dmitry G. Sursa: Wikimedia Commons.

Descărcările electrice apar în interiorul tubului, deoarece are un electrod pozitiv și negativ.

BaO este plasat pe electrozii lămpii. Electronii pe care îi emite se ciocnesc cu atomii de vapori ai metalului și le transmit energie.

Trecerea unui curent electric prin acest gaz sau vapori produce lumină vizibilă sau radiații ultraviolete (UV).

La fabricarea ceramicii

BaO este utilizat în compoziții ceramice de acoperire cu glazură.

Fatada cladirii acoperita cu ceramica vitrata. Penny Mayes / Fațadă vitră. Sursa: Wikimedia Commons.

Cu toate acestea, a fost testat și ca aditiv în prepararea sticlei ceramice.

BaO îmbunătățește eficient caracteristicile mecanice și rezistența chimică a acestui tip de ceramică. Are o influență puternică asupra proprietăților termice și compoziției fazei cristaline a materialelor obținute.

În prepararea amestecurilor de ciment

BaO a fost testat ca o componentă a cimentului fosfoaluminat.

Acest tip de ciment este util în mediul marin, deoarece nu are aceeași tendință de hidratare ca și alte tipuri de ciment, deci nu suferă de formare sau expansiune a porilor.

Cu toate acestea, cimenturile fosfoaluminate trebuie consolidate în performanța lor mecanică pentru a rezista curenților oceanici și loviturilor din bucățile plutitoare de gheață prezente în ocean.

Adăugarea de BaO la cimentul fosfoaluminat modifică structura minerală a materialului menționat, îmbunătățește structura porilor și crește considerabil rezistența la compresiune a pastei de ciment.

Cu alte cuvinte, BaO îmbunătățește rezistența la compresiune a acestui tip de ciment.

Amestecă pentru beton. Oxidul de bariu BaO este util pentru îmbunătățirea anumitor proprietăți ale cimentului. Thamizhpparithi Maari. Sursa: Wikimedia Commons.

În diferite aplicații

Este folosit ca ingredient pentru a oferi opacitate în rășinile dentare pentru umplerea găurilor dinți, efectuate de către stomatologi.

Este, de asemenea, utilizat ca agent de nucleare pentru prepararea polimerilor de fluorură de poliviniliden care sunt folosiți pentru izolarea cablurilor de alimentare.

Referințe

1. Partyka, J. și colab. (2016). Efectul adăugării BaO asupra sinterizarea materialelor de vitroceram din SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -na ₂ O-K ₂ O-CaO sistem / MgO. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Recuperat de pe link.springer.com.
2. Zhang, P. și colab. (2019). Efectul BaO asupra structurii minerale și a comportamentului de hidratare a cimentului fosfoaluminat. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Recuperat de pe link.springer.com.
3. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Oxid de bariu. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Iluminat. Principiu. În Cartea de referință a inginerului electric (ediția a șasea). Recuperat de la sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Spume de fluoropolimer. Spumarea PVDF. În fluoroplastice procesabile la topire. Recuperat de la sciencedirect.com.
6. Booth, HS și McIntyre, LH (1930). Oxidul de bariu ca dezertant. Ind. Ing. Chem. Anal. Ed. 1930, 2, 1, 12-15. Recuperat din pubs.acs.org.