该碳酸钡是金属钡,周期表的倒数第二个元件组2和属于碱土金属的无机盐。它的化学式为BaCO 3,白色结晶粉末形式可商购。
如何获得?钡金属存在于矿物中,例如重晶石(BaSO 4)和白铁矿(BaCO 3)。白铁矿与其他矿物相关联,这些矿物从其白色晶体中减去纯度,以换取着色。
要生成用于合成用途的BaCO 3,必须从白铁矿中除去杂质,如以下反应所示:
BaCO 3(s,不纯)+ 2NH 4 Cl(s)+ Q(热)=> BaCl 2(aq)+ 2NH 3(g)+ H 2 O(l)+ CO 2(g)
BaCl 2(水溶液)+(NH 4)2 CO 3(s)=> BaCO 3(s)+ 2NH 4 Cl(aq)
但是,重晶石是钡的主要来源,因此钡化合物的工业生产就以此为基础。硫化钡(BaS)就是从这种矿物中合成的,该产品可以合成其他化合物和BaCO 3:
BaS(s)+ Na 2 CO 3(s)=> BaCO 3(s)+ Na 2 S(s)
BaS(s)+ CO 2(g)+ H 2 O(l)=> BaCO 3(s)+(NH 4)2 S(aq)
物理和化学特性
它是白色结晶性粉末状固体。无味,无味,分子量为197.89 g / mol。它的密度为4.43 g / mL,不存在蒸气压。
折射率为1,529、1,676和1,677。堇青石在吸收紫外线时会发光:从带有蓝色调的明亮白光到黄光。
它高度不溶于水(0.02 g / L)和乙醇。在HCl的酸性溶液中,它形成氯化钡(BaCl 2)的可溶性盐,这说明了其在这些酸性介质中的溶解度。在硫酸的情况下,其作为不溶性盐BaSO 4沉淀。
BaCO 3(s)+ 2HCl(aq)=> BaCl 2(aq)+ CO 2(g)+ H 2 O(l)
BaCO 3(s)+ H 2 SO 4(aq)=> BaSO 4(s)+ CO 2(g)+ H 2 O(l)
由于它是离子性固体,因此它也不溶于非极性溶剂。碳酸钡在811°C熔化; 如果温度升高到1380-1400ºC,则咸味液体会发生化学分解而不是沸腾。此过程适用于所有金属碳酸盐:MCO 3(s)=> MO(s)+ CO 2(g)。
热分解
BaCO 3(s)=> BaO(s)+ CO 2(g)
如果离子性固体的特征是非常稳定,为什么碳酸盐会分解?金属M是否会改变固体分解的温度?组成碳酸钡的离子是Ba 2+和CO 3 2–,它们都比较大(即,具有较大的离子半径)。CO 3 2 –负责分解:
CO 3 2–(s)=> O 2–(g)+ CO 2(g)
氧化物离子(O 2–)与金属结合形成MO,即金属氧化物。MO产生了一个新的离子结构,通常,其离子尺寸越相似,所得结构(晶格焓)就越稳定。如果M +和O 2–离子的离子半径非常不相等,则会发生相反的情况。
如果MO的晶格焓大,则在能量上有利于分解反应,需要较低的加热温度(较低的沸点)。
另一方面,如果MO的晶格焓较小(如BaO的情况,Ba 2+的离子半径大于O 2–),则分解将受到不利影响,需要更高的温度(1380-1400ºC)。在MgCO 3,CaCO 3和SrCO 3的情况下,它们在较低的温度下分解。
化学结构
Original text
Riesgos
El BaCO3 es venenoso por ingestión, causando una infinidad de síntomas desagradables que conducen a la muerte por insuficiencia respiratoria o paro cardíaco; por este motivo no se recomienda ser transportado junto a bienes comestibles.
Produce enrojecimiento de los ojos y de la piel, además de tos y dolor de garganta. Es un compuesto tóxico, aunque fácilmente manipulable con las manos desnudas si se evita a toda costa su ingestión.
No es inflamable, pero a altas temperaturas se descompone formando BaO y CO2, productos tóxicos y oxidantes que pueden hacer arder otros materiales.
En el organismo el bario se deposita en los huesos y otros tejidos, suplantando al calcio en muchos procesos fisiológicos. También bloquea los canales por donde viaja los iones K+, impidiendo su difusión a través de las membranas celulares.
Referencias
- PubChem. (2018). Barium Carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2017). Barium carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de Wikipedia: en.wikipedia.org
- ChemicalBook. (2017). Barium carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
- Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). Barium Carbonate Nanoparticles as Synergistic Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction on La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3!d Solid-Oxide Fuel Cell Cathodes. ChemElectroChem 3, 1 – 10.
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- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En La estructura de los sólidos simples (cuarta edición., pág. 99-102). Mc Graw Hill.