Karbonat Baryum Özellikleri, Kimyasal Yapısı, Kullanım Alanları

baryum karbonat baryum metalin inorganik bir tuzudur, periyodik tablonun 2. grubunun sondası elemanıdır ve toprak alkali metallerine aittir. Kimyasal formülü BaCO₃ ve piyasada kristal beyaz bir toz formunda bulunur.

Nasıl aldın? Baryum metali barit (BaSO) gibi minerallerde bulunur₄) ve whiterita (BaCO)₃). Whiterite, renk değişimi karşılığında saflık seviyelerini beyaz kristallerinden çıkaran diğer minerallerle ilişkilidir..

BaCO’yu üretmek₃ Sentetik kullanım için, aşağıdaki reaksiyonlarda belirtildiği gibi, beyazitin safsızlıklarını gidermek gereklidir:

BaCOs₃(s, saf olmayan) + 2NH₄Cl (s) + Q (ısı) => BaCl₂(aq) + 2NH₃(g) + H₂O (l) + CO₂(G)

BaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(s) => BaCO₃(s) + 2NH₄Cl (sulu)

Bununla birlikte barit, baryumun ana kaynağıdır ve bu nedenle baryum bileşiklerinin endüstriyel üretimleri ondan başlar. Baryum sülfit (BaS), diğer minerallerin ve BaCO'nun sentezlendiği bu mineralden sentezlenir₃:

BaS + Na₂CO₃(s) => BaCO₃(s) + Na₂S (ler)

BaS + CO₂(g) + H₂O (l) => BaCO₃(s) + (NH₄)₂S (sulu)

indeks

• 1 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 1.1 Isıl ayrışma
• 2 Kimyasal yapı
• 3 Kullanım
• 4 Risk
• 5 Kaynakça

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Tozlu, beyaz ve kristalimsi bir katıdır. Kokusuz, çirkin ve moleküler ağırlığı 197.89 g / mol'dür. 4.43 g / mL yoğunluğa ve var olmayan bir buhar basıncına sahiptir.

1,529, 1,676 ve 1,677 kırılma göstergelerine sahiptir. Forerit ultraviyole radyasyonu emdiğinde ışık yayar: mavimsi tonlardaki parlak beyaz ışıktan sarı ışığa.

Suda (0.02 g / L) ve etanolde çözünmez. HC1 asit çözeltilerinde baryum klorürün (BaCl) çözünür tuzunu oluşturur₂), bu asitli ortamdaki çözünürlüğünü açıklar. Sülfürik asit durumunda, çözünmeyen tuz BaSO olarak çöker.₄.

BaCOs₃(s) + 2HCl (sulu) => BaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O (l)

BaCOs₃(s) + H₂GB₄(aq) => BaSO₄(s) + CO₂(g) + H₂O (l)

İyonik bir katı olduğu için apolar çözücüler içinde çözünmez. Baryum karbonat 811 ºC'de erir; Sıcaklık 1380-1400 ºC civarında artarsa, tuzlu sıvı kaynama yerine kimyasal ayrışmaya uğrar. Bu işlem tüm metal karbonatlar için gerçekleşir: MCO₃(s) => MO (s) + CO₂(G).

Termal ayrışma

BaCOs₃(s) => BaO (s) + CO₂(G)

İyonik katılar çok kararlı olmalarıyla karakterize edilirse, karbonatlar neden ayrışır? Metal M, katı maddenin parçalandığı sıcaklığı değiştirir mi? Baryum karbonatı oluşturan iyonlar Ba'dır.²⁺ ve CO₃^2-, her ikisi de hacimlidir (yani büyük iyon yarıçaplı). CO₃^2- Ayrışmadan sorumludur:

CO₃^2-(s) => O^2-(g) + CO₂(G)

Oksit iyonu (O^2-) metali, MO, metal oksidi oluşturmak üzere bağlanır. MO, genel bir kural olarak, iyonlarının boyutuna ne kadar benzer olursa, sonuçtaki yapının (ağ entalpi) daha stabil olduğu yeni bir iyonik yapı oluşturur. M iyonları tersi olursa olur⁺ ve O^2- çok eşit olmayan iyon yarıçaplarına sahiptirler.

MO için ağ entalpi büyükse, ayrışma reaksiyonu daha düşük ısıtma sıcaklıkları (daha düşük kaynama noktaları) gerektiren enerjik olarak tercih edilir..

Öte yandan, eğer MO küçük bir ağ entalpi içeriyorsa (BaO durumunda olduğu gibi, Ba²⁺ O'dan daha büyük bir iyonik yarıçapa sahiptir^2-ayrışma daha az tercih edilir ve daha yüksek sıcaklıklar gerektirir (1380-1400ºC). MgCO vakalarında₃, CaCO₃ ve SrCO₃, düşük sıcaklıklarda ayrışırlar.

Kimyasal yapısı

CO anyon₃^2- üç oksijen atomu arasında rezonans eden iki bağ vardır, bunlardan ikisi Ba katyonunu çekmek için negatif olarak yüklenmiştir.²⁺.

Her iki iyon da yüklü küreler olarak kabul edilebilirken, CO₃^2- Ba için negatif bir "yastık" haline dönüşen bir trigonal düzlem geometrisi (üç oksijen atomu tarafından çizilen düz üçgen) vardır²⁺.

Bu iyonlar, ağırlıklı olarak iyonik bağlarla, ortofobik tipte kristalli bir düzenleme oluşturmak için elektrostatik olarak etkileşime girer..

Bu durumda, BaCO neden çözülmez?₃ suda? Bu açıklama basitçe iyonların kristal kafes su içinde moleküler küresel su katmanları ile hidrate edilmekten daha iyi stabilize edildiği gerçeğine dayanmaktadır..

Başka bir açıdan, su molekülleri iki iyon arasındaki güçlü elektrostatik çekimin üstesinden gelmeyi zor buluyor. Bu kristalli ağların içinde beyaz kristallerine renk veren safsızlıkları barındırabilir.

uygulamaları

Bir bakışta, BaCO'nun bir kısmı₃ günlük yaşamda pratik bir uygulama vaat etmeyebilir, ancak süt gibi beyaz bir beyaz mineral kristal görüyorsanız, ekonomik talebinizin nedenini anlamalıyor.

Baryum bardakları yapmak veya onları güçlendirmek için katkı maddesi olarak kullanılır. Ayrıca optik camların imalatında da kullanılır..

Büyük ağ entalpi ve çözünmezliği nedeniyle, farklı tipte alaşımların, lastiklerin, vanaların, yer kaplamalarının, boyaların, seramiklerin, yağlayıcıların, plastiklerin, greslerin ve çimentoların üretiminde kullanılır..

Aynı şekilde, fareler için bir zehir olarak kullanılır. Sentezde, bu tuz diğer baryum bileşiklerini üretmek için kullanılır ve bu nedenle elektronik cihazlar için malzeme görevi görür.

BaCO₃ çok küçük ölçeklerde beyazitenin yeni ilginç özelliklerini ifade eden nanopartiküller olarak sentezlenebilir. Bu nanopartiküller, metal yüzeylerin, özellikle de kimyasal katalizörlerin emprenye edilmesinde kullanılır..

Oksidasyon katalizörlerini iyileştirdiği ve bir şekilde oksijen moleküllerinin yüzeyinden göçünü desteklediği bulunmuştur..

Oksijenlerin katıldığı süreçleri hızlandıran araçlar olarak kabul edilirler. Ve son olarak, supramoleküler malzemeleri sentezlemek için kullanılırlar..

riskler

BaCO₃ yutulması halinde zehirlidir, solunum yetmezliği veya kalp durması nedeniyle ölüme yol açan rahatsız edici semptomların sonsuzluğuna neden olur; Bu nedenle, yenilebilir malların yanına taşınması tavsiye edilmez..

Öksürük ve boğaz ağrısına ek olarak gözler ve ciltte kızarıklığa neden olur. Zehirli bir bileşiktir, her ne pahasına olursa olsun yutulmasından kaçınılması durumunda çıplak ellerle kolayca yönetilebilir.

Yanıcı değildir, ancak yüksek sıcaklıklarda BaO ve CO oluşumunu bozar.₂, diğer malzemeleri yakabilecek toksik ve oksitleyici ürünler.

Organizmada, baryum birçok fizyolojik süreçte kalsiyum takviyesi yaparak kemiklerde ve diğer dokularda biriktirilir. Ayrıca K iyonlarının seyahat ettiği kanalları da engeller.⁺, hücre zarlarından difüzyonunu önleme.

referanslar

1. Pubchem. (2018). Baryum Karbonat. PubChem'den 24 Mart 2018'de alındı: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vikipedi. (2017). Baryum karbonat 24 Mart 2018'de Wikipedia'dan alındı: en.wikipedia.org
3. ChemicalBook. (2017). Baryum karbonat. ChemicalBook'tan 24 Mart 2018'de alındı: chemicalbook.com
4. Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3! D Katı Oksit Yakıt Pili Katotlerinde Oksijen Azaltma Reaksiyonunda Sinerjik Katalizörler Olarak Baryum Karbonat Nanoparçacıkları. ChemElectroChem 3, 1 - 10.
5. Robbins Manuel A. (1983) Robbins Koleksiyonerun Floresan Mineraller Kitabı. Floresan minerallerinin tanımı, p-117.
6. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya içinde Basit katıların yapısı (dördüncü baskı, sf. 99-102). Mc Graw Hill.