Elemento 56: Bario

1, Introdución ElementalBario,
O elemento de metal alcalinotérreo, co símbolo químico Ba, sitúase no Grupo IIA do sexto período da táboa periódica. É un metal alcalinotérreo suave de brillo branco prateado e o elemento máis activo nos metais alcalinotérreos. O nome do elemento provén da palabra grega beta alpha ρύς (barys), que significa "pesado".

2、 Descubrindo unha breve historia
Os sulfuros dos metais alcalinotérreos presentan fosforescencia, o que significa que seguen emitindo luz durante un período de tempo na escuridade despois de estar expostos á luz. Os compostos de bario comezaron a chamar a atención da xente precisamente por esta característica. En 1602, un zapateiro chamado Casio Lauro da cidade de Boloña, Italia, asaba unha barita que contiña sulfato de bario xunto con substancias inflamables e descubriu que podía emitir luz na escuridade, o que espertou o interese dos estudosos daquela época. Posteriormente, este tipo de pedra foi denominada polonita e espertou o interese dos químicos europeos pola investigación analítica. En 1774, o químico sueco CW Scheele descubriu que o óxido de bario era un solo novo relativamente pesado, ao que chamou "Baryta" (solo pesado). En 1774, Scheler cría que esta pedra era unha combinación de solo novo (óxido) e ácido sulfúrico. En 1776, quentou o nitrato neste novo solo para obter solo puro (óxido). En 1808, o químico británico H. Davy utilizou mercurio como cátodo e platino como ánodo para electrolizar a barita (BaSO4) para producir amalgama de bario. Despois da destilación para eliminar o mercurio, obtívose un metal de baixa pureza que recibiu o nome da palabra grega barys (pesado). O símbolo do elemento establécese como Ba, que se chamabario.

3, Propiedades físicas
Barioé un metal branco prata cun punto de fusión de 725 ° C, punto de ebulición de 1846 ° C, densidade de 3,51 g/cm3 e ductilidade. Os principais minerais do bario son a barita e a arsenopirita.

4,Barioé un elemento químico con propiedades químicas.
O símbolo químico Ba, número atómico 56, pertence ao grupo IIA do sistema periódico e é membro dos metais alcalinotérreos. O bario ten unha gran actividade química e é o máis activo entre os metais alcalinotérreos. A partir da enerxía potencial e de ionización, pódese ver que o bario ten unha forte reducibilidade. De feito, aínda que só se teña en conta a perda do primeiro electrón, o bario ten a reducibilidade máis forte na auga. Non obstante, é relativamente difícil que o bario perda o segundo electrón. Polo tanto, tendo en conta todos os factores, a reducibilidade do bario diminuirá significativamente. Non obstante, tamén é un dos metais máis reactivos en solucións ácidas, superado só por litio, cesio, rubidio e potasio.

5.Principais compostos
1). O óxido de bario se oxida lentamente no aire para formar óxido de bario, que é un cristal cúbico incoloro. Soluble en ácido, insoluble en acetona e auga amoníaca. Reacciona coa auga formando hidróxido de bario, que é tóxico. Cando se queima, emite unha chama verde e xera peróxido de bario.
2). O peróxido de bario reacciona co ácido sulfúrico para producir peróxido de hidróxeno. Esta reacción baséase no principio de preparación de peróxido de hidróxeno no laboratorio.
3). O hidróxido de bario reacciona coa auga para producir hidróxido de bario e hidróxeno gaseoso. Debido á baixa solubilidade do hidróxido de bario e á súa alta enerxía de sublimación, a reacción non é tan intensa como a dos metais alcalinos, e o hidróxido de bario resultante ocultará a vista. Introdúcese unha pequena cantidade de dióxido de carbono na solución para formar un precipitado de carbonato de bario e introdúcese aínda máis o exceso de dióxido de carbono para disolver o precipitado de carbonato de bario e xerar bicarbonato de bario soluble.
4). O aminobario pode disolverse en amoníaco líquido, xerando unha solución azul con paramagnetismo e condutividade, que forma esencialmente electróns de amoníaco. Despois dun longo período de almacenamento, o hidróxeno no amoníaco reducirase a gas hidróxeno por electróns de amoníaco, e a reacción total é o bario que reacciona co amoníaco líquido para producir aminobario e hidróxeno gaseoso.
5). O sulfito de bario é un cristal ou po branco, tóxico, lixeiramente soluble en auga e oxidado gradualmente en sulfato de bario cando se coloca no aire. Disolver en ácidos fortes non oxidantes como o ácido clorhídrico para xerar gas dióxido de xofre cun olor picante. Cando se atopa con ácidos oxidantes como o ácido nítrico diluído, pódese converter en sulfato de bario.
6). O sulfato de bario ten propiedades químicas estables e a porción de sulfato de bario disolta na auga está completamente ionizada, polo que é un electrólito forte. O sulfato de bario é insoluble en ácido nítrico diluído. Úsase principalmente como axente de contraste gastrointestinal.
O carbonato de bario é tóxico e case insoluble en auga fría. Lixeiramente soluble en auga que contén dióxido de carbono e soluble en ácido clorhídrico diluído. Reacciona co sulfato de sodio para producir un precipitado branco máis insoluble de sulfato de bario - a tendencia de conversión entre precipitados en solución acuosa: é fácil de converter cara a unha dirección máis insoluble.

6, Campos de aplicación
1. Utilízase con fins industriais na produción de sales de bario, aliaxes, fogos artificiais, reactores nucleares, etc. Tamén é un excelente desoxidante para refinar cobre. Amplamente utilizado en aliaxes, incluíndo chumbo, calcio, magnesio, sodio, litio, aluminio e aliaxes de níquel. O metal de bario pódese usar como axente desgasificador para eliminar gases traza dos tubos de baleiro e tubos de raios catódicos, así como un axente desgasificador para refinar metais. O nitrato de bario mesturado con clorato de potasio, po de magnesio e colofonia pódese usar para fabricar bengalas e fogos artificiais. Os compostos de bario solubles úsanse habitualmente como insecticidas, como o cloruro de bario, para controlar varias pragas das plantas. Tamén se pode usar para refinar salmoira e auga de caldeira para a produción de sosa cáustica electrolítica. Tamén se usa para preparar pigmentos. As industrias téxtiles e de coiro utilízana como mordiente e axente de esteramento para a seda artificial.
2. O sulfato de bario para uso médico é un medicamento auxiliar para o exame de raios X. Po branco inodoro e insípido, unha substancia que pode proporcionar un contraste positivo no corpo durante o exame de raios X. O sulfato de bario médico non se absorbe no tracto gastrointestinal e non causa reaccións alérxicas. Non contén compostos de bario solubles como cloruro de bario, sulfuro de bario e carbonato de bario. Úsase principalmente para imaxes gastrointestinais, ocasionalmente para outros fins de exame

7, Método de preparación
A produción industrial debario metálicodivídese en dúas etapas: a produción de óxido de bario e a redución térmica de metal (redución térmica de aluminio). A 1000-1200 ℃,bario metálicopódese obter reducindo o óxido de bario con aluminio metálico, e despois purificarse mediante destilación ao baleiro. Método de redución térmica de aluminio para producir bario metálico: debido ás diferentes proporcións de ingredientes, pode haber dúas reaccións para a redución de aluminio do óxido de bario. A ecuación da reacción é: ambas reaccións só poden producir unha pequena cantidade de bario a 1000-1200 ℃. Polo tanto, debe utilizarse unha bomba de baleiro para transferir continuamente vapor de bario desde a zona de reacción á zona de condensación fría para que a reacción continúe movendo cara á dereita. O residuo despois da reacción é tóxico e debe ser tratado antes da eliminación