Elemento 56: Bario

1 、 Introdución elementalBario,
O elemento de metal de terra alcalina, co símbolo químico BA, está situado no grupo IIA do sexto período da táboa periódica. É un metal de terra alcalino de brillo branco suave e de prata e o elemento máis activo nos metais da terra alcalina. O nome do elemento provén da palabra grega beta alfa ρύς (Barys), que significa "pesado".

2 、 Descubrindo unha breve historia
Os sulfuros dos metais da terra alcalina 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 atraer a atención da xente precisamente por mor desta característica. En 1602, un zapateiro chamado Casio Lauro na cidade de Bolonia, Italia, asou un barito que contiña sulfato de bario xunto con substancias inflamables e descubriu que podía emitir luz na escuridade, o que espertaba o interese dos estudosos nese momento. Máis tarde, este tipo de pedra chamábase polonita e espertou o interese dos químicos europeos na investigación analítica. En 1774, o químico sueco CW Scheele descubriu que o óxido de bario era un chan novo relativamente pesado, que el chamou "baryta" (chan pesado). En 1774, Scheler cría que esta pedra era unha combinación de novo solo (óxido) e ácido sulfúrico. En 1776, quentou o nitrato neste novo chan para obter o chan puro (óxido). En 1808, o químico británico H. Davy usou Mercurio como cátodo e platino como ánodo para electrolizar o barito (BASO4) para producir amalgama de bario. Despois da destilación para eliminar o mercurio, obtívose un metal de baixa pureza e chamouse despois das palabras grego Barys (pesado). O símbolo do elemento está configurado como BA, que se chamaBario.

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

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 da terra alcalina. O bario ten unha gran actividade química e é o máis activo entre os metais da terra alcalina. A partir da enerxía potencial e de ionización, pódese ver que o bario ten unha forte reducibilidade. De feito, se só ten en conta a perda do primeiro electrón, o bario ten a máis forte reducibilidade na auga. Non obstante, é relativamente difícil para o bario perder 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, segundo só en litio, cesio, rubidio e potasio.

5.Main Compounds
1). O óxido de bario oxida lentamente no aire para formar óxido de bario, que é un cristal cúbico incoloro. Soluble en ácido, insoluble en auga de acetona e amoníaco. Reacciona coa auga para formar 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 preparar o peróxido de hidróxeno no laboratorio.
3). O hidróxido de bario reacciona coa auga para producir hidróxido de bario e gas hidróxeno. 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 escurecerá a vista. Unha pequena cantidade de dióxido de carbono introdúcese na solución para formar un precipitado de carbonato de bario, e o exceso de dióxido de carbono introdúcese ademais para disolver o precipitado de carbonato de bario e xerar bicarbonato de bicario soluble.
4). O amino bario pode disolverse no amoníaco líquido, xerando unha solución azul con paramagnetismo e condutividade, que esencialmente forma electróns de amoníaco. Despois dun longo período de almacenamento, o hidróxeno en amoníaco reducirase ao gas hidróxeno por electróns de amoníaco, e a reacción total é de bario reaccionando con amoníaco líquido para producir amino bario e gas hidróxeno.
5). O sulfito de bario é un cristal branco ou po, 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 punxente. Ao atoparse 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, o que o converte nun electrólito forte. O sulfato de bario é insoluble en ácido nítrico diluído. Usado principalmente como axente de contraste gastrointestinal.
O carbonato de bario é tóxico e case insoluble en auga fría., Lixeiramente soluble en auga que conteña 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 converterse cara a unha dirección máis insoluble.

6 、 Campos de aplicación
1. Utilízase con fins industriais na produción de sales de bario, aliaxes, fogos de artificio, reactores nucleares, etc. Tamén é un excelente desoxidizador para perfeccionar o cobre. Amplamente usado en aliaxes, incluíndo chumbo, calcio, magnesio, sodio, litio, aluminio e aliaxes de níquel. O metal de bario pódese usar como axente de desgasificación para eliminar os gases de rastro dos tubos de baleiro e os tubos de raios cátodos, así como un axente de desgasificación para os metais de perfeccionamento. O nitrato de bario mesturado con clorato de potasio, po de magnesio e rosina pódese usar para fabricar bengalas de sinal e fogos de artificio. Os compostos de bario solubles úsanse habitualmente como insecticidas, como o cloruro de bario, para controlar varias pragas vexetais. Tamén se pode usar para perfeccionar a salmoira e a auga da caldeira para a produción de refresco cáustico electrolítico. Tamén se usa para preparar pigmentos. As industrias téxtiles e de coiro úsano como mordante e un axente de estafa para 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 sustancia 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 o cloruro de bario, o sulfuro de bario e o carbonato de bario. Utilízase principalmente para imaxes gastrointestinais, ocasionalmente usadas para outros fins de exame

7 、 Método de preparación
A produción industrial deBario metálicodivídese en dous pasos: a produción de óxido de bario e redución térmica metálica (redución térmica de aluminio). A 1000-1200 ℃,Bario metálicopódese obter reducindo o óxido de bario con aluminio metálico e, a continuación, purificado por destilación ao baleiro. Método de redución térmica de aluminio para producir bario metálico: debido a diferentes relacións de ingredientes, pode haber dúas reaccións para a redución de aluminio do óxido de bario. A ecuación de reacción é: ambas as reaccións só poden producir unha pequena cantidade de bario a 1000-1200 ℃. Polo tanto, unha bomba de baleiro debe usarse para transferir continuamente o vapor de bario desde a zona de reacción á zona de condensación en frío para que a reacción siga avanzando cara á dereita. O residuo despois da reacción é tóxico e debe ser tratado antes da eliminación