炭酸バリウムは、金属バリウム、最後から二番目の元素周期律表の2族及びアルカリ土類金属に属するの無機塩です。その化学式はBaCO 3で、白色の結晶性粉末の形で市販されています。
どうやって入手するの?金属バリウムは、バライト(BaSO 4)やホワイトライト(BaCO 3)などの鉱物に含まれています。ホワイトライトは、着色と引き換えに、白い結晶から純度のレベルを差し引く他のミネラルと関連しています。
合成用のBaCO 3を生成するには、次の反応で示されているように、ホワイトライトから不純物を除去する必要があります。
BaCO 3(s、不純)+ 2NH 4 Cl(s)+ Q(熱)=> BaCl 2(aq)+ 2NH 3(g)+ H 2 O(l)+ CO 2(g)
BaCl 2(aq)+(NH 4)2 CO 3(s)=> BaCO 3(s)+ 2NH 4 Cl(aq)
ただし、バライトはバリウムの主な供給源であるため、バリウム化合物の工業生産はそれに基づいています。硫化バリウム(BaS)は、この鉱物から合成されます。この鉱物から、他の化合物とBaCO 3が合成されます。
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)
物理的及び化学的性質
白色の結晶性粉末状の固体です。それは無臭、無味であり、その分子量は197.89 g / molです。密度は4.43 g / mLで、蒸気圧は存在しません。
屈折率は1,529、1,676、および1,677です。Witheriteは、紫外線を吸収すると光を放出します。青みがかった明るい白色光から黄色の光までです。
それは水(0.02 g / L)とエタノールに非常に不溶です。HClの酸性溶液では、塩化バリウム(BaCl 2)の可溶性塩を形成します。これは、これらの酸性媒体への溶解度を説明します。硫酸の場合、不溶性の塩BaSO 4として沈殿します。
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)
それはイオン性固体であるため、非極性溶媒にも不溶です。炭酸バリウムは811°Cで溶融します。温度が1380〜1400℃付近まで上昇すると、塩の液体は沸騰する代わりに化学分解します。このプロセスは、すべての金属炭酸塩で発生します:MCO 3(s)=> MO(s)+ CO 2(g)。
熱分解
BaCO 3(s)=> BaO(s)+ CO 2(g)
イオン性固体が非常に安定しているという特徴がある場合、炭酸塩が分解するのはなぜですか?金属Mは、固体が分解する温度を変更しますか?炭酸バリウムを構成するイオンは、Ba 2+とCO 3 2–であり、どちらもかさ高い(つまり、イオン半径が大きい)。CO 3 2–は分解の原因です:
CO 3 2-(s)=> O 2-(g)+ CO 2(g)
酸化物イオン(O 2–)は金属に結合して、MO(金属酸化物)を形成します。MOは新しいイオン構造を生成します。一般に、そのイオンのサイズが類似しているほど、結果の構造(格子エンタルピー)がより安定します。M +イオンとO 2–イオンのイオン半径が非常に異なる場合、反対のことが起こります。
MOの格子エンタルピーが大きい場合、分解反応はエネルギー的に有利になり、低い加熱温度(低い沸点)が必要になります。
一方、MOの格子エンタルピーが小さい場合(BaOの場合のように、Ba 2+はO 2-よりもイオン半径が大きい)、分解はあまり好まれず、より高い温度(1380-1400ºC)が必要です。MgCO 3、CaCO 3、SrCO 3の場合、低温で分解します。
化学構造
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
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- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En La estructura de los sólidos simples (cuarta edición., pág. 99-102). Mc Graw Hill.