탄산 바륨 특성, 화학 구조, 용도

그 탄산 바륨 은 바륨 금속의 무기 염이고, 주기율표 제 2 족의 제 2 원소이며 알칼리 토금속에 속한다. 그것의 화학 공식은 BaCO₃ 결정 성 백색 분말의 형태로 시판되고있다..

당신은 어떻게 그것을 얻습니까? 바륨 금속은 광물 (예 : 바 라이트 (BaSO)₄) 및 whiterita (BaCO)₃). 화이트 타이 라이트 (Whiterite)는 다른 미네랄과 관련되어있어 채색과 교환하여 흰색 크리스탈의 순도를 뺍니다.

BaCO를 생성하려면₃ 합성 사용의 경우 다음 반응에 의해 표시되는 것처럼 화이트 테 라이트의 불순물을 제거해야합니다.

BaCO₃(s, impure) + 2NH₄Cl (s) + Q (열) => BaCl₂(aq) + 2NH₃(g) + H₂O (1) + CO₂(g)

BaCl₂(aq) + (NH₄)₂콜로라도 주₃(s) => BaCO₃(s) + 2NH₄Cl (aq)

그러나 중정석은 바륨의 주요 원천이며 바륨 화합물의 산업 생산물이 그로부터 시작하는 이유입니다. 황산 바륨 (BaS)은 다른 무기 화합물과 BaCO₃:

BaS (s) + Na₂콜로라도 주₃(s) => BaCO₃(s) + Na₂S (s)

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

색인

• 1 물리 화학적 특성
  • 1.1 열분해
• 2 화학 구조
• 3 용도
• 4 가지 위험
• 5 참고

물리 화학적 특성

그것은 분말, 흰색 및 결정 성 고체입니다. 그것은 무취이며보기 흉하고 그 분자량은 197.89 g / mol입니다. 그것은 4.43 g / mL의 밀도와 존재하지 않는 증기압.

굴절률은 1,529, 1,676, 1,677입니다. 윗빛 빛은 자외선을 흡수하면 빛을 내며, 푸른 빛을 띤 밝은 흰색 빛에서 황색 빛에 이르기까지.

그것은 물 (0.02 g / L) 및 에탄올에서 매우 불용성이다. HCl의 산 용액에서 염화 바륨의 가용성 염 (BaCl₂), 이들 산성 매질에서의 용해도를 설명한다. 황산의 경우, 불용성 염으로서 침전된다. BaSO₄.

BaCO₃(s) + 2HCl (aq) => BaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O (l)

BaCO₃(s) + H₂그래서₄(aq) => BaSO₄(s) + CO₂(g) + H₂O (l)

이는 이온 성 고체이기 때문에 무극성 용매에도 용해되지 않습니다. 탄산 바륨은 811 ℃에서 녹습니다. 온도가 1380-1400 ° C 주변으로 증가하면 짠 액체는 끓는 대신 화학적 분해를 거칩니다. 이 과정은 모든 금속 탄산염에 대해 발생합니다 : MCO₃(s) => MO (s) + CO₂(g).

열분해

BaCO₃(s) => BaO (s) + CO₂(g)

이온 성 고체가 매우 안정하다는 특징이 있다면 왜 탄산염이 분해됩니까? 금속 M은 고체가 분해되는 온도를 변화 시키는가? 바륨 탄산염을 구성하는 이온은 Ba²⁺ 및 CO₃^2-, 둘 다 부피가 크다 (즉, 큰 이온 반경과 함께). CO₃^2- 그것은 분해에 대한 책임이있다 :

콜로라도 주₃^2-(s) => O^2-(g) + CO₂(g)

산화물 이온 (O^2-)은 금속에 결합되어 금속 산화물 인 MO를 형성한다. MO는 일반적으로 이온의 크기가 비슷할수록 결과 구조 (망 엔탈피)가 안정된 새로운 이온 구조를 생성합니다. 반대의 경우는 M 이온⁺ 와 O^2- 그들은 매우 불균일 한 이온 반경을 가지고있다..

MO에 대한 네트워크 엔탈피가 크다면, 분해 반응은 에너지 적으로 선호되어보다 낮은 가열 온도 (낮은 끓는점).

한편, MO가 작은 네트워크 엔탈피를 갖는다면 (BaO의 경우와 같이, Ba²⁺ O보다 이온 반경이 ​​크다.^2-) 분해는 덜 선호되고 고온 (1380-1400ºC)이 필요합니다. MgCO의 경우₃, CaCO₃ 및 SrCO₃, 저온에서 분해된다..

화학 구조

CO 음이온₃^2- 3 개의 산소 원자들 사이에서 공명하는 이중 결합을 가지며, 이들 중 2 개는 음으로 대전되어 Ba 양이온을 끌어 당긴다²⁺.

두 이온이 모두 하전 된 구체로 간주 될 수 있지만, CO₃^2- 그것은 삼각형 평면 기하학 (세 개의 산소 원자에 의해 그려진 평평한 삼각형)을 가지며 아마도 Ba의 "베개"가 음수가 될 수 있습니다²⁺.

이 이온들은 정전 기적으로 상호 작용하여 주로 이온 결합이있는 사방 정계 (orthorhombic type)의 결정 배열을 형성한다..

그렇다면 왜 BaCO는 녹지 않을까요?₃ 물에? 설명은 물 분자 구형 층에 의해 수화 된 것보다 이온이 결정 격자에서 더 잘 안정화된다는 사실에 단순히 근거한다.

다른 각도에서, 물 분자는 두 이온 사이의 강한 정전기를 극복하기가 어렵습니다. 이 결정질 네트워크 내에서 그들은 백색 결정에 색을주는 불순물을 포함 할 수 있습니다..

용도

BaCO의 일부분을 한눈에₃ 일상 생활에서 실제 적용을 약속 할 수는 없겠지 만 우유처럼 흰색 인 백색 결정을 볼 때 왜 그것이 경제적 수요가되는지 이해하기 시작합니다.

바륨 안경이나 강화제로 사용됩니다. 그것은 또한 광학 유리의 제조에 사용됩니다..

이 제품은 네트워크 엔탈피와 불용성이 뛰어나 다양한 종류의 합금, 고무, 밸브, 바닥재, 도료, 세라믹, 윤활제, 플라스틱, 그리스 및 시멘트의 제조에 사용됩니다..

마찬가지로, 그것은 쥐를위한 독으로 사용됩니다. 합성시이 염은 다른 바륨 화합물을 생산하는 데 사용되어 전자 장치 용 재료로 사용됩니다.

BaCO₃ 화이트 테이트 (whiteite)의 새로운 흥미로운 특성을 매우 작은 스케일로 표현하면서 나노 입자로 합성 될 수있다. 이 나노 입자는 금속 표면, 특히 화학 촉매를 함침 시키는데 사용됩니다.

그것은 산화 촉매를 개선시키는 것으로 밝혀졌으며, 그 표면에 의해 산소 분자의 이동을 어느 정도 선호한다.

이들은 산소가 혼입되는 과정을 가속화시키는 도구로 간주됩니다. 그리고 마지막으로 초분자 물질을 합성하는 데 사용됩니다..

위험

BaCO₃ 그것은 섭취에 의해 유독하며, 호흡 부전이나 심정지로 인한 사망으로 이어지는 불쾌한 증상이 무한히 발생합니다. 이러한 이유로 식용 용품 옆에 운송하는 것은 권장되지 않습니다..

기침이나 인후염 외에 눈과 피부의 붉어짐을 유발합니다. 그것의 섭취가 어떤 희생을 치르더라도 피할 수 있다면 그것은 손으로 쉽게 조작 할 수 있지만 독성 화합물입니다.

그것은 인화성이 아니지만 고온에서 분해되어 BaO 및 CO를 형성합니다₂, 다른 물질을 태울 수있는 독성 및 산화성 제품.

생물체에서 바륨은 여러 생리 학적 과정에서 칼슘을 대체하는 뼈와 다른 조직에 축적됩니다. 또한 K 이온이 이동하는 채널을 차단합니다.⁺, 세포막을 통한 확산 방지.

참고 문헌

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