Бария соединения. Словарь химических формул

При растворении Ва(ОН)2 в воде получается бесцветный раствор с сильно щелочной реакцией - баритовая вода, которая в присутствии двуокиси углерода быстро покрывается поверхностной пленкой карбоната бария.

Известны кристаллогидраты Ва(ОН)2*8Н2О, Ва(ОН)2*7H2O, Ва(ОН) 2Н2O и Ва(ОН)2*H2O. Кристаллогидрат Ва(ОН)2*8H2O выделяется в виде бесцветных моноклинных призм с плотностью 2,18 г/cм3 и т. пл. 78°. При нагревании до 650° в токе воздуха кристаллогидрат превращается в окись или перекись бария.

Пропускание хлора через баритовую воду сопровождается образованием хлорида, хлората и очень незначительных количеств гино-хлорита бария:

6Ва(ОН)2 + 6CL2 = 5BaCl2 + Ва(ClO3)2 + 6H2О

Баритовая вода реагирует при 100° с сероуглеродом:

2Ва(ОН)2 + CS2 = ВаСО3 + Ba(HS)2 + H2O

Металлический алюминий взаимодействует с баритовой водой с образованием гидроксоалюмината бария и водорода:

2Аl + Ва(ОН)2 + 10H2O = Ba2+3H2

Выше 1000° гидроокись бария подвергается термической диссоциации:

Ва(ОН)2 → ВаО + Н2O

Баритовая вода Ва(ОН)2 применяется в качестве очень чувствительного химического реактива на двуокись углерода.

Фторид бария, BaF2, получают непосредственным синтезом из элементов, действием фтористого водорода на окись, гидроокись, карбонат или хлорид бария, обработкой баритовой воды фтористо-водородной кислотой, обработкой нитрата или хлорида бария фто-ридом натрия или калия, а также сплавленном хлорида магния с фторидом кальция или магния в атмосфере CO2 и термическим разложением гексафторосиликата бария в атмосфере инертного газа.

Бесцветные кубические кристаллы BaF2 имеют решетку типа CaF2 с расстоянием между центром иона Ва2+ и иона Fֿ 2,68 А. Плотность 4,83 г/см3, т.пл. 1280°, т. кип. 2137°. Кристаллы мало растворимы в воде (1,63 г/л при 18°), растворяются в фтористоводо-родной, соляной и азотной кислотах. Применяются для изготовления эмалей и оптических стекол. Температура плавления смеси BaF2*LiF 850°, а смеси BaF2*BaCl2 1010°.

ПОЛУЧЕНИЕ ТИТОНАТА БАРИЯ

Под титанатом бария понимают соединение BaO-TiO2 , в котором соотношение катионов и анионов может быть различным от BaTiO3 до Ba6Ti17O40, промежуточные вещества – политканаты нестехлометричны и в них могут добавлены вещества, частично замещающие Ba и Ti, то есть проведено легирование.

BaTiO3 имеет структуру неравномерно, а с кубической гране или объёмо-центрированной кристаллической решёткой. Кубическая структура характерна до 120 °C.

При более низких температурах происходит искажения структуры, она переходит в тирагональную, и, возникает деформация кислородной подрешётки, как Ti несколько смещается.

Деформация вызывает поляризацию. Для иона существует 2 энергетически равновесных стабильных положения, симметричных относительно центра. Направление поляризации едино внутри домена так как поляризация возникает без внешнего … поля, то она спонтанная. Внешнее напряжение вызывает упорядочение ориентации диполей. Между поляризацией и напряжённостью поля возникает гистерезисы.

При Т>120°C=Тс сегнетоэлектрические свойства пропадают из за высоты симметрии кристалла (кубическая структура). При Т>Тс диэлектрическая проницаемость Еr зависит от температуры поз Кюри-Вейтса

Хорошие нелигированные вещества BaTiO3 – диэлектрики. С D Е~ 3Эв. И тип энергия активации докоров 0,1 Эв. То есть при номинальной температуре эти носители полностью ионизированы. Кроме легированных элементов роль донора играет кислородные вариации при кислородной мстехлометрии за счёт отчёта.

s =rBaTiO3-1»10ом-1м-1

Из РЭДС и Холла

Таким образом часть примеси носит акцепторный характер. Акцепторы захватывают электроны и на поверхности кристалита создаётся отрицательный поверхностный заряд. Отрицательный поверхностный заряд вызывает увеличение электростатического потенциала на границе зерна. Удельная проводимость зависит от высоты потенциального барьера С ростом температуры проводимость растёт. Для сохранения электронейтральности образца в приповерхностном слое кристалла возникает положительный пространственный заряд. В том слое, толщиной S подвижных носителей заряда мало и плотность. Пространственный заряда определяется практически только легирующей примесью доноров nD

Внутри кристалла отсутствуют акцепторы, способные компенсировать доноры.

Если А – площадь приповерхностной области с глубиной ОЗ “S”, то

r*А*S – приграничный “+” ОЗ

N’а – концентрация акцепторов, захвативших электроны, заряд ОПЗ “-” e* N’а

По условию нейтронейтральности

r*А*S- e* N’а=0 ® S==

По уравнению пуассона потенциал ПЗ

Dj =-r /(x r*x 0) так как r=e*nд, a*x? S

j 0=(e/(2*nд*x r*x 0))*(N’a/A)^2

b - константа, связанная с N’a По полученному уравнению с ростом температуры R растёт.

В некотором интервале температур так как при высокой температуре Nа уменьшается из за высвобождения электронов с захваченных по границам зёрнен.

Использование титоната бария в радиоэлектронике

Особое место среди п/п приборов с aR>0 занимают приборы на основе тинаната бария BaTiO3. В диапазоне ΔT 100 – 150 K они обладают очень высоким ТКС, до 0,3К-1. Термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления – РТС – термисторы-позисторы.

aR=>0 – ТКС.

Термисторы с a>0 называются РТС-термисторами или позисторами. ТКС>0 имеет большиство металлови некоторые поликристаллические п/п

Керамические позисторы имеют ТКС>0 в узком диапазоне температур. Вне этого диапазона их ТКС<0, как у обычных полупроводников.

Список использованных источников

1. Локшин Э.П., Воскобойников Н.Б. Барий. – Барий и его свойства, изд.КНЦ РАН. - 1996 г. - 168 с.

2. Лебедев В.Н., Локшин Э.П., Маслобоев В.А., Дозорова Р.Б., Михлин Е.Б. Сырьевые источники металлов России и проблемы их вовлечения в переработку // Цветные металлы. - 1997. - №8. - С.46-50.

3. Гуцол А.Ф. Титонат бария // Успехи физ. наук. - 1997. - Т.167. - №6. - С.165-187.

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения идёт дискуссия на тему: Сомнения относительно терминологии. Химическая формула … Википедия

Химическая формула отражение информации о составе и структуре веществ с помощью химических знаков, чисел и разделяющих знаков скобок. В настоящее время различают следующие виды химических формул: Простейшая формула. Может быть получена опытным… … Википедия

Основная статья: Неорганические соединения Список неорганических соединений по элементам информационный список неорганических соединений, представленный в алфавитном порядке (по формуле) для каждого вещества, водородные кислоты элементов (при их… … Википедия

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов. Уравнение химической реакции даёт качественную и количественную… … Википедия

Химическое программное обеспечение компьютерные программы, используемые в области химии. Содержание 1 Химические редакторы 2 Платформы 3 Литература … Википедия

Книги

Японско-англо-русский словарь по монтажу промышленного оборудования. Около 8 000 терминов , Попова И.С.. Словарь предназначен для широкого круга пользователей и прежде всего для переводчиков и технических специалистов, занимающихся поставками и внедрением промышленного оборудования из Японии или…

Задача 2.
В некотором сосуде находится раствор, содержащий одновременно два гидроксида: КОН и Ва(ОН) 2 . На полную нейтрализацию 30 г этого раствора расходовалось 12 мл 20% -ного раствора НС1 (р = 1,1 г/мл). При добавлении к 30 г такого же исходного раствора щелочей избытка раствора сульфата натрия выпало 2,3 г осадка. Определите массовую долю каждого из гидроксидов в исходном растворе.
Дано:
масса исходного раствора щелочей: m р-ра щелочей = 30 г;
объем раствора соляной кислоты: V р-ра НС1 = 12 мл;
массовая доля НС1 в соляной кислоте: (НС1) = 20%;
плотность раствора соляной кислоты: р р-ра HCl = 1,1 г/мл;
масса осадка: mосадка = 2,3 г.
Найти:
массовую долю КОН в исходном растворе щелочей: (КОН) = ?
массовую долю Ва(ОН) 2 в исходном растворе щелочей: (Ва(ОН) 2) = ?
Решение:
Данная задача является комплексной и кроме рассматриваемого типа задач включает в себя тему «растворы».
Сначала проанализируем химические превращения, описанные в задаче.

1. Добавление соляной кислоты к исходному раствору щелочей приводит к одновременному протеканию двух реакций нейтрализации:

КОН + НС1 = КС1 + Н 2 О (№ 1 )
Ва(ОН) 2 + 2НС1 = ВаС1 2 + 2Н 2 О (№ 2 )

2. Сульфат натрия является селективным реактивом на ионы Ва 2+ , находящиеся в растворе. При добавлении Nа 2 SО 4 к исходному раствору щелочей идет реакция только с гидроксидом бария. В результате выпадает осадок сульфата бария.

Ва(ОН) 2 + Nа 2 SО 4 = ВаSО 4 ↓+ 2 NаОН (№ 3 )

Таким образом, по массе осадка, которая указана в условии, возможно определить массу Ва(ОН) 2 в 30 г исходного раствора двух гидроксидов. Далее по данным о нейтрализации соляной кислоты и используя полученную ранее информацию о содержании Ва(ОН) 2 возможно найти массу (КОН). После чего определим массовую долю каждого из гидроксидов в исходном растворе.

Алгоритм решения можно представить следующим образом:

1. По реакции № 3 определим массу гидроксида бария в 30 г исходного раствора.

Составим пропорцию:
х г Ва(ОН)2 дают 2,3 г ВаSО 4 (по данным условия)
171,3 г Ва(ОН) 2 дают 233,3 г ВаSО 4 (по уравнению)

(содержалось в 30 г исходного раствора щелочей).

2. По реакции №2 Определим массу НС1, которая расходовалась на нейтрализацию Ва(ОН) 2 в первой 30-граммовой порции исходного раствора щелочей.

Составим пропорцию:
1,69г Ва(ОН) 2 взаимодействуют с х г НС1 (по условию)
171,3 г Ва(ОН) 2 взаимодействует с 73 г НС1 (по уравнению)

(расходовалось НС1 на нейтрализацию Ва(ОН)2.

3. По данным об объеме и плотности определим массу раствора соляной кислоты. Далее, используя массовую долю НС1 в растворе, найдем массу хлороводорода.

Оксид бария известен в качестве соединения бария и кислорода. В письменном обозначении в составе химических формул оксид бария обозначается, как ВаО. В ряде химических реакций выступает оксидом основного вида. Допустим и элементарный визуальный анализ вещества в соответствии со стандартными условиями, где ВаО представлен в виде бесцветных кристаллов с кубической по форме решеткой.

Оксид бария входит в число элементов, относящихся к подгруппе IV, то есть к неорганическим основаниям, представленным оксидами, гидроксидами и пероксидами металлов. Любое из оснований данного вида представляет собой соединение, где явно выражено наличие гидроксильного радикала (OH). Такие основания реагируют с кислотой, вследствие чего характерно образование солей.

Сырье, в основном используемое при получении бария, применяется в виде барита или, что реже, витерита. Реакция получения оксида бария - это реакция восстановления минералов при помощи каменного угля, кокса либо газа природного происхождения. Собственно именно в результате взаимодействия данных веществ и происходит стабильное получение сульфида и оксида бария.

Основные уравнения реакций оксида бария

Реакция взаимодействия металлического бария и кислорода, в результате которой происходит образование оксида бария: 2Ва + О2 → 2ВаО. В подобном типе реакции обеспечивается получение не только оксида, но и пероксида бария: Ва + О2 → ВаО2;

Реакция разложения карбоната бария при условии обязательного нагревания, где получение оксида бария сопровождается выделением углекислого газа: ВаСО3 → ВаО + СО2. Существует обратная реакция оксида бария и оксида углерода (IV) при условиях комнатной температуры;

Реакция разложения нитрата бария при условиях нагревания, где полученными веществами являются оксид бария, оксид азота и кислород: 2Ba(NO3)2 → 2BaO + 4NO2 + O2;

Реакция гидроксида бария и оксида серы (IV): Ва(НО)2 + 2SО2 → Ва(НSО3)2, где результатом взаимодействия веществ становится образование (Ва(НSО3)2).

Получение металлического бария возможно и с проведением реакции восстановления. Главное, какой оксид использовать в реакции дополнительно. Например, наиболее яркая реакция - это химическая реакция с участием оксида алюминия:

3ВаО + 2Аl → 3Ва + Аl2О3

Кроме этого, гарантированное получение бария обеспечивается посредством электролиза смеси хлорида бария и кальция в расплавленном состоянии.

Степень растворимости Ва

Растворимость оксида бария определяется по реакции данного вещества с водой. В этом случае, исходя из данных уравнения по взаимодействию:

ВаО + Н2О = Ва(ОН)2,

Где оксид бария - это оксид основного типа.

Следовательно такому оксиду будет соответствовать основание - Ва(ОН)2. Сверяя полученные данные с таблицей растворимости веществ нетрудно определить, что данный вид оснований относится к растворимым и подтверждает тот факт, что реакция вполне осуществима.

Природные источники вещества

. Земная кора, где масса вещества составляет 0, 05 %;
. Морская вода, где средняя величина содержания бария составляет 0,02 мг/литр.

Области применения оксидов основного типа

Любое их химических соединений данной группы широко применяется в различных отраслях современной промышленности. В соответствии с краткой классификацией веществ, можно определить следующее разграничение использования оксидов (калия, магния, бария, алюминия):

. Оксид калия. Широко применяется в производстве удобрений минерального типа, используемых аграрном хозяйстве;
. Оксид натрия. Незаменим в химической промышленности для получения гидроксида натрия;
. Оксид бария. Применим в качестве катализатора в осуществлении химических реакций;
. Оксид магния. Область применения - пищевая промышленность (в виде добавки Е530).

Определение химических свойств вещества на практике

Ярко протекает реакция взаимодействия оксида бария и воды, вследствие чего отмечается образование щелочи с параллельным выделением тепла: ВаО + Н2О → Ва(ОН)2.

Взаимодействует оксид бария и с кислотными оксидами, в результате чего характерно образование солей: ВаО + СО2 → ВаСО3, ВаО + SО3 → Ва SО4↓, где оксид бария вступает в реакцию с триоксидом серы;

Реакция взаимодействия ВаО с кислотами, где обеспечивается итоговое образование солей и воды: ВаО + Н2Сl → ВаСl2 + Н2О, ВаО + Н2SО4 → Ва SО4↓ + Н2О. В течение подобной реакции между оксидом бария и серной кислотой (в разбавленном виде) результатом становится образование сульфата бария и воды.

Также стоит обратить внимание на реакцию оксида бария с соляной кислотой: ВаО + 2НСl (при обязательном условии разбавленного состояния) → ВаСl2 + Н2О, где результатом реакции обеспечено образование хлорида бария BaCl2 и воды H2O.

Описание физических свойств ВаО

Существует в твердом состоянии. Непосредственно сам барий отличается характерным серебристо - белым оттенком, достаточно пластичен, по причине чего относится к ковким металлам.

. Величина молярной массы оксида бария, гр/моль: 153, 3394;
. По плотности вещество характеризуется следующими показателями, при условии температурного режима в 20 °C: 5, 72;
. Растворимость в воде, то есть показатель Кs, при условии температуры в 20° С = 1, 5 г/100 г;

Особенности гидроксида и пероксида бария

Гидроксид бария обозначается, как Ba(OH). Применяется в виде кристаллообразных пластин белого цвета, либо в состоянии раствора, более известного как баритовая вода. Популярен в стекольном производстве, например для создания и разработки непроницаемого стекла для рентгеновских установок. Также используется в производстве керамических изделий, в процессах по очистке воды и в производстве гидроксида калия.

Пероксид бария, обозначаемый, как BaO, получается путем нагревания оксида бария в воздушном пространстве с характерным отсутствием диоксида углерода.

Применение

Выход ВаО достаточно низок, соответственно, учитывая его невысокую стоимость, он пользуется повышенным спросом в работах по покрытию катодов, входящих в электронно-вакуумные приборы, на элементах телевизионных устройства и осциллографических трубок. Известны и иные сферы активного применения:

. Производство антикоррозионных материалов;
. Товары из категории сегнето- и пьезо- электрики;
. Изготовление оптических приборов, таких, как призмы, линзы и прочие;
. Пиротехнические изделия с целью окрашивания пламени заряда в зеленый цвет;
. Отрасль атомно-водородной и ядерной энергетики;
. В составе фторионных аккумуляторных батарей, как электролитный компонент;
. При разработке и производстве медицинского оборудования.

Хранение

Условия соответствующего хранения ВаО подразумевают полное отсутствие любых легко возгораемых веществ. Также исключены в близком хранении и нахождении восстанавливающие агенты, металлы в порошкообразном состоянии. Категорически запрещается параллельное нахождение любых продуктов питания и сельскохозяйственных животных кормов.

Особые обозначения на упаковке

Полностью исключена одновременная транспортировка с пищевыми продуктами, косметической продукцией, животными кормами и любыми водными организмами. Весь транспортируемый материал должен быть помечен следующими символами:

. Хn, обозначающий раздражающее действие отмеченных веществ;
. R, с числовым значением 20/22, что говорит об опасности при вдохе и в случае проглатывания;
. S, с числовым значением 17, что предписывает ранение вещества в максимальной отдаленности от горюче - смазочных материалов;
. S, с числовым значением 28, указывающем на незамедлительное промывание, в случае попадания ВаО на поверхность кожных покровов.

Варианты фасовки подразумевают распределение вещества по упаковкам в 1, 20 - 25, 100, 500 и 1000 килограммовые упаковки, которыми служат банки из стекла, мешки из полипропилена, пакеты из полиэтилена. На фасовке любого веса обязателен к указанию класс степени опасности: 5.1. Существует понятие вторичной опасности, означаемой 6.1.

Влияние ВаО на организм человека

Симптоматика отравлений барием как правило выражена в следующем: повышенное слюнотечение, жжение во рту, дискомфорт в пищеводе. Период отравления сопровождается явно выраженными болями в области желудка, тошнотой, рвотой, острыми коликами. При тяжелом отравлении вероятен смертельный исход, наступающий в течение 24 часов. Смертельная доза составляет порядка 0,8 граммов.

При использовании любых соединений бария стоит помнить о том, что изучение его недостаточно, а к жизненно важным микроэлементам он не относится. Вещество характеризуется как высокотоксичное, так что при любом виде контакта рекомендовано соблюдать все меры предосторожности и СИЗ.