Hafif ağır. Yani hayal edebilirsiniz baryum. Adı Yunancadan "ağır" olarak çevrilmiştir. Diğer alkali toprak elementleriyle karşılaştırıldığında bu madde gerçekten ağırdır. Diğer gruplardan metallerle yapılan bir “savaşta” kural olarak kaybeder.
Baryumun adı, keşfinin tarihi ile ilişkilidir. 17. yüzyılda atık malzemelerden çıkarma fikri geçerliydi. Bolognese'li ayakkabıcı Casciarolo olağanüstü ağır bir taş buldu. Altın bildiğiniz gibi hafif bir metal değildir. Yani adam onun arnavut kaldırımlarındaki varlığından şüpheleniyordu.
Mücevherin kimliğini tespit etmek mümkün olmadı. Ancak kalsinasyondan sonra kırmızı parlamaya başladı. Bu fenomen kimyager Karl Scheele'nin dikkatini çekti. Kayada yeni bir elementin varlığını tespit etti - "ağır toprak". 1808 yılında İngiltere'den Humphry Davy bu "araziyi" tahsis ettiğinde işin kolay olduğu ortaya çıktı. Ama ismini değiştirmediler.
Baryumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
Nükleer baryum kütlesi mol başına 137 grama eşittir. Metal sadece hafif değil aynı zamanda yumuşaktır. Sertlik 3 puanı geçmez. Malzeme dövülebilir ve hafif viskozdur. Elementin yoğunluğu santimetreküp başına yaklaşık 3,7 gramdır. Kirletici maddeler mevcutsa baryum kırılgan hale gelir.
Elemanın rengi gümüş-gridir. Ancak yeşil, baryumun ayırt edici özelliği olarak kabul edilir. 56. maddenin reaksiyon özelliğinde kendini gösterir. Örneğin aşağıdaki unsurları içerir: baryum sülfat.
İçine bir cam çubuk batırıp brülöre getirirseniz yeşil bir alev parlayacaktır. Bu şekilde, ağır metalin ihmal edilebilir safsızlıklarının bile varlığını belirleyebilirsiniz.
Baryum bir maddedir kübik bir kafes ile. Sadece laboratuvar koşullarında görülmez. Metal saf haliyle ve doğada bulunur. Elemanın bilinen 2 modifikasyonu vardır. Bunlardan biri 365 santigrat dereceye kadar stabil, diğeri ise 375'ten 710'a kadar. Baryum 1696 santigrat derece sıcaklıkta kaynar.
Metalin çeşitli radyoaktif izotopları sentezlendi. Baryum formülü atom kütlesi 140 olan toryum, plütonyum ve uranyumun bozunmasının sonucudur. İzotop kromatografi ile ekstrakte edilir, yani maddenin rengine göre emilir.
Baryum 133, sezyumun ışınlanması sırasında oluşur. Hidrojen - döteron izotoplarından birinin çekirdeğine maruz kalır. Bu durumda açığa çıkan toprak alkali metalin radyoaktif formu 3 günden biraz daha uzun bir sürede bozunur. 140 baryumun döngüsü daha uzundur, yalnızca yarı ömrü 13,5 gün sürer.
Tüm alkalin toprak metalleri gibi baryum da kimyasal olarak aktiftir. Grupta ortada, örneğin ve'nin önünde listelenir. İkincisi havada depolanır. Bu baryumla işe yaramaz. 56. element parafin yağı veya petrol eteri altına yerleştirilir.
Baryum etkileşimi oksijen ile parlaklık kaybına yol açar. Daha sonra malzeme sarıya, kahverengiye ve en sonunda da griye döner. Görünüşe göre bu baryum oksit- havadaki yıkımının sonucu. Atmosfer ısıtılırsa içindeki 56. metal patlayacak.
Bir elementin suyla etkileşimi oksijenle ters reaksiyondur. Burada sıvı zaten ayrışıyor. İşlem yalnızca saf metalle temas halinde mümkündür. Reaksiyondan sonra ortaya çıkar baryum hidroksit.
Başlangıçta suya doğal bir elementi değil, tuzlarını koyarsanız hiçbir şey olmayacaktır. Baryum klorür ve sadece H2O'da çözünmez değil, aktif olarak yalnızca asitler.
Baryum Hidrojenle kolayca reaksiyona girer. Tek koşul ısıtmadır. Bir metal hidrit oluşur. Isıtıldığında reaksiyon amonyakla da meydana gelir. Sonuç bir nitrürdür. Sıcaklığı yükseltmeye devam ederseniz siyanüre dönüşebilir.
Baryum çözeltisi mavi renk - aynı amonyakla etkileşimin sonucu, ancak sıvı formda. Amonyak karışımdan ayrılır. Altın rengindedir ve madde kolayca ayrışır.
Sadece bir katalizör ekleyin ve şunu elde edin: baryum amid. Doğru, yalnızca reaktif olarak kullanılır. Metalin ve kendisinin diğer bileşiklerinin kullanımı nedir?
Baryum uygulamaları
Saf metal özel depolama teknikleri gerektirdiğinden nadiren kullanılır. Vakum teknolojisi uzmanları, elemanın sakıncalarını görmezden gelmeye hazır. Çok güzel baryum emer yani artık gazlar alıcı görevi görür.
Metal ayrıca bazılarının üretiminde temizleyici olarak da kullanılır. Burada element sadece gazları değil aynı zamanda yabancı maddeleri de emer ve ayrıca karışımları deoksidize eder.
Alaşımların bir bileşeni olarak element 56, kurşunla kombinasyon halinde kullanılır. Karışım rulman üretiminde kullanılır. Baryum alaşımları Ayrıca daha önce kullanılan kurşun ve antimondan yapılmış baskı bileşiklerinin de yerini alır. Alkali toprak metal alaşımı daha iyi güçlendirir.
Alaşım c, buji elektrotlarının üretimi için bir hammaddedir. İçten yanmalı motorlarda ve radyo tüplerinde bunlara ihtiyaç vardır. Bu, saf baryumun kullanımını sona erdirir. Metal bağlantılar devreye giriyor.
Bir zamanlar Bolon'da bulunan ağır bir taş ünlü bir boyadır. Kimyasal bileşimine göre kaya baryum sülfattır ve sınıfa aittir. Hammaddeler ezilir ve litoponyuma eklenir. Bu beyaz boya kaplama gücüyle bilinir.
Fotoğrafta baryumun kullanıldığı üretim için bir lamba gösterilmektedir
Baryum kayası, örneğin para basmaya yönelik pahalı çeşitlerde de mevcuttur. Baryum sülfat banknotları daha ağır hale getirerek daha yoğun ve daha beyaz hale getirir.
İlginç bir şekilde Bolonez taşı başlangıçta boyama endüstrisinde yasa dışı olarak kullanıldı. Kurşun beyazı ucuz bir bileşenle seyreltildi. Ürünün kalitesi düştü ama girişimciler zenginleşti. Modern boyalarda baryum spar– parametrelerini kötüleştirmek yerine iyileştiren bir katkı maddesi.
Baryum çökelmesi Sülfürik asit formu da dahil olmak üzere tıpta da kullanılmaktadır. Spar X-ışınlarını engeller. Baryum sülfat yulaf lapasına eklenir ve gastrointestinal hastalıklardan şüphelenilen bir hastaya verilir. Bundan sonra röntgen sonuçlarının yorumlanması daha kolaydır.
Baryum denklemleri yalnızca X ışınlarını değil aynı zamanda gama ışınlarını da absorbe etme yeteneğini gösterir. Yani 56. elementin bileşikleri birçok nükleer reaktörü korur.
Baryum karbonat Camın erimesi için gereklidir. Baryum nitrat– kompozit. Baryum hidroksit çözeltisi Hayvansal ve bitkisel yağları etkili bir şekilde temizler. Zehir olarak kullanılır baryum klorür çözeltisi.
Fotoğrafta havai fişekler baryum elementini kullanan başka bir endüstridir
Rodizonat ayrıca 56. metalden de elde edilir. sodyum Baryum Sfenks heykeline enjeksiyon yapmak için bile kullanılıyorlar. Kumdan heykel yıkıldı. Ağır metal yapının güçlendirilmesine yardımcı olur.
Baryum madenciliği
Baryum metali birkaç yolla elde edilir. Atmosfer tarafından birleşiyorlar. Reaksiyonlar, 56. elementin oksijenle şiddetli etkileşimi nedeniyle vakumda gerçekleştirilir.
Metalotermik indirgeme yöntemi baryum oksit ve klorüre uygulanır. Element, kalsiyum karbür kullanılarak ikinci bileşikten izole edilir. Alüminyum tozu oksitle çalışır. 1200 santigrat dereceye kadar ısıtma gerektirir.
56. elementin hidrit ve nitrürlerinden saf olarak izole etmek de mümkündür. baryum. Potasyum benzer şekilde, yani indirgeme yoluyla değil, termal ayrışma yoluyla elde edilir.
İşlem kapalı kapsüllerde ve/veya porselende gerçekleşir. Elektroliz de kullanılır. Erimiş malzemeyle çalışmaya uygundur baryum klorür. Katot cıvadır.
Baryum fiyatı
Metale baryum fiyatları piyasada pazarlık yapılabilir. Ürün spesifiktir ve nadiren talep edilir. Element genellikle kimya laboratuvarları ve metalurji işletmeleri tarafından satılmaktadır. Metal bağlantıların maliyeti bir sır değil.
Baryum klorürörneğin kilogram başına 50-70 rubleye mal oluyor. Barit kumu Ayrıca 1000 gram başına 10 ruble karşılığında satın alabilirsiniz. Bir kilogram hidroksitin yaklaşık 80-90 ruble olduğu tahmin edilmektedir. Baryum sülfat için en az 50 ruble, genellikle yaklaşık yüz ruble istiyorlar. Toptan teslimatlarda fiyat etiketi genellikle biraz düşürülür.
Baryum, atom numarası 56 olan, D.I. Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin altıncı periyodu olan ikinci grubun ana alt grubunun bir elementidir. Ba (lat. Baryum) sembolü ile gösterilir. Basit madde baryum (CAS numarası: 7440-39-3), gümüşi beyaz renkte, yumuşak, dövülebilir bir alkali toprak metalidir. Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.
Doğada olmak
Nadir baryum mineralleri: Celsian veya baryum feldispat (baryum alüminosilikat), hiyalopan (karışık baryum ve potasyum alüminosilikat), nitrobarit (baryum nitrat), vb.
Baryum Elde Etme
Metal farklı yollarla, özellikle erimiş baryum klorür ve kalsiyum klorür karışımının elektrolizi yoluyla elde edilebilir. Alüminotermik bir yöntem kullanılarak oksitinden indirgenerek baryum elde etmek mümkündür. Bunu yapmak için, witherit kömürle yakılır ve baryum oksit elde edilir:
BaCO3 + C > BaO + 2CO.
Daha sonra BaO'nun alüminyum tozu ile karışımı vakumda 1250°C'ye ısıtılır. Azaltılmış baryum buharı, reaksiyonun gerçekleştiği borunun soğuk kısımlarında yoğunlaşır:
3BaO + 2Al > Al203 + 3Ba.
Alüminotermi için ateşleme karışımlarının bileşiminin sıklıkla baryum peroksit BaO2 içermesi ilginçtir.
Witheriti basitçe kalsine ederek baryum oksit elde etmek zordur: Witherit yalnızca 1800°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrışır. Baryum nitrat Ba(NO 3) 2'yi kalsine ederek BaO elde etmek daha kolaydır:
2Ba (NO 3) 2 > 2BaO + 4NO 2 + O 2.
Alüminyumla hem elektroliz hem de indirgeme, yumuşak (kurşundan daha sert, çinkodan daha yumuşak) parlak beyaz bir metal üretir. 710°C'de erir, 1638°C'de kaynar ve yoğunluğu 3,76 g/cm3'tür. Bütün bunlar tamamen alkalin toprak metallerin alt grubundaki baryumun konumuna karşılık gelir.
(ilk elektron)
(Pauling'e göre)
vücut merkezli
| Ba | 56 |
| 137,327 | |
| 6s 2 | |
| Baryum | |
Baryum- atom numarası 56 olan, kimyasal elementlerin periyodik tablosunun altıncı periyodu olan ikinci grubun ana alt grubunun bir elementi. Ba (lat. Baryum) sembolü ile gösterilir. Basit madde baryum (CAS numarası: 7440-39-3), gümüşi beyaz renkte, yumuşak, dövülebilir bir alkali toprak metalidir. Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.
Baryum, 1774 yılında Karl Scheele tarafından BaO oksit olarak keşfedildi. 1808'de İngiliz kimyager Humphry Davy, ıslak baryum hidroksitin cıva katoduyla elektrolizi yoluyla baryum amalgamı elde etti; Cıva ısıtıldığında buharlaştıktan sonra baryum metali açığa çıkardı.
Oksitinin (BaO) ilk kez büyük bir kütleye sahip olmasıyla karakterize edilmesinden dolayı adını Yunanca barys - "ağır" kelimesinden almıştır.
Doğada olmak
Nadir baryum mineralleri: Celsian veya baryum feldispat (baryum alüminosilikat), hiyalopan (karışık baryum ve potasyum alüminosilikat), nitrobarit (baryum nitrat), vb.
İzotoplar
Doğal baryum yedi kararlı izotopun karışımından oluşur: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. İkincisi en yaygın olanıdır (%71,66). Baryumun radyoaktif izotopları da bilinmektedir; bunların en önemlisi 140 Ba'dır. Uranyum, toryum ve plütonyumun bozunması sonucu oluşur.
Fiş
Baryum üretiminin ana hammaddesi barit konsantresidir (%80-95 BaSO4) ve bu da barit flotasyonuyla elde edilir. Baryum sülfat kok veya doğal gazla daha da indirgenir:
BaS04 + 4C = BaS + 4CO
BaS04 + 2CH4 = BaS + 2C + 4H20.
Daha sonra, sülfit ısıtıldığında baryum hidroksit Ba(OH)2'ye hidrolize edilir veya CO2'nin etkisi altında çözünmeyen baryum karbonat BaC03'e dönüştürülür ve bu daha sonra baryum oksit BaO'ya dönüştürülür (800 °C'de kalsinasyon) Ba(OH)2 için ve BaCO3 için 1000 °C'nin üzerinde):
BaS + 2H20 = Ba(OH)2 + H2S
BaS + H 2 O + CO 2 = BaCO 3 + H 2 S
Ba(OH)2 = BaO + H20
BaCO3 = BaO + CO2
Baryum metali, 1200-1250°C'de vakumda alüminyum ile indirgenerek oksitten elde edilir:
4BaO + 2Al = 3Ba + BaAl204.
Kimyasal özellikler
Ba 3 N 2 + 2CO = Ba(CN) 2 + 2BaO
Baryum, birçok metalin oksitlerini, halojenürlerini ve sülfürlerini ilgili metale indirger.
Kalitatif ve kantitatif analiz
Niteliksel olarak çözeltilerde baryum, baryum sülfat BaS04'ün çökeltilmesiyle tespit edilir; bu, ilgili kalsiyum sülfatlardan ve stronsiyum sülfatlardan inorganik asitlerdeki son derece düşük çözünürlükleriyle ayırt edilir.
Sodyum rodizonat, nötr baryum tuzlarından baryum rodizonatın karakteristik kırmızı-kahverengi çökeltisini açığa çıkarır. Reaksiyon çok hassas ve spesifik olup, çözeltinin kütlesine göre 210.000 kısım başına 1 kısım baryum iyonunun belirlenmesine olanak tanır.
Baryum bileşikleri alevi sarı-yeşil renklendirir (dalga boyu 455 ve 493 nm).
Baryumun miktarı gravimetrik olarak BaSO4 veya BaCrO4 formunda ölçülür.
Başvuru
Alıcı malzeme olarak kullanın
Genellikle alüminyum alaşımında bulunan metal baryum, yüksek vakumlu elektronik cihazlarda gaz emici (toplayıcı) olarak kullanılır ve ayrıca zirkonyumla birlikte sıvı metal soğutuculara (sodyum, potasyum, rubidyum, lityum, sezyum alaşımları) eklenir. boru hatlarına ve metalurjiye yönelik agresifliği azaltmak için.
Kimyasal akım kaynakları
Baryum florür, katı hal flor pillerinde florür elektrolitin bir bileşeni olarak kullanılır.
Baryum oksit, yüksek güçlü bakır oksit pillerde aktif kütlenin (baryum oksit-bakır oksit) bir bileşeni olarak kullanılır.
Baryum sülfat, kurşun-asit akülerin üretiminde negatif elektrotun aktif kütlesi için genişletici olarak kullanılır.
Fiyat:% s
Saflığı %99,9 olan külçe halindeki baryum metalinin fiyatları 1 kg başına 30 dolar civarında dalgalanıyor.
Biyolojik rol
Baryumun biyolojik rolü yeterince araştırılmamıştır. Hayati mikro elementler listesine dahil değildir. Tüm çözünür baryum tuzları oldukça zehirlidir.
TANIM
Baryum- Periyodik Tablonun elli altıncı elementi. Tanım - Latince "baryum"dan gelen Ba. Altıncı dönemde IIA grubunda yer alır. Metalleri ifade eder. Nükleer yük 56'dır.
Baryum doğada esas olarak sülfatlar ve karbonatlar formunda bulunur ve barit BaSO 4 ve witherit BaCO 3 minerallerini oluşturur. Yer kabuğundaki baryum içeriği %0,05'tir (kütle), bu da kalsiyum içeriğinden önemli ölçüde daha azdır.
Basit bir madde formunda baryum, havada, hava bileşenleriyle etkileşime giren sarımsı bir ürün filmi ile kaplanan gümüşi beyaz bir metaldir (Şekil 1). Baryumun sertliği kurşuna benzer. Yoğunluk 3,76 g/cm3. Erime noktası 727 o C, kaynama noktası 1640 o C. Gövde merkezli kristal kafese sahiptir.
Pirinç. 1. Baryum. Dış görünüş.
Baryumun atomik ve moleküler kütlesi
TANIM
Maddenin bağıl moleküler ağırlığı(Mr), belirli bir molekülün kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren bir sayıdır ve bir elementin bağıl atom kütlesi(A r) - bir kimyasal elementin ortalama atom kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç katı olduğu.
Serbest halde baryum tek atomlu Ba molekülleri formunda mevcut olduğundan, atomik ve moleküler kütlelerinin değerleri çakışmaktadır. 137.327'ye eşittirler.
Baryum izotopları
Doğada baryumun 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba ve 138 Ba olmak üzere yedi kararlı izotop formunda bulunabileceği bilinmektedir; bunların en yaygın olanı 137 Ba'dır (%71,66). . Kütle sayıları sırasıyla 130, 132, 134, 135, 136, 137 ve 138'dir. Baryum izotopu 130 Ba'nın bir atomunun çekirdeği elli altı proton ve yetmiş dört nötron içerir ve geri kalan izotoplar ondan yalnızca nötron sayısında farklılık gösterir.
Kütle numaraları 114'ten 153'e kadar olan baryumun yapay kararsız izotoplarının yanı sıra, aralarında 10.51 yıllık yarı ömre sahip en uzun ömürlü izotop 133 Ba'nın da bulunduğu on izomerik çekirdek durumu vardır.
Baryum iyonları
Baryum atomunun dış enerji seviyesinde değerlik olan iki elektron vardır:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 2 .
Kimyasal etkileşimin bir sonucu olarak baryum değerlik elektronlarından vazgeçer; onların donörüdür ve pozitif yüklü bir iyona dönüşür:
Ba 0 -2e → Ba 2+ .
Baryum molekülü ve atom
Serbest durumda baryum, monoatomik Ba molekülleri formunda bulunur. Baryum atomunu ve molekülünü karakterize eden bazı özellikler şunlardır:
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1