Khi hòa tan Ba(OH)2 trong nước, thu được dung dịch không màu có phản ứng kiềm mạnh - nước barit, khi có mặt carbon dioxide sẽ nhanh chóng được bao phủ bởi một màng bề mặt bari cacbonat.
Các hydrat kết tinh Ba(OH)2*8H2O, Ba(OH)2*7H2O, Ba(OH)2H2O và Ba(OH)2*H2O đã được biết đến. Tinh thể hydrat Ba(OH)2*8H2O được giải phóng dưới dạng lăng kính đơn tà không màu với mật độ 2,18 g/cm3, v.v.. 78°. Khi được làm nóng đến 650° trong luồng không khí, hydrat kết tinh sẽ biến thành oxit bari hoặc peroxide.
Cho clo đi qua nước barit đi kèm với sự hình thành clorua, clorat và một lượng rất nhỏ bari clorit:
6Ba(OH)2 + 6CL2 = 5BaCl2 + Ba(ClO3)2 + 6H2O
Nước barit phản ứng ở 100° với cacbon disulfua:
2Ba(OH)2 + CS2 = BaCO3 + Ba(HS)2 + H2O
Nhôm kim loại phản ứng với nước barit tạo thành bari và hydro hydroxyaluminate:
2Al + Ba(OH)2 + 10H2O = Ba2+3H2
Trên 1000°, bari hydroxit trải qua quá trình phân ly nhiệt:
Ba(OH)2 → BaO + H2O
Nước barit Ba(OH)2 được sử dụng làm thuốc thử hóa học rất nhạy cảm với carbon dioxide.
Bari florua, BaF2, thu được bằng cách tổng hợp trực tiếp từ các nguyên tố, tác dụng của hydro florua với oxit, hydroxit, cacbonat hoặc clorua của bari, xử lý nước barit bằng axit flohydric, xử lý bari nitrat hoặc clorua bằng natri hoặc kali florua, và phản ứng tổng hợp magie clorua với canxi hoặc magie florua trong khí quyển CO2 và phân hủy nhiệt của bari hexafluorosilicate trong khí trơ.
Tinh thể BaF2 lập phương không màu có mạng loại CaF2 với khoảng cách giữa tâm ion Ba2+ và ion F là 2,68 A. Mật độ 4,83 g/cm3, m.p. 1280°, bp. 2137°. Các tinh thể hòa tan nhẹ trong nước (1,63 g/l ở 18°C), hòa tan trong axit hydrofluoric, hydrochloric và nitric. Được sử dụng để sản xuất men và kính quang học. Điểm nóng chảy của hỗn hợp BaF2*LiF là 850° và hỗn hợp BaF2*BaCl2 là 1010°.
THU ĐƯỢC TITOnate BARI
Bari titanate được hiểu là một hợp chất BaO-TiO2, trong đó tỷ lệ cation và anion có thể khác nhau từ BaTiO3 đến Ba6Ti17O40, các chất trung gian - polycables - là những chất không có tính chất hóa học hóa học và có thể bổ sung thêm các chất thay thế một phần Ba và Ti vào chúng, nghĩa là, doping được thực hiện.
BaTiO3 có cấu trúc không đồng đều nhưng có mặt lập phương hoặc mạng tinh thể tập trung vào vật thể. Cấu trúc hình khối đặc trưng ở nhiệt độ lên tới 120°C.
Ở nhiệt độ thấp hơn, cấu trúc trở nên biến dạng, trở nên phức tạp và biến dạng của phân mạng oxy xảy ra khi Ti dịch chuyển nhẹ.
Biến dạng gây ra sự phân cực. Đối với ion, có 2 vị trí ổn định cân bằng năng lượng, đối xứng nhau so với tâm. Hướng phân cực là đồng nhất trong miền, vì sự phân cực xảy ra mà không có... trường bên ngoài nên nó là tự phát. Ứng suất bên ngoài gây ra sự định hướng của các lưỡng cực. Hiện tượng trễ xảy ra giữa độ phân cực và cường độ trường.
Ở T>120°C=Tc, tính chất sắt điện biến mất do độ cao đối xứng của tinh thể (cấu trúc lập phương). Tại T>Tc, hằng số điện môi Er phụ thuộc vào nhiệt độ của vị trí Curie-Wates
Các chất BaTiO3 không nối tốt là chất điện môi. C D E~ 3Ev. Và loại năng lượng kích hoạt của bác sĩ là 0,1 Ev. Nghĩa là, ở nhiệt độ danh định, các chất mang này bị ion hóa hoàn toàn. Ngoài các nguyên tố hợp kim, vai trò của chất cho được thể hiện bằng các biến thể oxy trong phép đo công nghệ oxy theo báo cáo.
s =rBaTiO3-1»10ohm-1m-1
Từ REDS và Hall
Vì vậy, một phần tạp chất có tính chất chấp nhận. Chất nhận bắt giữ các electron và bề mặt điện tích âm được tạo ra trên bề mặt tinh thể. Điện tích bề mặt âm làm tăng thế tĩnh điện ở ranh giới hạt. Độ dẫn điện riêng phụ thuộc vào chiều cao của hàng rào thế năng. Khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện tăng. Để duy trì tính trung hòa về điện của mẫu, một điện tích dương xuất hiện ở lớp gần bề mặt của tinh thể. Trong lớp đó, độ dày S, có ít hạt mang điện và mật độ di động. Điện tích không gian hầu như được xác định độc quyền bởi chất pha tạp nD
Không có chất nhận bên trong tinh thể có thể bù đắp cho chất cho.
Nếu A là diện tích của vùng gần bề mặt có độ sâu “S” thì
r*A*S – đường viền “+” HP
N’a – nồng độ chất nhận đã bắt electron, điện tích SCR “-” e* N’a
Theo điều kiện trung hòa
r*A*S- e* N’a=0 ® S==
Theo phương trình Poisson, thế PZ
Dj =-r /(x r*x 0) vì r=e*nд, a*x? S
j 0=(e/(2*nd*x r*x 0))*(N’a/A)^2
b là hằng số liên kết với N’a Theo phương trình thu được, R tăng khi nhiệt độ tăng.
Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, vì ở nhiệt độ cao Na giảm do sự giải phóng electron từ các hạt bị mắc kẹt dọc theo ranh giới.
Sử dụng bari titonat trong thiết bị điện tử vô tuyến
Vị trí đặc biệt trong số các thiết bị bán dẫn có aR>0 được chiếm giữ bởi các thiết bị dựa trên bari tinanat BaTiO3. Trong phạm vi ΔT 100 – 150 K chúng có TCR rất cao, lên tới 0,3 K-1. Điện trở nhiệt có hệ số điện trở nhiệt dương - PTC - thermistors-posistor.
aR=>0 – TKS.
Điện trở nhiệt có a>0 được gọi là điện trở nhiệt RTS hoặc điện trở dương. TKS>0 có hầu hết các kim loại và một số vật liệu đa tinh thể
Các điện trở gốm có TCR>0 trong khoảng nhiệt độ hẹp. Ngoài phạm vi này TKS của họ<0, как у обычных полупроводников.
Danh sách các nguồn được sử dụng
1. Lokshin E.P., Voskoboynikov N.B. Bari. – Barium và các tính chất của nó, được xuất bản bởi KSC RAS. - 1996 - 168 tr.
2. Lebedev V.N., Lokshin E.P., Masloboev V.A., Dozorova R.B., Mikhlin E.B. Nguồn nguyên liệu kim loại ở Nga và các vấn đề liên quan đến quá trình chế biến // Kim loại màu. - 1997. - Số 8. - P.46-50.
3. Gutsol A.F. Bari titonat // Vật lý Uspekhi. Khoa học. - 1997. - T.167. - Số 6. - P.165-187.
HỢP CHẤT BARI, phù hợp với vị trí của bari trong phân nhóm kiềm thổ nhóm II của hệ Mendeleev, có ion Ba ∙∙ tích điện kép (trừ bari peroxide BaO 2). Các hợp chất bari được đặc trưng bởi trọng lượng riêng cao, không màu nếu các anion không có màu, màu ngọn lửa xanh và một số ít hợp chất phức tạp. Về mặt kỹ thuật, quan trọng nhất là oxit và peroxide, các muối không hòa tan: bari cacbonat, sunfat và cromat, và các muối hòa tan: bari nitrat, bari clorua, v.v. Muối bari hòa tan là chất độc. Bari được xác định định lượng ở dạng BaSO 4, nhưng do kết tủa thu được ở nhiệt độ thấp rất mịn nên cần kết tủa từ dung dịch sôi được axit hóa nhẹ bằng axit clohydric. Nếu có axit nitric trong dung dịch thì một phần kết tủa sẽ đi vào dung dịch. Ngoài ra, kết tủa BaSO 4 có thể cuốn theo một số muối do quá trình hấp phụ. Để tách nó ra khỏi stronti, bari được kết tủa ở dạng BaSiF6. Nếu các hợp chất bari không hòa tan thì chúng được nung chảy với kali-natri cacbonat và sau khi rửa hợp kim bằng nước, hòa tan trong axit. Các hợp chất của bari thường được tìm thấy dưới dạng khoáng chất barit; Witherite - bari cacbonat - ít phổ biến hơn nhiều.
Bari oxit BaO- Chất rắn màu trắng, kết tinh thành khối, tỷ trọng 5,72-5,32, nhiệt độ nóng chảy 1580°, tạo thành hydrat tinh thể theo công thức:
BaO + 9H 2 O = Ba(OH)2 ∙ 8H 2 O.
Bari oxit hòa tan tương đối cao: ở 0° - 1,5 phần trong 100 phần nước; ở 10° - 2,2 giờ, ở 15° - 2,89 giờ, ở 20° - 3,48 giờ, ở 50° - 11,75 giờ, ở 80° - 90,77 giờ. Bari oxit thu được từ bari nitrat bằng cách nung; điều này tạo ra một sản phẩm xốp thích hợp để tạo ra peroxide từ nó. Việc gia nhiệt được thực hiện trong các chén nung trong lò nung, lúc đầu phải hết sức cẩn thận để chén nung không bị vỡ. Quá trình giải phóng oxit nitơ bắt đầu sau 4 giờ, nhưng để loại bỏ hoàn toàn chúng, nồi nấu kim loại được đun nóng trong vài giờ ở nhiệt độ trắng (30% oxit nitơ có thể được sử dụng để sản xuất axit nitric). Sản phẩm rất đắt, vì đắt tiền: nguyên liệu ban đầu, nồi nấu kim loại chỉ thích hợp dùng một lần, nhiên liệu, v.v. Việc tách bari oxit (BaCO 3 = BaO + CO 2) từ witherit khó hơn nhiều so với đốt vôi, t vì quá trình bổ sung ngược CO 2 xảy ra rất dễ dàng; Vì vậy, than được trộn với witherite để CO 2 biến thành CO. Nếu muốn thu được sản phẩm xốp thì nhiệt độ nung phải được tuân thủ nghiêm ngặt. Để ngăn chặn quá trình thiêu kết, bari nitrat, than đá, hắc ín hoặc bari cacbua thường được thêm vào, tức là.
BaCO 3 + Ba(NO 3) 2 + 2C = 2BaO+ 2NO 2 + 3CO
ZBaCO 3 + BaC 2 = 4BaO + 5CO.
Ngoài ra, cần phải bảo vệ sản phẩm càng nhiều càng tốt khỏi quá trình thiêu kết với thành nồi nấu kim loại và khỏi ảnh hưởng của khí nóng. Quá trình nung trong lò trục tạo ra sản phẩm rất tinh khiết (95%) nếu lò được chế tạo từ vật liệu chất lượng cao và được gia nhiệt bằng khí máy phát điện, cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác. Ở Ý, sưởi ấm được sử dụng trong các lò điện, nhưng rõ ràng việc này tạo ra “oxycarbide” và “bari”, ngoài 80-85% bari oxit, còn chứa 10-12% cacbua và 3-5% bari xyanua.
Hydroxit bari oxit, barit ăn da Ba(OH) 2 , tạo thành tinh thể đơn tà trong suốt
Ba(OH) 2 ∙ 8H 2 0,
chỉ mất đi phân tử nước cuối cùng ở nhiệt độ đỏ sẫm; Khi đun nóng với nhiệt đỏ nhạt, thu được BaO và khi đun nóng trong luồng không khí, thu được bari peroxit. Dung dịch xút bari - một chất kiềm mạnh - hấp thụ CO 2 từ không khí, tạo thành CaCO 3 không tan. 100 g dung dịch chứa: ở 0° - 1,48 g BaO, ở 10° - 2,17, ở 15° - 2,89, ở 20° - 3,36, ở 50° - 10,5, ở 80° - 4,76. Barit xút dùng để hấp thụ CO 2, chiết kiềm từ axit sunfuric, chiết đường từ mật rỉ, v.v. Barit caustic có thể thu được bằng cách nung witherite bằng hơi nước, nhưng dễ đốt BaCO 3 và tác dụng với BaO hơn ; hoặc hỗn hợp 60% BaO và 40% BaS thu được khi nung BaSO 4 với than, hòa tan trong nước và Ba(OH) 2 không chỉ thu được từ BaO mà còn thu được từ một phần đáng kể BaS do thủy phân:
2BaS + 2HOH = Ba(OH)2 + Ba(SH)2.
Chất kết tinh chỉ chứa 1% tạp chất. Các phương pháp cũ thêm oxit sắt hoặc kẽm vào BaS không còn được sử dụng nữa. Người ta cũng đề xuất thu được barit ăn da bằng cách điện phân bari clorua hoặc bari perclorat và bari clorua với sự có mặt của kết tủa BaCO 3, chất này bị hòa tan bởi axit hình thành ở cực dương.
Bari peroxit BaO 2 - các tập hợp tinh thể nhỏ màu trắng, giống như ngọc trai, rất ít tan trong nước (chỉ 0,168 phần trong 100 phần nước). Để thu được peroxide, bari oxit được đun nóng trong các ống nghiêng hoặc trong các ống giảm âm đặc biệt, có thể được giữ chính xác ở nhiệt độ mong muốn (500-600°), sau đó không khí được lọc khỏi CO 2 và hơi ẩm được bơm vào. Peroxide tinh khiết nhất thu được ở dạng tinh thể vuông BaO 2 ∙ 8H 2 O, trước tiên họ nghiền peroxide kỹ thuật với nước, chuyển nó vào dung dịch bằng cách thêm axit clohydric yếu và kết tủa bằng dung dịch barit ăn da hoặc đơn giản là thêm Gấp 10 lần lượng dung dịch barit 8%. Peroxide tinh khiết nhất là khối thiêu kết màu xám xanh, không hòa tan trong nước, nhưng phản ứng với anhydrit cacbonic. Khi đun nóng, BaO 2 phân hủy thành BaO và oxy. Độ đàn hồi của oxy trên BaO 2 ở 555° là 25 mm, ở 790° - 670 mm. Bột peroxide có thể khiến vật liệu dạng sợi bốc cháy. Được bán có: loại tốt nhất - với 90% BaO 2 và loại trung bình - với 80-85%, với tạp chất chính là BaO. Hàm lượng BaO 2 được xác định bằng cách chuẩn độ dung dịch BaO 2 1/10 N KMnO 2 trong axit clohydric lạnh rất yếu (trọng lượng riêng 1,01-1,05), trước đó đã kết tủa các ion bari bằng axit sunfuric yếu. Bạn cũng có thể chuẩn độ bari peroxit tách từ kali iodua bằng natri iodua. Barium peroxide được sử dụng để sản xuất hydro peroxide (đồng thời thu được "Blanfix" màu trắng mạnh hơn) và để điều chế chất khử trùng.
Bari nitrat Ba(NO 2) 2 ∙ H 2 O - lăng kính lục giác lục giác không màu, nhiệt độ nóng chảy 220°. Ở 0°, 58 phần nước hòa tan thành 100 phần, ở 35° - 97 giờ. Nó thu được bằng cách thêm dung dịch natri nitrat (360 phần 96% NaNO 2 trong 1000 phần nước) vào hỗn hợp 360 phần. NaNO 2 và 610 giờ BaCl 2 . Ở nhiệt độ cao, NaCl kết tinh và được làm lạnh thêm - Ba(NO 2) 2.
Bari nitrat Ba(NO 3) 2 - bát diện trong suốt không màu, nóng chảy ở 375°; trong 100 phần nước, nó hòa tan ở 10° - 7 giờ, ở 20° - 9,2 giờ, ở 100° - 32,2 giờ. Khi đun nóng, đầu tiên nó chuyển thành bari nitrat, sau đó thành bari oxit. Được sử dụng: 1) để điều chế bari peroxide, 2) để bật đèn xanh trong pháo hoa, 3) để làm một số chất nổ. Nó thu được: 1) bằng cách phân hủy trao đổi khi thêm một lượng natri nitrat theo lý thuyết vào dung dịch bari clorua nóng (30° Ве) và kết tinh lại sau đó, 2) bằng sự tương tác của witherit hoặc bari sulfua với axit nitric, 3) bằng cách đun nóng canxi nitrat với bari cacbonat thương mại.
Bari permanganat - Rau xanh mangan, rau xanh Kassel, rau xanh rosenstiel. BaMnO 4 - sơn xanh bền, thích hợp cho vẽ tranh bích họa; thu được bằng cách nung hỗn hợp các hợp chất bari (barit ăn da, bari nitrat hoặc bari peroxit) và mangan (điôxit hoặc oxit).
Bari sunfua BaS - khối xốp màu xám dễ bị oxy hóa và hút anhydrit cacbonic và nước; phân hủy với nước. Nó được sử dụng để sản xuất hầu hết các hợp chất bari (lithopone, màu trắng mạnh, v.v.), để tách đường khỏi mật đường và loại bỏ len khỏi da (thuốc làm rụng lông). Để khai thác, họ sử dụng quá trình nung hỗn hợp khoáng nặng và than ở nhiệt độ 600-800°:
BaSO4 + 2C = 2CO2+BaS,
trong khi ở nhiệt độ cao hơn lượng than bị lãng phí gấp đôi. Điều kiện chính là sự tiếp xúc chặt chẽ của than và khoáng thạch, đạt được bằng cách nghiền khoáng thạch với 30-37% than và nước trong các máy nghiền quay. Quá trình nung được thực hiện trong các lò quay, tương tự như các lò dùng để sản xuất xi măng hoặc soda, và một buồng chứa bụi phải được đặt phía sau các lò nung ngắn để khói và bồ hóng lắng xuống. Sản phẩm thu được chứa 60-70% chất hòa tan trong nước, 20-25% hòa tan trong axit và 5% cặn. Sản phẩm nóng thu được được ném vào nước hoặc vào dung dịch nước 1-2% NaOH (36° Ве), trong đó một nửa chuyển thành oxit Ba(OH)2 dạng nước, và nửa còn lại thành Ba(SH)2 hydrosulfurous. Dung dịch này được sử dụng trực tiếp để điều chế các hợp chất bari (lithopone, v.v.) hoặc để chiết đường. Khi cặn phản ứng với axit clohydric, thu được bari clorua. Trong các nhà máy kiểu cũ, quá trình nung được thực hiện trong các bình đun bằng đất sét nung, chìm trong ngọn lửa đồng đều. Các tấm than và thạch đã khô kỹ trộn với nước được nạp vào nồi chưng cất. Ngay khi ngọn lửa đốt carbon monoxide biến mất, các tấm đá được lấy ra để rơi vào các hộp sắt kín.
Bari sunfat BaS 2 O 3 ∙ H 2 O được hình thành từ bari sunfua: 1) không khí tiếp cận tự do và 2) trong quá trình phân hủy trao đổi với natri sunfat. Được sử dụng để thiết lập hiệu giá trong quá trình đo iod.
Bari sunfat BaSO 4 , tinh thể nặng (“mạnh”, “khoáng chất”, “mới”, v.v. màu trắng), màu trắng tinh khiết, giống đất, bột rất nặng, thực tế không tan trong nước và axit (độ hòa tan: ở 18° trong 1 lít nước - 2 . 3 mg). Tự nhiên xay trực tiếp. Các giống không màu tốt nhất được gọi là spar "hoa"; ultramarine được thêm vào những màu hơi vàng và hồng. Đôi khi thạch nặng được nghiền và đun nóng bằng axit clohydric để loại bỏ sắt; hoặc spar được nung chảy với Na 2 SO 4 và tách ra khỏi hợp kim nhờ tác dụng của nước. một cách nhân tạo nó thu được: 1) dưới dạng chất thải trong quá trình điều chế hydro peroxide; 2) từ bari clorua bằng sự tương tác: a) với axit sulfuric, tạo ra kết tủa nhanh chóng, b) với natri lưu huỳnh Na 2 SO 4 hoặc với muối lưu huỳnh magie MgSO 4, tạo ra bột rơi chậm có khả năng che phủ cao; Trong quá trình sản xuất, điều quan trọng là phải rửa sạch axit sulfuric; 3) từ héo; nếu rất tinh khiết, nó có thể bị nghiền nát trực tiếp bởi tác dụng của H 2 SO 4, nhưng với việc bổ sung 2% HCl; nếu witherite chứa tạp chất thì trước tiên nó được hòa tan trong axit clohydric và sau đó kết tủa. Bari sulfat được sử dụng trong Ch. Array. để tạo màu cho giấy dán tường, bìa cứng và đặc biệt là giấy ảnh, sơn dầu nhẹ và sơn vecni than, trong sản xuất ngà voi và cao su nhân tạo, để trộn với thức ăn đưa vào dạ dày khi chụp X quang.
Bari cacbonat BaCO 3 - khoáng chất witherit (tinh thể hình thoi) hoặc thu được nhân tạo dưới dạng trầm tích nhỏ (trọng lượng riêng 4.3); khi nung khó phân ly hơn CaCO 3 ; ở 1100° áp suất CO 2 chỉ là 20 mm. Nó được sử dụng để chiết xuất các hợp chất bari khác, trong sản xuất gạch và đất nung, đồ sứ, đá cẩm thạch nhân tạo và tinh thể barit. Nó được điều chế nhân tạo: 1) từ dung dịch bari sulfua thô bằng cách cho anhydrit cacbonic vào; 2) đun nóng bari sunfat bằng kali ở áp suất 5 atm; 3) trong quá trình phân hủy bari sucrose bằng anhydrit cacbonic.
Bari axetat Ba (C 2 H 3 O 2) 2 ∙ H 2 O - tinh thể dễ hòa tan được sử dụng trong nhuộm; thu được bằng cách cho natri sunfua hoặc cacbon dioxit phản ứng với axit axetic.
Bari florua BaF2 - bột màu trắng, ít tan trong nước, nóng chảy ở 1280°, thu được bằng cách hòa tan carbon dioxide hoặc bari xút trong HF hoặc đun sôi cryolit với dung dịch bari oxit.
Bari clorua VaS l 2 ∙ 2Н 2ồ- Tấm hình thoi phẳng không màu (trọng lượng riêng 3,05), ổn định trong không khí, vị chua, độc; khi đun nóng, tương đối dễ mất đi hạt nước đầu tiên và khó mất đi hạt nước thứ hai hơn nhiều; BaCl 2 khan phải không. hệ thống nóng chảy ở 962°. 100 phần dung dịch chứa muối khan:
BaCl 2 được sử dụng để sản xuất chất trắng “mạnh” và chuyển hóa vitriol có trong các sản phẩm gốm sứ thành BaSO 4 không hòa tan; Nó được chiết xuất từ barit bằng cách nung nó với than và canxi clorua trong lò soda ở nhiệt độ 900-1000° trong ngọn lửa khử, và có thể sử dụng dung dịch canxi clorua 70%, nhưng tốt hơn nên sử dụng canxi clorua rắn:
BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO;
BaS + CaSl 2 = VaSl2 + CaS.
Khi sản xuất đúng cách sẽ thu được sản phẩm xốp gần như đen với 50-56% BaCl 2. Sau khi lọc một cách có hệ thống, muối được kết tinh (dòng anhydrit cacbonic lần đầu tiên được truyền qua) cho đến khi loại bỏ hoàn toàn hydro sunfua và bay hơi trong các bình được đánh vecni bên trong. Các tinh thể được tách ra bằng cách ly tâm. Nếu cần BaCl 2 khan thì muối được đun nóng trong bình bằng máy khuấy để thu được các tinh thể rất nhỏ, sau đó nung và thu được 95% BaCl 2. BaCl 2 có thể thu được bằng cách thêm bột BaS vào axit clohydric đặt trong các bình kín, từ đó cần loại bỏ hydro sunfua giải phóng vào đường ống thực vật hoặc đốt nó thành SO 2 để sử dụng axit sunfuric. Tất nhiên, sẽ có lợi hơn nhiều khi tác dụng với axit clohydric trên BaCO 3.
Bari peclorat Ba(C lO 3) 2 ∙ N 2ồ- lăng kính đơn tà, hòa tan cao trong nước lạnh và thậm chí tốt hơn trong nước nóng. Dễ phát nổ khi đun nóng và dễ bị va đập nếu trộn với chất dễ cháy. Được sử dụng trong pháo hoa cho ngọn lửa màu xanh lá cây. Nó được tạo ra bằng cách điện phân ở 75° dung dịch BaCl 2 bão hòa, với cực dương bạch kim và cực âm than chì.
Nhiệm vụ 2.
Trong một bình nhất định có một dung dịch chứa đồng thời hai hiđroxit: KOH và Ba(OH) 2 . Để trung hòa hoàn toàn 30 g dung dịch này, người ta tiêu tốn 12 ml dung dịch HC1 20% (r= 1,1 g/ml). Khi cho một lượng dư dung dịch natri sunfat vào 30 g dung dịch kiềm ban đầu thì có 2,3 g kết tủa. Xác định phần khối lượng của mỗi hydroxit trong dung dịch ban đầu.
Được cho:
khối lượng dung dịch kiềm ban đầu: m dung dịch kiềm = 30 g;
thể tích dung dịch axit clohydric: Vdung dịch HC1 = 12 ml;
Phần khối lượng của HC1 trong axit clohydric: (HC1) = 20%;
mật độ của dung dịch axit clohydric: r dung dịch HCl = 1,1 g/ml;
khối lượng trầm tích: m trầm tích = 2,3 g.
Tìm thấy:
Phần khối lượng của KOH trong dung dịch kiềm ban đầu: (KOH) = ?
Phần khối lượng của Ba(OH) 2 trong dung dịch kiềm ban đầu: (Ba(OH) 2) = ?
Giải pháp:
Nhiệm vụ này rất phức tạp và ngoài loại nhiệm vụ đang được xem xét, còn bao gồm chủ đề “giải pháp”.
Đầu tiên, hãy phân tích các biến đổi hóa học được mô tả trong bài toán.
1. Cho axit clohydric vào dung dịch kiềm ban đầu dẫn đến xảy ra đồng thời hai phản ứng trung hòa:
KOH + HC1 = KS1 + H 2 O (Số. 1
)
Ba(OH) 2 + 2HC1 = BaC1 2 + 2H 2 O (Số. 2
)
2. Natri sunfat là thuốc thử chọn lọc ion Ba 2+ trong dung dịch. Khi thêm Na 2 SO 4 vào dung dịch kiềm ban đầu, phản ứng chỉ xảy ra với bari hydroxit. Kết quả là kết tủa bari sulfat kết tủa.
Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓+ 2 NaOH (No. 3 )
Như vậy, từ khối lượng kết tủa được chỉ ra ở điều kiện, có thể xác định được khối lượng Ba(OH) 2 trong 30 g dung dịch ban đầu của hai hydroxit. Hơn nữa, dựa trên dữ liệu về quá trình trung hòa axit clohydric và sử dụng thông tin thu được trước đó về hàm lượng Ba(OH) 2, có thể tìm được khối lượng của (KOH). Sau đó, chúng ta sẽ xác định phần khối lượng của từng hydroxit trong dung dịch ban đầu.
Thuật toán giải có thể được trình bày như sau:
1. Dùng phản ứng số 3, xác định khối lượng bari hydroxit có trong 30 g dung dịch ban đầu.
Hãy làm một tỷ lệ:
x g Ba(OH)2 cho 2,3 g BaSO4 (theo điều kiện)
171,3 g Ba(OH) 2 cho 233,3 g BaSO 4 (theo phương trình)
(có trong 30 g dung dịch kiềm ban đầu).
2. Theo phản ứng số. 2 Hãy xác định khối lượng HC1 dùng để trung hòa Ba(OH) 2 trong 30 gam đầu tiên của dung dịch kiềm ban đầu.
Hãy làm một tỷ lệ:
1,69 g Ba(OH) 2 tương tác với x g HC1 (tùy theo điều kiện)
171,3 g Ba(OH) 2 tương tác với 73 g HC1 (theo phương trình)
(HC1 được tiêu thụ để trung hòa Ba(OH)2.
3. Dựa vào số liệu về thể tích và khối lượng riêng, ta xác định được khối lượng của dung dịch axit clohydric. Tiếp theo, sử dụng phần khối lượng của HC1 trong dung dịch, chúng ta tìm được khối lượng của hydro clorua.
Bari oxit được biết đến như một hợp chất của bari và oxy. Trong ký hiệu bằng văn bản như một phần của công thức hóa học, bari oxit được ký hiệu là BaO. Trong một số phản ứng hóa học, nó hoạt động như một loại oxit chính. Phân tích trực quan cơ bản về chất cũng được chấp nhận theo các điều kiện tiêu chuẩn, trong đó BaO được thể hiện dưới dạng tinh thể không màu với mạng hình khối.
Bari oxit là một trong những nguyên tố thuộc phân nhóm IV, tức là các bazơ vô cơ được đại diện bởi các oxit kim loại, hydroxit và peroxit. Bất kỳ bazơ nào thuộc loại này đều là hợp chất trong đó sự hiện diện của gốc hydroxyl (OH) được thể hiện rõ ràng. Các bazơ như vậy phản ứng với axit, dẫn đến sự hình thành muối.
Nguyên liệu thô chủ yếu được sử dụng trong sản xuất bari là ở dạng barit hoặc ít phổ biến hơn là witherite. Phản ứng tạo ra oxit bari là phản ứng khử khoáng chất bằng than, than cốc hoặc khí tự nhiên. Trên thực tế, chính nhờ sự tương tác của các chất này mà việc sản xuất bari sulfua và oxit ổn định xảy ra.
Các phương trình phản ứng cơ bản của bari oxit
Phản ứng giữa bari kim loại và oxy tạo thành bari oxit: 2Ba + O2 → 2BaO. Loại phản ứng này đảm bảo tạo ra không chỉ bari oxit mà còn cả bari peroxide: Ba + O2 → BaO2;
Phản ứng phân hủy bari cacbonat bắt buộc phải đun nóng, trong đó việc tạo ra oxit bari đi kèm với việc giải phóng carbon dioxide: BaCO3 → BaO + CO2. Có phản ứng nghịch giữa bari oxit và carbon(IV) monoxide trong điều kiện nhiệt độ phòng;
Phản ứng phân hủy bari nitrat trong điều kiện đun nóng, thu được các chất là bari oxit, nitơ oxit và oxy: 2Ba(NO3)2 → 2BaO + 4NO2 + O2;
Phản ứng của bari hydroxit và oxit lưu huỳnh (IV): Ba(HO)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2, trong đó kết quả của sự tương tác giữa các chất là sự hình thành (Ba(HSO3)2).
Cũng có thể thu được kim loại bari bằng cách thực hiện phản ứng khử. Điều chính là sử dụng thêm oxit nào trong phản ứng. Ví dụ, phản ứng nổi bật nhất là phản ứng hóa học liên quan đến oxit nhôm:
3BaO + 2Al → 3Ba + Al2O3
Ngoài ra, việc sản xuất bari được đảm bảo được đảm bảo bằng cách điện phân hỗn hợp bari clorua và canxi ở trạng thái nóng chảy.
Độ hòa tan Ba
Độ hòa tan của bari oxit được xác định bằng phản ứng của chất này với nước. Trong trường hợp này, dựa trên dữ liệu phương trình tương tác:
BaO + H2O = Ba(OH)2,
Trong đó oxit bari là một loại oxit cơ bản.
Do đó, oxit như vậy sẽ tương ứng với bazơ - Ba(OH)2. Bằng cách kiểm tra số liệu thu được với bảng độ hòa tan của các chất, có thể dễ dàng xác định loại bazơ này có khả năng hòa tan và khẳng định phản ứng là khá khả thi.
Nguồn tự nhiên của chất
- . Vỏ trái đất, nơi khối lượng của chất là 0,05%;
- . Nước biển có hàm lượng bari trung bình là 0,02 mg/lít.
Các lĩnh vực ứng dụng của oxit loại cơ bản
Bất kỳ hợp chất hóa học nào của nhóm này đều được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại khác nhau. Theo phân loại ngắn gọn của các chất, có thể phân biệt sau đây giữa việc sử dụng các oxit (kali, magie, bari, nhôm):
- . Kali oxit. Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phân khoáng dùng trong nông nghiệp;
- . Natri oxit. Không thể thiếu trong ngành hóa chất để sản xuất natri hydroxit;
- . Bari oxit. Hãy dùng nó làm chất xúc tác trong các phản ứng hóa học;
- . Ôxít magie. Lĩnh vực ứng dụng: công nghiệp thực phẩm (ở dạng phụ gia E530).
Xác định tính chất hóa học của một chất trong thực tế
Phản ứng giữa bari oxit và nước diễn ra mạnh mẽ, dẫn đến sự hình thành chất kiềm đồng thời tỏa nhiệt: BaO + H2O → Ba(OH)2.
Bari oxit cũng tương tác với các oxit axit, dẫn đến hình thành các muối: BaO + CO2 → BaCO3, BaO + SO3 → Ba SO4↓, trong đó bari oxit phản ứng với lưu huỳnh trioxit;
Phản ứng của BaO với axit tạo thành muối và nước cuối cùng: BaO + H2Cl → BaCl2 + H2O, BaO + H2SO4 → Ba SO4 ↓ + H2O. Trong phản ứng tương tự giữa bari oxit và axit sulfuric (ở dạng loãng), kết quả là sự hình thành bari sunfat và nước.
Cũng cần chú ý đến phản ứng của bari oxit với axit clohydric: BaO + 2HCl (trong điều kiện bắt buộc ở trạng thái loãng) → BaCl2 + H2O, trong đó kết quả của phản ứng đảm bảo sự hình thành bari clorua BaCl2 và nước H2O .
Nêu tính chất vật lý của BaO
Tồn tại ở trạng thái rắn. Bản thân bari có màu trắng bạc đặc trưng và khá dẻo, đó là lý do tại sao nó được phân loại là kim loại dễ uốn.
- . Khối lượng mol của bari oxit, g/mol: 153, 3394;
- . Về mật độ, chất này được đặc trưng bởi các chỉ số sau, ở chế độ nhiệt độ 20 °C: 5,72;
- . Độ hòa tan trong nước, tức là chỉ số Ks, ở nhiệt độ 20°C = 1,5 g/100 g;
Đặc điểm của bari hydroxit và peroxide
Bari hydroxit được ký hiệu là Ba(OH). Nó được sử dụng ở dạng tấm tinh thể màu trắng, hoặc ở trạng thái dung dịch, hay được gọi là nước barit. Phổ biến trong ngành thủy tinh, ví dụ như để tạo và phát triển kính không thể xuyên thủng cho máy X-quang. Cũng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm gốm sứ, trong quá trình lọc nước và sản xuất kali hydroxit.
Bari peroxit, gọi là BaO, được tạo ra bằng cách nung nóng bari oxit trong không khí đặc trưng bởi sự vắng mặt của carbon dioxide.
Ứng dụng
Hiệu suất của BaO khá thấp; do đó, do giá thành thấp nên nó có nhu cầu cao về lớp phủ cực âm trong các thiết bị chân không điện tử, trên các bộ phận của thiết bị truyền hình và ống dao động. Các lĩnh vực ứng dụng tích cực khác cũng được biết đến:
- . Sản xuất vật liệu chống ăn mòn;
- . Các sản phẩm thuộc danh mục sắt điện và áp điện;
- . Sản xuất dụng cụ quang học như lăng kính, thấu kính và các loại khác;
- . Các sản phẩm pháo hoa nhằm mục đích tạo màu xanh cho ngọn lửa;
- . Công nghiệp hydro hạt nhân và năng lượng hạt nhân;
- . Là một phần của pin flo, là thành phần điện phân;
- . Trong việc phát triển và sản xuất thiết bị y tế.
Kho
Các điều kiện để bảo quản WAW đúng cách có nghĩa là hoàn toàn không có bất kỳ chất dễ cháy nào. Cũng bị loại trừ khỏi việc bảo quản chặt chẽ và hiện diện là các chất khử và kim loại ở dạng bột. Sự hiện diện song song của bất kỳ sản phẩm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi nào đều bị nghiêm cấm.
Ký hiệu đặc biệt trên bao bì
Việc vận chuyển đồng thời với các sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm, thức ăn chăn nuôi và bất kỳ sinh vật dưới nước nào đều bị loại trừ hoàn toàn. Tất cả vật liệu vận chuyển phải được đánh dấu bằng các ký hiệu sau:
- . Xn, biểu thị tác dụng kích thích của các chất được ghi nhận;
- . R, có giá trị bằng số là 20/22, biểu thị mức độ nguy hiểm nếu hít phải và nuốt phải;
- . S, có giá trị bằng số là 17, quy định chất bị tổn thương ở khoảng cách tối đa với nhiên liệu và chất bôi trơn;
- . S, có giá trị bằng số là 28, cho biết cần rửa ngay lập tức nếu BaO dính trên bề mặt da.
Các lựa chọn đóng gói liên quan đến việc phân phối chất thành các gói 1, 20 - 25, 100, 500 và 1000 kg, đó là lọ thủy tinh, túi polypropylen, túi polyetylen. Trên bao bì có trọng lượng bất kỳ, phải ghi rõ loại nguy hiểm: 5.1. Có khái niệm về mối nguy hiểm thứ cấp, được biểu thị bằng 6.1.
Ảnh hưởng của VaO đến cơ thể con người
Các triệu chứng ngộ độc bari thường được biểu hiện như sau: tăng tiết nước bọt, nóng rát trong miệng, khó chịu ở thực quản. Thời kỳ ngộ độc đi kèm với đau bụng rõ rệt, buồn nôn, nôn và đau bụng cấp tính. Trong trường hợp ngộ độc nặng, tử vong có thể xảy ra trong vòng 24 giờ. Liều gây chết người là khoảng 0,8 gam.
Khi sử dụng bất kỳ hợp chất bari nào, cần nhớ rằng nghiên cứu nó thôi là chưa đủ và nó không phải là nguyên tố vi lượng quan trọng. Chất này được đặc trưng là có độc tính cao, vì vậy trong trường hợp có bất kỳ hình thức tiếp xúc nào, nên thực hiện mọi biện pháp phòng ngừa và PPE.