炭酸バリウムの性質、化学構造、用途



の 炭酸バリウム は、バリウム金属の無機塩、周期表の２族の最後から２番目の元素であり、アルカリ土類金属に属する。その化学式はBaCOです3 そしてそれは結晶の白い粉の形で市場で入手可能です。.

どうやって入手できますか？バリウム金属は、バライト（BaSO）などの鉱物に含まれています4）とwhiterita（BaCO）3）ホワイトライトは、着色と引き換えに白色結晶から純度レベルを引き下げる他のミネラルと関連しています.

BaCOを生成する3 合成用途の場合、以下の反応によって示されるように、ホワイトライトの不純物を除去することが必要である。

BaCO3（s、不純）+ 2NH4Cl（s）+ Q（heat）=> BaCl2（aq）+ 2NH3（g）+ H2O（l）+ CO2（g）

BaCl2（aq）+（NH4）2CO3（s）=> BaCO3（s）+ 2NH4Cl（aq）

しかしながら、バライトはバリウムの主な供給源であり、それがバリウム化合物の工業生産がそこから始まる理由です。硫化バリウム（BaS）は、この鉱物から合成され、他の化合物とBaCOの合成に使用されます。3：

BaS + Na2CO3（s）=> BaCO3（s）+ Na2S（s）

BaS + CO2（g）+ H2Ｏ（１）＝＞ ＢａＣＯ3（s）+（NH4）2S（水溶液）

索引

  • 1物理的および化学的性質
    • 1.1熱分解
  • 2化学構造
  • 3つの用途
  • 4つのリスク
  • 5参考文献

物理的および化学的性質

それは、粉末状の白い結晶性の固体です。それは臭いがなく、見苦しく、そしてその分子量は197.89 g / molである。それは4.43 g / mLの密度と存在しない蒸気圧を持っています.

それは、１，５２９、１，６７６、および１，６７７の屈折率を有する。ウィザライトは紫外線を吸収すると光を発します。青みがかった色調の明るい白色光から黄色の光まで.

それは水（0.02 g / L）とエタノールに非常に溶けにくいです。 ＨＣｌの酸性溶液中では、塩化バリウムの可溶性塩（ＢａＣｌ）を形成する。2これは、これらの酸性媒体への溶解度を説明しています。硫酸の場合、それは不溶性塩BaSOとして沈殿する。4.

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

BaCO3+ H2そう4（aq）=> BaSO4+ CO2（g）+ H2O（l）

それはイオン性固体であるので、それは無極性溶媒にも不溶性である。炭酸バリウムは811℃で融解します。温度が1380〜1400℃付近で上昇すると、塩辛い液体は沸騰する代わりに化学的に分解されます。このプロセスはすべての金属炭酸塩に対して行われます：MCO3（s）=> MO（s）+ CO2（g）.

熱分解

BaCO3（s）=> BaO（s）+ CO2（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、炭酸塩はなぜ分解するのでしょうか。金属Mは固体が分解する温度を変えますか？炭酸バリウムを構成するイオンはBaです。2+ とCO32-, どちらもかさばる（すなわち、イオン半径が大きい）。 CO32- それは分解に責任があります：

CO32-（s）=> O2-（g）+ CO2（g）

酸化物イオン（O2-）が金属に結合してＭＯ、金属酸化物を形成する。 MOは新しいイオン構造を生成します。一般的に、そのイオンのサイズが大きいほど、結果として得られる構造は安定します（ネットワークエンタルピー）。 Mイオンが+ とO2- 彼らは非常に等しくないイオン半径を持っています.

ＭＯのネットワーク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であり、より低い加熱温度（より低い沸点）を必要とする。.

一方、MOが小さいネットワークエンタルピーを持つ場合（BaOの場合のように、Baは2+ イオン半径がOよりも大きい2-）分解はあまり好まれず、より高い温度（１３８０〜１４００℃）を必要とする。 MgCOの場合3, CaCO3 とSrCO3, 彼らは低温で分解する.

化学構造

COアニオン32- 3つの酸素原子の間で共鳴する二重結合を持ち、そのうちの2つはBaカチオンを引き付けるために負に帯電している2+.

両方のイオンは荷電球と見なすことができますが、32- それは三角面の幾何学的形状（3つの酸素原子によって描かれた平らな三角形）を持ち、おそらくBaにとっては負の「枕」となる。2+.

これらのイオンは静電的に相互作用して、主にイオン結合を有する斜方晶型の結晶配列を形成する。.

その場合、なぜBaCOは溶解しないのですか？3 水中で？説明は、イオンが水の分子球状層によって水和されるよりも結晶格子においてより安定化されているという事実に単に基づいている.

別の角度から見ると、水分子は2つのイオン間の強い静電引力を克服することが困難であると感じます。これらの結晶ネットワーク内で、彼らは彼らの白い結晶に色を与える不純物を抱くことができます.

用途

一目で、BaCOの一部3 日常生活の中で実用的なアプリケーションを約束することはできないかもしれません、しかし、あなたがミルクのように白い白い鉱物の結晶を見れば、それはなぜあなたの経済的需要が理にかなっている.

それはバリウムガラスを作るか、またはそれらを強化するための添加剤として使われます。光学ガラスの製造にも使用されています.

その大きなネットワークエンタルピーと不溶性のために、それは様々なタイプの合金、ゴム、バルブ、床の敷物、塗料、セラミック、潤滑剤、プラスチック、グリースとセメントの製造に使われます。.

同様に、それはマウスの毒として使われます。合成において、この塩は他のバリウム化合物を製造するために使用され、従って電子装置用の材料として役立つ。.

BaCO3 ナノ粒子として合成することができ、非常に小規模でホワイトライトの新たな興味深い特性を発現する。これらのナノ粒子は金属表面、特に化学触媒を含浸するために使用されます.

酸化触媒を改良すること、そしてどういうわけかその表面による酸素分子の移動を促進することがわかった。.

それらは、酸素が取り込まれるプロセスを加速するためのツールと見なされています。そして最後に、それらは超分子材料を合成するために使用されます。.

リスク

BaCO3 それは摂取により有毒であり、呼吸不全または心停止による死亡につながる無限の不快な症状を引き起こします。このため、食料品の隣に輸送することはお勧めできません。.

咳やのどの痛みに加えて、目や皮膚の発赤を引き起こします。それは、その摂取が避けられないのであれば素手で容易に操作できるが、有毒な化合物です。.

可燃性ではありませんが、高温で分解してBaOとCOを生成します。2, 他の物質を燃やす可能性のある有毒で酸化性の製品.

生体内では、バリウムは骨や他の組織に沈着し、多くの生理学的過程でカルシウムに取って代わります。それはまたKイオンが移動するチャネルをブロックします+, 細胞膜を通しての拡散を防ぐ.

参考文献

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  2. ウィキペディア（2017）炭酸バリウム2018年3月24日、ウィキペディアから取得：en.wikipedia.org
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  4. Hong T.、S。Brinkman K.、Xia C.（2016）。 La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3 D固体酸化物形燃料電池カソード上での酸素還元反応のための相乗触媒としての炭酸バリウムナノ粒子ChemElectroChem 3、1 - 10.
  5. Robbins Manuel A.（1983）。Robbins 『蛍光鉱物コレクターズブック』。蛍光ミネラルの説明、p - 117.
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