Elemento 56: Bario

1 、 Introducción elementalBario,
El elemento de metal de la tierra alcalina, con el símbolo químico BA, se encuentra en el grupo IIA del sexto período de la tabla periódica. Es un metal de tierra alcalina blanca blanca suave suave y el elemento más activo en metales de tierra alcalina. El nombre del elemento proviene de la palabra griega beta alfa ρύς (Barys), que significa "pesado".

2 、 Descubrir una breve historia
Los sulfuros de metales de tierra alcalina exhiben fosforescencia, lo que significa que continúan emitiendo luz por un período de tiempo en la oscuridad después de ser expuestos a la luz. Los compuestos de bario comenzaron a atraer la atención de las personas precisamente debido a esta característica. En 1602, un zapatero llamado Casio Lauro en la ciudad de Bolonia, Italia, asó un barite que contenía sulfato de bario junto con sustancias inflamables y descubrió que podría emitir luz en la oscuridad, lo que despertó el interés de los académicos en ese momento. Más tarde, este tipo de piedra se llamaba polonita y despertó el interés de los químicos europeos en la investigación analítica. En 1774, el químico sueco CW Scheele descubrió que el óxido de bario era un suelo nuevo y relativamente pesado, que llamó "baryta" (suelo pesado). En 1774, Scheler creía que esta piedra era una combinación de nuevo suelo (óxido) y ácido sulfúrico. En 1776, calentó el nitrato en este nuevo suelo para obtener suelo puro (óxido). En 1808, el químico británico H. Davy usó Mercurio como cátodo y platino como el ánodo para electrolizar la barite (BASO4) para producir amalgama de bario. Después de la destilación para eliminar el mercurio, se obtuvo un metal de baja pureza y el nombre de la palabra griega Barys (pesado). El símbolo del elemento se establece como BA, que se llamabario.

3 、 Propiedades físicas
Barioes un metal blanco plateado con un punto de fusión de 725 ° C, punto de ebullición de 1846 ° C, densidad de 3.51 g/cm3 y ductilidad. Los minerales principales del bario son la barita y la arsenopirita.

4 、Barioes un elemento químico con propiedades químicas.
El símbolo químico BA, el número atómico 56, pertenece al grupo IIA del sistema periódico y es miembro de Alkaline Earth Metals. El bario tiene una gran actividad química y es el más activo entre los metales de la Tierra alcalina. Desde el potencial y la energía de ionización, se puede ver que el bario tiene una fuerte reducibilidad. De hecho, si solo considere la pérdida del primer electrón, el bario tiene la mayor reducibilidad en el agua. Sin embargo, es relativamente difícil para Bario perder el segundo electrón. Por lo tanto, teniendo en cuenta todos los factores, la reducibilidad del bario disminuirá significativamente. Sin embargo, también es uno de los metales más reactivos en soluciones ácidas, en segundo lugar solo a litio, cesio, rubidio y potasio.

5. Compuestos principales
1). El óxido de bario oxida lentamente en el aire para formar óxido de bario, que es un cristal cúbico incoloro. Soluble en ácido, insoluble en acetona y agua de amoníaco. Reacciona con agua para formar hidróxido de bario, que es tóxico. Cuando se quema, emite una llama verde y genera peróxido de bario.
2). El peróxido de bario reacciona con ácido sulfúrico para producir peróxido de hidrógeno. Esta reacción se basa en el principio de preparar peróxido de hidrógeno en el laboratorio.
3). El hidróxido de bario reacciona con agua para producir hidróxido de bario e hidrógeno. Debido a la baja solubilidad del hidróxido de bario y su alta energía de sublimación, la reacción no es tan intensa como la de los metales alcalinos, y el hidróxido de bario resultante oscurecerá la vista. Se introduce una pequeña cantidad de dióxido de carbono en la solución para formar un precipitado de carbonato de bario, y se introduce un exceso de dióxido de carbono para disolver el precipitado de carbonato de bario y generar bicarbonato de bario soluble.
4). El amino bario puede disolverse en amoníaco líquido, generando una solución azul con paramagnetismo y conductividad, que esencialmente forma electrones de amoníaco. Después de un largo período de almacenamiento, el hidrógeno en el amoníaco se reducirá a gas de hidrógeno por electrones de amoníaco, y la reacción total es reaccionando con amoníaco líquido para producir amino bario e hidrógeno.
5). El sulfito de bario es un cristal o polvo blanco, tóxico, ligeramente soluble en agua, y se oxida gradualmente en sulfato de bario cuando se coloca en el aire. Disolver en ácidos fuertes no oxidantes como el ácido clorhídrico para generar gas de dióxido de azufre con un olor picante. Al encontrar ácidos oxidantes como el ácido nítrico diluido, se puede convertir en sulfato de bario.
6). El sulfato de bario tiene propiedades químicas estables, y la porción de sulfato de bario disuelto en agua está completamente ionizado, lo que lo convierte en un electrolito fuerte. El sulfato de bario es insoluble en ácido nítrico diluido. Utilizado principalmente como agente de contraste gastrointestinal.
El carbonato de bario es tóxico y casi insoluble en agua fría, ligeramente soluble en agua que contiene dióxido de carbono y soluble en ácido clorhídrico diluido. Reacciona con sulfato de sodio para producir un precipitado blanco más insoluble de sulfato de bario: la tendencia de conversión entre los precipitados en solución acuosa: es fácil convertir hacia una dirección más insoluble.

6 、 Campos de aplicación
1. Se utiliza con fines industriales en la producción de sales de bario, aleaciones, fuegos artificiales, reactores nucleares, etc. También es un excelente desoxidizador para refinar el cobre. Ampliamente utilizado en aleaciones, incluyendo plomo, calcio, magnesio, sodio, litio, aluminio y aleaciones de níquel. El metal de bario se puede usar como agente de desgasificación para eliminar los gases traza de los tubos de vacío y los tubos de rayos cátodo, así como un agente de desgasificación para refinar metales. El nitrato de bario mezclado con clorato de potasio, el polvo de magnesio y la colofonia se pueden usar para fabricar bengalas y fuegos artificiales. Los compuestos de bario soluble se usan comúnmente como insecticidas, como el cloruro de bario, para controlar varias plagas de plantas. También se puede usar para refinar agua de salmuera y caldera para la producción de soda cáustica electrolítica. También se usa para preparar pigmentos. Las industrias textiles y de cuero lo usan como un agente mordiente y un agente estatoso para la seda artificial.
2. El sulfato de bario para uso médico es un medicamento auxiliar para el examen de rayos X. Polvo blanco inodoro e insípido, una sustancia que puede proporcionar un contraste positivo en el cuerpo durante el examen de rayos X. El sulfato de bario médico no se absorbe en el tracto gastrointestinal y no causa reacciones alérgicas. No contiene compuestos de bario solubles como cloruro de bario, sulfuro de bario y carbonato de bario. Utilizado principalmente para imágenes gastrointestinales, ocasionalmente utilizadas para otros fines de examen

7 、 Método de preparación
La producción industrial debario metálicose divide en dos pasos: la producción de óxido de bario y reducción térmica metálica (reducción térmica de aluminio). A 1000-1200 ℃,bario metálicose puede obtener reduciendo el óxido de bario con aluminio metálico y luego se purifica por destilación al vacío. Método de reducción térmica de aluminio para producir bario metálico: debido a diferentes relaciones de ingredientes, puede haber dos reacciones para la reducción de aluminio del óxido de bario. La ecuación de reacción es: ambas reacciones solo pueden producir una pequeña cantidad de bario a 1000-1200 ℃. Por lo tanto, se debe usar una bomba de vacío para transferir continuamente el vapor de bario desde la zona de reacción a la zona de condensación fría para que la reacción continúe avanzando hacia la derecha. El residuo después de la reacción es tóxico y debe tratarse antes de la eliminación