RiesgosDen bariumcarbonat er et uorganisk salt af metallet barium, næstsidste element gruppe 2 i det periodiske system og tilhørende jordalkalimetaller. Dens kemiske formel er BaCO 3, og den er kommercielt tilgængelig i form af et hvidt krystallinsk pulver.
Hvordan opnås det? Bariummetal findes i mineraler, såsom barit (BaSO 4) og hviterit (BaCO 3). Whiterite er forbundet med andre mineraler, der trækker renhedsniveauer fra deres hvide krystaller i bytte for farvninger.
For at generere BaCO 3 til syntetisk anvendelse er det nødvendigt at fjerne urenheder fra whiterite, som indikeret af følgende reaktioner:
Baco 3 (s, uren) + 2NH 4 Cl (s) + Q (varme) => BaCh 2 (aq) + 2NH 3 (g) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
BaCh 2 (aq) + (NH 4) 2 CO 3 (s) => Baco 3 (s) + 2NH 4 Cl (aq)
Barit er imidlertid den vigtigste kilde til barium, og derfor er de industrielle produktioner af bariumforbindelser baseret på det. Bariumsulfid (BaS) syntetiseres fra dette mineral, et produkt, hvorfra syntesen af andre forbindelser og BaCO 3 er resultatet:
BAS (s) + Na 2 CO 3 (s) => Baco 3 (s) + Na 2 S (s)
Bas (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l) => Baco 3 (s) + (NH 4) 2 S (aq)
Fysiske og kemiske egenskaber
Det er et hvidt, krystallinsk, pulverformigt fast stof. Den er lugtløs, smagløs, og dens molekylvægt er 197,89 g / mol. Det har en densitet på 4,43 g / ml og et ikke-eksisterende damptryk.
Det har brydningsindekser på 1.529, 1.676 og 1.677. Witherite udsender lys, når det absorberer ultraviolet stråling: fra lyst hvidt lys med blålig nuancer til gult lys.
Det er meget uopløseligt i vand (0,02 g / l) og i ethanol. I sure opløsninger af HCI, danner det opløselige salt af bariumchlorid (BaCh 2), hvilket forklarer dets opløselighed i disse sure medier. I tilfælde af svovlsyre, det udfældes som det uopløselige salt BaSO 4.
Baco 3 (s) + 2HCI (aq) => BaCh 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Baco 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) => BaSO 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Da det er et ionisk fast stof, er det også uopløseligt i ikke-polære opløsningsmidler. Bariumcarbonat smelter ved 811 ° C; hvis temperaturen stiger omkring 1380-1400 ºC, gennemgår den salte væske kemisk nedbrydning i stedet for kogning. Denne proces forekommer for alle metalliske carbonater: MCO 3 (r) => MO (r) + CO 2 (g).
Termisk nedbrydning
BaCO 3 (s) => BaO (s) + CO 2 (g)
Hvis ioniske faste stoffer er kendetegnet ved at være meget stabile, hvorfor nedbrydes carbonater? Ændrer metallet M temperaturen, ved hvilken det faste stof nedbrydes? De ioner, der udgør bariumcarbonat, er Ba 2+ og CO 3 2–, begge voluminøse (det vil sige med store ioniske radier). CO 3 2– er ansvarlig for nedbrydning:
CO 3 2– (s) => O 2– (g) + CO 2 (g)
Oxidionet (O 2–) binder til metallet til dannelse af MO, metaloxidet. MO genererer en ny ionisk struktur, hvor mere generelt størrelsen af dets ioner er, jo mere stabil er den resulterende struktur (gitterentalpi). Det modsatte sker, hvis M + og O 2 - ioner har meget ulige ioniske radier.
Hvis gitter-entalpien for MO er stor, foretrækkes dekomponeringsreaktionen energisk, hvilket kræver lavere opvarmningstemperaturer (lavere kogepunkter).
På den anden side, hvis MO har en lille gitter-entalpi (som for BaO, hvor Ba 2+ har en højere ionradius end O 2–), er nedbrydning mindre foretrukket og kræver højere temperaturer (1380-1400ºC). I tilfælde af MgCO 3, CaCO 3 og SrCO 3 dekomponeres de ved lavere temperaturer.
Kemisk struktur
Original text
Riesgos
El BaCO3 es venenoso por ingestión, causando una infinidad de síntomas desagradables que conducen a la muerte por insuficiencia respiratoria o paro cardíaco; por este motivo no se recomienda ser transportado junto a bienes comestibles.
Produce enrojecimiento de los ojos y de la piel, además de tos y dolor de garganta. Es un compuesto tóxico, aunque fácilmente manipulable con las manos desnudas si se evita a toda costa su ingestión.
No es inflamable, pero a altas temperaturas se descompone formando BaO y CO2, productos tóxicos y oxidantes que pueden hacer arder otros materiales.
En el organismo el bario se deposita en los huesos y otros tejidos, suplantando al calcio en muchos procesos fisiológicos. También bloquea los canales por donde viaja los iones K+, impidiendo su difusión a través de las membranas celulares.
Referencias
- PubChem. (2018). Barium Carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2017). Barium carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de Wikipedia: en.wikipedia.org
- ChemicalBook. (2017). Barium carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
- Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). Barium Carbonate Nanoparticles as Synergistic Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction on La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3!d Solid-Oxide Fuel Cell Cathodes. ChemElectroChem 3, 1 – 10.
- Robbins Manuel A. (1983).Robbins The Collector’s Book of Fluorescent Minerals. Fluorescent minerals description, p-117.
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En La estructura de los sólidos simples (cuarta edición., pág. 99-102). Mc Graw Hill.