Основное барийТекст на тему барийСоли, минералы

БАРИЙ. (Barium; от греч.тяжелый), Ва — хим. элемент II группы периодической системы элементов; ат. н. 56, ат. м. 137,34. Серебристо-белый металл. В соединениях проявляет степень окисления +2. Природный барий состоит из семи стабильных изотопов, среди к-рых преобладает изотоп 138Ва (71,66%). Барий в виде окиси открыл в 1774 швед, химик К. Шееле.
 
Металлический барий получил в 1808 англ. химик Г. Дэви. Содержание бария в земной коре — 5 X 10 % В свободном состоянии в природе не встречается. Из минералов пром. значение имеют барит и менее распространенный витерит. Важнейшие неорганические соединения: окись BaO, перекись BaO2 , гидроокись Ва (ОН)2,карбонат ВаС03, сульфат BaS04 и хлорид ВаСl2. Кристаллическая решетка Бария кубическая   объемноцентрированная с периодом а = 5,019 А;плотность 3,76 г/см3; tпл 710° С; tкип 1637 -1640° С; температурный коэфф линейного расширения (т-ра 0 — 100° С) 1,9 · 10 град ; удельная теплоемкость 0,068  кал/г · град;   удельное электрическое сопротивление 6 · 10-5 ом · см, твердость по Бринеллю 4,2, по шкале Мооса 2. По хим. св-вам сходен с кальцием, стронцием и радием. На воздухе быстро окисляется. При нагревании на воздухе легко воспламеняется и сгорает. Энергично разлагает воду. С водородом образует гидрид ВаН2. При нагревании соединяется непосредственно с азотом, серой и галогенами. Основным сырьем для получения бария и его соединений служит барит, к-рый восстанавливают углем в пламенных печах.
 
Образующийся растворимый сульфид бария перерабатывают на др. соли металла. Металлический барий получают термическим восстановлением его окиси порошком алюминия при т-ре 1100— 1200° С Процесс ведут в электровакуумных аппаратах периодического действия, где последовательно проходят восстановление, отгонка, конденсация и отливка металла в слиток.
 
Технический продукт содержит 96—98% металла. Двойной перегонкой в вакууме при т-ре 900° С содержание примесей снижают до 1 X 10—4%. Сплавы бария получают электролизом расплава смеси хлоридов. Практическое применение металлического бария невелико. Барий и его сплавы с магнием и алюминием используют для поглощения остаточных газов в технике высокого вакуума (см. Геттеры). Б. вводят в некоторые антифрикционные материалы. Сплавы свинец — барий вытесняют полиграфические сплавы свинецсурьма. Сплавы бария с никелем применяют для изготовления электродов запальных свечей двигателей и в радиолампах. Сульфат BaS04 применяют как белый пигмент, а также в произ-ве линолеума и бумаги. Титанат BaTi03 — один из важнейших сегнетоэлектри-ческих материалов. Окись ВаО используют при изготовлении стекла, эмалей и термокатализаторов. Перекись Ва02 служит для получения перекиси водорода, для отбеливания тканей, ее используют также в качестве катализатора крекинг-процесса, как один из компонентов запальных смесей в алюмотермии и пиротехнике.
 
Фторид BaF2 применяется при изготовлении эмалей и оптических стекол. Цирконат BaZr03 — высококачественный огнеупорный материал. Рентгеновское и радиоактивное излучение возбуждает желто-зеленую флуоресценцию комплексной соли Ва [Pt (CN)4], на чем основано применение спец. экранов, покрытых этой солью. Соединения Б. хороню поглощают рентгеновские лучи и гамма-излучение, вследствие чего их вводят в состав защитных материалов в рентгеновских установках и ядерных реакторах. Окрашенные соли Б. являются пигментами: хромат ВаСrO4 — желтый, манганат ВаМnO4 — зеленый. Растворимые соли бария ядовиты.
 
Характеристика элемента. Свойства бария наиболее близки к свойствам щелочных металлов. Структура атома бария такова, что первый потенциал ионизации (5,21 эВ ) расположен между значениями для лития и натрия. Однако ион Ва+ пока не обнаружен, так как при реакциях удаляются от атома сразу же два электрона с 6s² — орбитали . Суммарный потенциал ионизации (I1+ I2) невелик и равен 9,95 эВ . Образующийся Ва²-ион (Rион= 1.29 А) поляризует анионы слабо, поэтому в соединениях бария связи ионного типа, а его комплексные ионы неустойчивы.
 
Свойства простого вещества и соединении. Барий немного тверже свинца и мягче цинка. В свободном виде имеет серебристо-белый блеск, но на воздухе блеск теряется, появляется сначала коричневато-желтая, а затем серая пленка —смесь оксида, пероксида и нитрида: ВаО, ВаO2 и Ва3N2 . Образование всех трех веществ идет с выделением значительного количества теплоты. Наиболее устойчив пероксид бария ВаО2 , образующийся из оксида при нагревании до 500°С, но около 800°С ВаO2 разлагается на оксид и кислород, что ранее применялось для получения кислорода из воздуха. Пероксид стронция SrО2 получается значительно труднее и менее устойчив, чем ВаО2. Действием кислорода пол давлением и при повышенной температуре на пероксиды могут быть получены супероксиды типа ВаО4. Взаимодействие металлов НЛ-подгруппы с водородом идет при нагревании, при этом возникают твердые гидриды ионного типа: CaН2, SrH2, ВаН2 . Бария химически активнее кальция и стронция и реагирует с неметаллами более энергично. Уже при обычной температуре он реагирует с оксидом углерода (IV):
 
5Ва + 2CO2 = BaC2 + 4BaO
 
При высокой температуре Ва восстанавливает оксид углерода (II):
 
Ва + СО = ВаО + С
 
Ba + 2C = BaC2
 
Оксид бария ВаО с водой дает щелочь (баритовая вода):
 
ВаО + Н2О = Ва(ОН)2
 
а пероксид бария ВаО2 служит для получения пероксида водорода но обратимой реакции :
 
BaO2 + 2H2O Ва (ОН)2 + Н2O
 
Равновесие легко смещается вправо даже под действием таких кислот, как угольная:
 
Ва (OH)2 + CO2 = ВаСО3 + H2O
 
Получение и использование. Барий довольно распространенный элемент. Входит в состав многих труднорастворимых минералов.
Главные его природные соединения: интерит ВаСОз и тяжелый шпат. Получение барня осуществляется электролизом расплавленного хлорида. При этом учитывается, что , ВаСl2 ядовит. Металл неустойчив на воздухе, поэтому его хранят под слоем керосина. Из соединений бария самым ценным является титанат бария — один из важнейших сегнетоэлектриков . Для медицины интересен сульфат бария . Благодаря способности сильно поглощать рентгеновские
лучи эта соль («бариева каша») попользуется в рентгеноскопии желудочно-кишечного тракта. BaSO4 нерастворим ни в воде, ни в слабой соляной кислоте (содержащейся в желудочном соке) и благодаря своей низкой растворимости нашел применение в рентгенологии . Устойчивость его к действию кислот, оснований и его белый цвет обусловливают применение для изготовления кислотостойких замазок и эмалей. Карбонаты, сульфаты, фториды и средние фосфаты бария труднорастворимы в воде, что используется в аналитической химии.
Лит.: Дымчишин Д. А. Производство бариевых солей. Л.

 

В основном с этим также ищут .
Вы читаете, статья на тему барий