Carbonate בריום מאפיינים, מבנה כימי, שימושים

ה בריום הוא מלח לא אורגני של בריום מתכת, אלמנט הלפני אחרון של הקבוצה 2 של הטבלה המחזורית והוא שייך מתכות אלקליין הארץ. הנוסחה הכימית שלה היא BaCO₃ והוא זמין בשוק בצורה של אבקה לבנה גבישית.

איך אתה מבין את זה? מתכת בריום נמצא מינרלים, כגון barite (BaSO)₄) ו whiterita (BaCO)₃). Whiterite קשורה עם מינרלים אחרים כי לחסר רמות טוהר מן גבישים לבנים שלהם תמורת צבעים.

כדי ליצור את ה- BaCO₃ של שימוש סינתטי יש צורך לחסל את זיהומים של whiterite, כפי שצוין על ידי התגובות הבאות:

באקו₃(s, טמא) + 2NH₄Cl (s) + Q (חום) => BaCl₂(aq) + 2NH₃(ז) + ח₂O (l) + CO₂(ז)

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

הברט, לעומת זאת, הוא המקור העיקרי של בריום, ולכן הייצור התעשייתי של תרכובות בריום להתחיל ממנו. בריום גופרתי (BaS) הוא מסונתז מן מינרל זה, מוצר שממנו סינתזה של תרכובות אחרות BaCO₃You

BaS (ים) + Na₂CO₃(ים) => BaCO₃(ים) + Na₂S (s)

באס (ים) + CO₂(ז) + ח₂O (l) => באקו₃(ים) + (NH₄)₂S (aq)

אינדקס

• תכונות פיסיקליות וכימיות
  • 1.1 פירוק תרמי
• מבנה כימי
• 3 שימושים
• 4 סיכונים
• 5 הפניות

תכונות פיסיקליות וכימיות

זהו אבקה, לבן מוצק גבישי. זה חסר ריח, מכוער והמשקל המולקולרי שלה הוא 197.89 גרם / מול. יש לו צפיפות של 4.43 גרם / מ"ל ​​ולחץ אדים לא קיים.

יש מדדי השבירה של 1,529, 1,676, ו 1,677. הנורית פולטת אור כאשר היא קולטת קרינה אולטרה סגולה: מאור לבן בוהק עם גוונים כחלחלים, לאור צהוב.

זה מאוד מסיס במים (0.02 גרם / L) ו באתנול. בפתרונות חומצה של HCl יוצר מלח מסיס של בריום כלורי (BaCl₂), אשר מסבירה את מסיסותו אלה מדיה חומצי. במקרה של חומצה גופרתית, זה מזרז כמו מלח באסו מסיס₄.

באקו₃(ים) + 2HCl (aq) => BaCl₂(aq) + CO₂(ז) + ח₂O (l)

באקו₃(ים) + H₂לכן₄(aq) => BaSO₄(ים) + CO₂(ז) + ח₂O (l)

כפי שהוא מוצק יונית, הוא גם מסיס ממיסים אפולריים. בריום הברום נמס ב 811 מעלות צלזיוס; אם הטמפרטורה עולה סביב 1380-1400 מעלות צלסיוס, הנוזל המלוח עובר פירוק כימי במקום רותחים. תהליך זה מתרחש עבור כל פחמתי מתכת: MCO₃(ים) => MO (ים) + CO₂(ז).

פירוק תרמי

באקו₃(ים) => באו (ים) + CO₂(ז)

אם מוצקים יוניים מאופיינים על ידי היותו יציב מאוד, מדוע קרבוטים להתפרק? האם M מתכת לשנות את הטמפרטורה שבה מוצק decomposes? היונים שמרכיבים את קרבונט הבריום הם Ba²⁺ ו CO₃^2-, שניהם מגושמים (כלומר, עם רדיוס יון גדול). המפקד₃^2- הוא אחראי על הפירוק:

CO₃^2-(ים) => O^2-(ז) + CO₂(ז)

יון תחמוצת (O^2-) הוא מלוכדות מתכת כדי ליצור MO, תחמוצת מתכת. MO מייצר מבנה יוני חדש שבו, ככלל, ככל דומה גודל היונים שלה, יציב יותר את המבנה המתקבל (אנתלפיה רשת). ההפך קורה אם יונים M⁺ ו O^2- יש להם מאוד יון רדיו שווה.

אם אנתלפיה הרשת עבור MO הוא גדול, התגובה הפירוק הוא העדפה אנרגטית, הדורש טמפרטורות חימום נמוכות (נקודות רתיחה נמוכה).

מצד שני, אם MO יש אנתלפיה רשת קטנה (כמו במקרה של BaO, שבו Ba²⁺ יש רדיוס יוניים גדול יותר מאשר O^2-) הפירוק הוא מועדף פחות דורש טמפרטורות גבוהות יותר (1380-1400 מעלות צלזיוס). במקרים של MgCO₃, CaCO₃ ו SrCO₃, הם מתפרקים בטמפרטורות נמוכות יותר.

מבנה כימי

האניון CO₃^2- יש קשר כפול מהדהד בין שלושה אטומי חמצן, שניים מהם טעונים שלילית כדי למשוך את קטיון Ba²⁺.

בעוד שני היונים יכולים להיחשב תחומים טעונים, CO₃^2- יש לו גיאומטריה המטריצה ​​המשולש (המשולש השטוח נמשך על ידי שלושה אטומי חמצן), אולי להיות שלילי "כרית" עבור Ba²⁺.

אלה יונים אינטראקציה אלקטרוסטטית כדי ליצור הסדר גבישי של סוג אורתורומבי, עם קשרים יוניים בעיקר.

במקרה זה, מדוע באקו לא מסיס?₃ במים? ההסבר מבוסס רק על העובדה כי היונים מיוצבים טוב יותר בסריג הגביש, מאשר hydrated על ידי שכבות כדוריות מולקולרית של מים.

מזווית אחרת, מולקולות מים מתקשות להתגבר על האטרקציות האלקטרוסטטיות החזקות בין שני היונים. בתוך רשתות אלה גבישיים הם יכולים לנבור זיהומים שנותנים צבע גבישים לבנים שלהם.

שימושים

במבט אחד, חלק של באקו₃ לא יכול להבטיח כל יישום מעשי בחיי היומיום, אבל אם אתה רואה גביש מינרלי whiterite, לבן כחלב, זה מתחיל הגיוני למה הביקוש הכלכלי שלך.

הוא משמש לייצור משקפי בריום או כתוסף לחיזוקם. הוא משמש גם לייצור משקפיים אופטיים.

בשל אנתלפיה רשת גדול שלה מסיסות, הוא משמש לייצור של סוגים שונים של סגסוגות, גומיות, שסתומים, כיסויי רצפה, צבעים, קרמיקה, חומרי סיכה, פלסטיק, greases ו cements..

כמו כן, הוא משמש רעל עבור עכברים. בסינתזה, מלח זה משמש לייצור תרכובות בריום אחרות, ובכך לשמש חומרים עבור מכשירים אלקטרוניים.

הבאקו₃ יכול להיות מסונתז כמו חלקיקים, להביע בקנה מידה קטן מאוד מאפיינים מעניינים חדשים של whiterite. חלקיקים אלה משמשים כדי לספוג משטחי מתכת, במיוחד זרזים כימיים.

זה כבר נמצא כדי לשפר את זרזים חמצון, וכי איכשהו מעדיף את ההגירה של מולקולות חמצן על פני השטח שלה.

הם נחשבים כלי להאיץ את התהליכים בהם oxygens משולבים. ולבסוף, הם משמשים כדי לסנתז חומרים supramolecular.

סיכונים

הבאקו₃ זה רעיל על ידי בליעה, גרימת אינסוף של תסמינים לא נעימים המביאים למוות מכישלון נשימתי או דום לב; מסיבה זו לא מומלץ להיות מועבר ליד הסחורה אכיל.

זה גורם לאדמומיות של העיניים והעור, בנוסף לשיעול וגרון כואב. זהו תרכובת רעילה, אם כי בקלות לתמרן עם ידיים חשופות אם בליעתו נמנעת בכל מחיר.

זה לא דליק, אבל בטמפרטורות גבוהות זה decomposes להרכיב באו ו CO₂, רעיל וחמצון מוצרים שיכולים לשרוף חומרים אחרים.

באורגניזם בריום מופקד עצמות ורקמות אחרות, החלפת סידן בתהליכים פיזיולוגיים רבים. זה גם חוסם את הערוצים שבהם יונים K לנסוע⁺, מניעת הדיפוזיה שלה דרך קרום התא.

הפניות

1. PubChem. (2018). בריום קרבונט. ב -24 במרץ 2018, מתוך PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. ויקיפדיה. (2017). בריום קרבונט. ב -24 במרץ 2018, מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org
3. כימית. (2017). בריום קרבונט. ב -24 במרץ 2018, מתוך ChemicalBook: chemicalbook.com
4. הונג טי, ס 'ברינקמן ק', שיה ג '(2016). בריום חלקיקים קרבונט כמו זרזים Synergistic עבור הפחתת החמצן תגובה על La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 D מוצק תחמוצת תא דלק קאתודס. ChemElectroChem 3, 1 - 10.
5. רובינס מנואל א '(1983) רובינס ספר הנציב של מינרלים פלואורסצנטיים. פלואורסצנטי תיאור המינרלים, p-117.
6. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית ב המבנה של מוצקים פשוטים (מהדורה רביעית, עמ '99-102). מק גרב היל.