Element 56: bari

1 、 Introducció elementalBari,
L’element metàl·lic de la Terra Alcalina, amb el símbol químic BA, es troba al grup IIA del sisè període de la taula periòdica. Es tracta d’un metall de terra alcalí de lluentor blanc i suau i l’element més actiu en metalls de terra alcalins. El nom de l'element prové de la paraula grega beta alfa ρύς (barys), que significa "pesat".

2 、 Descobrir una breu història
Els sulfurs dels metalls terrestres alcalins presenten fosforescència, cosa que significa que continuen emetent llum durant un període de temps a les fosques després d’haver estat exposades a la llum. Els compostos de bari van començar a cridar l’atenció de la gent precisament a causa d’aquesta característica. El 1602, un sabater anomenat Casio Lauro a la ciutat de Bolonya, Itàlia, va rostir un barit que contenia sulfat de bari juntament amb substàncies inflamables i va descobrir que podia emetre llum a la foscor, que va despertar l’interès dels estudiosos en aquell moment. Més tard, aquest tipus de pedra es va anomenar polonita i va despertar l’interès dels químics europeus en la investigació analítica. El 1774, el químic suec CW Scheele va descobrir que l'òxid de bari era un sòl nou relativament pesat, que va anomenar "Baryta" (sòl pesat). El 1774, Scheler va creure que aquesta pedra era una combinació de sòl nou (òxid) i àcid sulfúric. El 1776, va escalfar el nitrat en aquest nou sòl per obtenir sòl pur (òxid). El 1808, el químic britànic H. Davy va utilitzar Mercuri com a càtode i platí com a ànode per a l'electròlid Barite (BASO4) per produir amalgama de bari. Després de la destil·lació per eliminar el mercuri, es va obtenir un metall de baixa puresa i es va nomenar després de la paraula grega barys (pesada). El símbol de l'element s'estableix com a BA, que s'anomenabari.

3 、 Propietats físiques
Bariés un metall blanc de plata amb un punt de fusió de 725 ° C, punt d’ebullició de 1846 ° C, densitat de 3,51g/cm3 i ductilitat. Els principals minerals de bari són Barite i Arsenopyrite.

4 、Bariés un element químic amb propietats químiques.
El símbol químic BA, número atòmic 56, pertany al grup periòdic IIA i és membre dels metalls terrestres alcalins. El bari té una gran activitat química i és el més actiu entre els metalls terrestres alcalins. A partir de l’energia potencial i d’ionització, es pot veure que el bari té una forta reductibilitat. De fet, si només es considera la pèrdua del primer electró, el bari té la reductibilitat més forta de l’aigua. Tot i això, és relativament difícil que el bari perdi el segon electró. Per tant, tenint en compte tots els factors, la reducibilitat del bari disminuirà significativament. No obstant això, també és un dels metalls més reactius en solucions àcides, en segon lloc només a liti, cesi, rubidi i potassi.

5. Compostos de creació
1). L’òxid de bari s’oxida lentament a l’aire per formar l’òxid de bari, que és un cristall cúbic incolor. Soluble en àcid, insoluble en aigua d’acetona i amoníac. Reacciona amb l’aigua per formar hidròxid de bari, que és tòxic. Quan es crema, emet una flama verda i genera peròxid de bari.
2). El peròxid de bari reacciona amb l’àcid sulfúric per produir peròxid d’hidrogen. Aquesta reacció es basa en el principi de preparació de peròxid d’hidrogen al laboratori.
3). L’hidròxid de bari reacciona amb l’aigua per produir hidròxid de bari i gas d’hidrogen. A causa de la baixa solubilitat de l’hidròxid de bari i la seva elevada energia de sublimació, la reacció no és tan intensa com la dels metalls alcalins, i l’hidròxid de bari resultant obscurarà la visió. Una petita quantitat de diòxid de carboni s’introdueix a la solució per formar un precipitat de carbonat de bari i s’introdueix encara més en excés de diòxid de carboni per dissoldre el precipitat de carbonat de bari i generar bicarbonat de bari soluble.
4). L’amino bari es pot dissoldre en amoníac líquid, generant una solució blava amb paramagnetisme i conductivitat, que es forma essencialment electrons d’amoníac. Després d’un llarg període d’emmagatzematge, l’hidrogen en amoníac es reduirà a gas d’hidrogen per electrons d’amoníac, i la reacció total és el bari que reacciona amb l’amoníac líquid per produir amino bari i gas d’hidrogen.
5). El sulfit de bari és un cristall o pols blanc, tòxic, lleugerament soluble en aigua i es va oxidar gradualment en sulfat de bari quan es col·loca a l’aire. Dissoldre en àcids forts no oxidants com l’àcid clorhídric per generar gas diòxid de sofre amb una olor punxent. Quan es troben amb àcids oxidants com l’àcid nítric diluït, es pot convertir en sulfat de bari.
6). El sulfat de bari té propietats químiques estables i la porció del sulfat de bari dissolt en aigua està completament ionitzada, cosa que el converteix en un fort electròlit. El sulfat de bari és insoluble en l’àcid nítric diluït. S'utilitza principalment com a agent de contrast gastrointestinal.
El carbonat de bari és tòxic i gairebé insoluble en aigua freda., Lleugerament soluble en aigua que conté diòxid de carboni i soluble en àcid clorhídric diluït. Reacciona amb el sulfat de sodi per produir un precipitat blanc més insoluble del sulfat de bari: la tendència de conversió entre precipitats en solució aquosa: és fàcil convertir -se cap a una direcció més insoluble.

6 、 Camps d'aplicació
1. S'utilitza amb finalitats industrials en la producció de sals de bari, aliatges, focs artificials, reactors nuclears, etc. És també un excel·lent desoxiditzador per perfeccionar el coure. Àmpliament utilitzat en aliatges, incloent plom, calci, magnesi, sodi, liti, alumini i aliatges de níquel. El metall de bari es pot utilitzar com a agent de desgast per eliminar els gasos de traça dels tubs de buit i els tubs de raigs càtodes, així com un agent de desgasificació per perfeccionar els metalls. El nitrat de bari barrejat amb clorat de potassi, pols de magnesi i rosina es pot utilitzar per fabricar bengales de senyal i focs artificials. Els compostos de bari solubles s’utilitzen habitualment com a insecticides, com el clorur de bari, per controlar diverses plagues vegetals. També es pot utilitzar per perfeccionar l’aigua de salmorra i caldera per a la producció de soda càustica electrolítica. També s’utilitza per preparar pigments. Les indústries tèxtils i de cuir l’utilitzen com a agent mordant i de l’aparell de seda artificial.
2. El sulfat de bari per a ús mèdic és un medicament auxiliar per a l'examen de rajos X. La pols blanca inodora i sense gust, una substància que pot proporcionar un contrast positiu en el cos durant l'examen de rajos X. El sulfat de bari mèdic no s’absorbeix al tracte gastrointestinal i no provoca reaccions al·lèrgiques. No conté compostos de bari solubles com el clorur de bari, el sulfur de bari i el carbonat de bari. S'utilitza principalment per a imatges gastrointestinals, que s'utilitzen ocasionalment per a altres finalitats d'examen

7 、 Mètode de preparació
La producció industrial debari metàl·lices divideix en dos passos: la producció d’òxid de bari i reducció tèrmica metàl·lica (reducció tèrmica d’alumini). A 1000-1200 ℃,bari metàl·licEs pot obtenir reduint l’òxid de bari amb alumini metàl·lic i després purificat per destil·lació de buit. Mètode de reducció tèrmica d’alumini per produir bari metàl·lic: a causa de diferents proporcions d’ingredients, pot haver -hi dues reaccions per a la reducció d’alumini de l’òxid de bari. L’equació de reacció és: ambdues reaccions només poden produir una petita quantitat de bari a 1000-1200 ℃. Per tant, s’ha d’utilitzar una bomba de buit per transferir contínuament el vapor de bari de la zona de reacció a la zona de condensació freda per tal que la reacció continuï passant a la dreta. El residu després de la reacció és tòxic i cal tractar -lo abans de la seva disposició