Оксид бария: способы получения и химические свойства
Оксид бария BaO — бинарное неорганическое вещество. Белый, тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при высоких температурах. Энергично реагирует с водой (образуется щелочной раствор). Проявляет основные свойства.
Относительная молекулярная масса Mr = 153,33; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 5,72; tпл ≈ 2020º C.
Способ получения
1. Оксид бария получается при разложении карбоната бария при температуре 1000 — 1450º C. В результате разложения образуется оксид бария и углекислый газ:
2. В результате разложения нитрата бария при температуре 620 — 670º С образуется оксид бария, оксид азота (IV) и кислород:
3. Оксид бария можно получить сжиганием бария в в кислороде при температуре до 500º С, в результате реакции образуется оксид бария:
2Ba + O2 = 2BaO,
4. Пероксид бария разлагается при температуре выше 790º С с образованием оксида бария и кислорода:
5. Карбонат бария вступает в реакцию с углеродом (коксом) и образует оксид бария и угарный газ при выше 1000º С:
BaCO3 + C = BaO + 2CO
Химические свойства
1. Оксид бария реагирует с простыми веществами :
1.1. Оксид бария реагирует с кислородом при температуре до 500º С и образует пероксид бария:
2BaO + O2 = 2BaO2
1.2. При 1100 — 1200º С оксид бария вступает в реакцию с алюминием и образует барий и алюминат бария:
4BaO + 2Al = 3Ba + Ba(AlO2)2
1.3. Оксид бария вступает во взаимодействие с кремнием при 1200º С с образованием силиката бария и бария:
3BaO + Si = BaSiO3 + 2Ba
2. Оксид бария взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Оксид бария взаимодействует с кислотами:
Оксид бария с разбавленной соляной кислотой образует хлорид бария и воду:
BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O
2.2. Оксид бария реагирует с кислотными оксидами.
Оксид бария при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната бария:
BaO + CO2 = BaCO3
2.3. Оксид бария взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид бария:
Барий: способы получения и химические свойства
Барий Ba — щелочноземельный металл. Серебристо-белый, ковкий, пластичный. На воздухе покрывается темной оксидно-нитридной пленкой. Реакционноспособный. Сильный восстановитель;
Относительная молекулярная масса Mr = 137,327; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 3,6; tпл = 727º C; tкип = 1860º C.
Способ получения
1. В результате взаимодействия оксида бария и кремния при 1200º С образуются силикат бария и барий:
3BaO + Si = BaSiO3 + 2Ba
2. Оксид бария взаимодействует с алюминием при 1100 — 1200º С образуя барий и алюминат бария:
4BaO + 2Al = 3Ba + Ba(AlO2)2
3. В результате разложения гидрида бария при температуре выше 675º С образуется барий и водород:
Качественная реакция
Барий окрашивает пламя газовой горелки в желто — зеленый цвет.
Химические свойства
1. Барий вступает в реакцию с простыми веществами :
1.1. Барий взаимодействует с азотом при 200 — 460º С образуя нитрид бария:
1.2. Барий сгорает в кислороде (воздухе) при температуре выше 800º С, то на выходе будет образовываться оксид бария:
2Ba + O2 = 2BaO
1.4. С водородом барий реагирует при температуре 150 — 300º C с образованием гидрида бария:
1.6. Барий взаимодействует с серой при 150º С и образует сульфид бария:
Ba + S = BaS
1.7. Барий взаимодействует с углеродом (графитом) при 500º С и образует карбид бария:
Ba + 2C = BaC2
2. Барий активно взаимодействует со сложными веществами:
2.2. Барий взаимодействует с кислотами:
2.2.1. Барий реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид бария и водород :
Ba + 2HCl = BaCl2 + H2 ↑
2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой барий образует нитрат бария, оксид азота (I) и воду:
если азотную кислоту еще больше разбавить, то образуются нитрат бария, нитрат аммония и вода:
2.2.3. Барий вступает во взаимодействие с сероводородной кислотой при температуре выше 350 с образованием сульфида бария и водорода:
Ba + H2S = BaS + H2
2.3. Барий вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид бария и гидрид бария:
если аммиак будет жидким, то в результате реакции в присутствии катализатора платины образуется амид бария и водород:
2.4. Барий взаимодействует с оксидами :
Барий реагирует с углекислым газом при комнатной температуре с образованием карбоната бария и углерода:
2Ba + 3CO2 = 2BaCO3 + C
Оксид бария, характеристика, свойства и получение, химические реакции
Краткая характеристика:
– неорганическое вещество, не имеющее цвета.
Химическая формула а BaO.
В воде не растворяется, а реагирует с ней.
Физические свойства:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | BaO |
| Синонимы и названия иностранном языке | barium oxide (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные кубические кристаллы |
| Цвет | без цвета |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 | 5720 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 | 5,72 |
| Температура кипения, °C | 2000 |
| Температура плавления, °C | 1920 |
| Молярная масса, г/моль | 153,3394 |
Получение:
получают в результате следующих химических реакций:
Ba(OH)2 → BaO + H2О (t = 780-800 o C).
BaCO3 → BaO + CO2 (t = 1000-1450 o C).
относится к основным ам.
Химические свойства а аналогичны свойствам основных ов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция а с бериллием:
BaO + Be → Ba + BeO (t = 270 o C).
В результате реакции образуется барий и бериллия. Таким образом, барий восстанавливается из а бериллием при температуре 270 o C.
2. реакция а с алюминием:
3BaO + 2Al → 3Ba + Al2O3 (t = 1200 o C),
2Al + 4BaO → Ba(AlO2)2 + 3Ba (t = 1100-1200 o C),
2Al + 4BaO → BaAl2O4 + 3Ba (t = 1100-1200 o C).
В результате реакции в первом случае образуется барий и алюминия. Таким образом, барий восстанавливается из а алюминием при температуре 1200 o C.
3. реакция а с кремнием:
3BaO + Si → 2Ba + BaSiO3 (t = 1200 o C).
В результате реакции образуется соль – силикат и барий.
4. реакция а с кислородом:
5. реакция а с водой:
6. реакция а с ом цинка:
BaO + ZnO → BaZnO2 (t = 1100 o C).
7. реакция а с ом титана:
8. реакция а с ом кадмия:
BaO + CdO → BaCdO2 (t = 1100 o C).
9. реакция а с ом меди:
10. реакция а с ом германия:
BaO + GeO2 → BaGeO3 (t = 1200 o C).
11. реакция а с ом гафния:
BaO + HfO2 → BaHfO3 (t = 1800-2200 o C).
В результате реакции образуется гафния-.
12. реакция а с ом марганца:
BaO + MnO → BaMnO2 (t = 1800 o C),
13. реакция а с ом никеля:
BaO + NiO → BaNiO2 (t = 1200 o C).
В результате реакции образуется никеля-.
14. реакция а с ом циркония:
BaO + ZrO2 → BaZrO3 (t = 1800-2200 o C).
В результате реакции образуется циркония- (цирконат ).
15. реакция а с ом олова:
BaO + SnO → BaSnO2 (t = 1000 o C).
В результате реакции образуется олова-.
16. реакция а с ом ванадия:
17. реакция а с ом углерода:
18. реакция а с ом серы:
19. реакция а с плавиковой кислотой:
В результате химической реакции получается соль – фторид и вода.
20. реакция а с азотной кислотой:
В результате химической реакции получается соль – нитрат и вода.
21. реакция а с ортофосфорной кислотой:
В результате химической реакции получается соль – ортофосфат и вода.
Аналогично проходят реакции а и с другими кислотами.
22. реакция а с бромистым водородом (бромоводородом):
В результате химической реакции получается соль – бромид и вода.
23. реакция а с йодоводородом:
В результате химической реакции получается соль – йодид и вода.
Применение и использование:
применяется в качестве покрытия различных приборов, а также наполнителя, компонента и катализатора в химической промышленности и в производстве стекла.
Оксид бария
| Оксид бария | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Оксид бария |
| Традиционные названия | Окись бария |
| Хим. формула | BaO |
| Рац. формула | BaO |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 153,3394 г/моль |
| Плотность | 5,72 (20 °C) |
| Температура | |
| • плавления | 1920 °C |
| • кипения | 2000 °C |
| Энтальпия | |
| • образования | -558,1 кДж/моль |
| Рег. номер CAS | 1304-28-5 |
| PubChem | 62392 |
| Рег. номер EINECS | 215-127-9 |
| SMILES | |
| RTECS | CQ9800000 |
| ChemSpider | 56180 |
| Токсичность | Ядовит |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Содержание
Получение
1. Взаимодействие металлического бария с кислородом:
В этом случае наряду с оксидом бария образуется пероксид бария:
2. Разложение карбоната бария при нагревании:
3. Разложение нитрата бария при нагревании. 2Ba(NO3)2 = 2BaO + 4NO2 + O2
Химические свойства
1. Энергичное взаимодействие с водой с образованием щёлочи и выделением тепла:
2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:
3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:
4. Взаимодействие с кислородом при температуре около 600 °C с образованием пероксида:
5. Восстановление до металла при нагревании с магнием, цинком, алюминием и кремнием.
Применение
Поскольку работа выхода оксида бария низка, то при невысокой стоимости и технологичности он давно и широко применяется для покрытия катодов различных электронно-вакуумных приборов, телевизионных, осциллографических трубках и др.
Также используется для производства некоторых видов стекла, например, оптического.
В некоторых реакциях используется как катализатор.
Яркость поверхности, покрытой оксидом бария или оксидом магния, принимается за единицу при измерениях коэффициента яркости других поверхностей.
Оксид бария (BaO): структура, свойства, применение, риски
Содержание:
Быстрая реакция оксида бария с водой позволяет использовать его в лабораториях химического анализа для высыхания, то есть удаления воды из органических растворителей, которые представляют собой жидкие соединения, которые служат для растворения других веществ.
BaO ведет себя как сильное основание, поэтому вступает в реакцию со многими типами кислот. Например, легко реагирует с диоксидом углерода CO.2 из воздуха с образованием карбоната бария BaCO3.
Он используется при производстве полимеров для силовых кабелей и в качестве ингредиента для смол для заделки отверстий в зубах, которые были вылечены.
Оксид бария (BaO) также используется в керамической промышленности как для покрытия глазурью, так и для ее производства. Он также используется в цементных смесях для увеличения прочности конечного продукта на сжатие.
Состав
В своих кристаллах BaO образует кубические ионные сетки (кубической формы) типа хлорида натрия.
Электронная конфигурация иона бария: [Xe] 6s 0 поскольку он потерял два электрона оболочки 6s. Эта конфигурация очень стабильна.
Номенклатура
Физические свойства
Физическое состояние
Желтовато-белое кристаллическое вещество.
Молекулярный вес
Температура плавления
Точка кипения
Плотность
Растворимость
Слабо растворим в воде: 3,8 г / 100 мл при 20 ºC.
Химические свойства
Оксид бария BaO быстро реагирует с водой, выделяя тепло и образуя коррозионный раствор гидроксида бария Ba (OH).2, который является наиболее растворимым гидроксидом среди гидроксидов щелочноземельных металлов.
С СО2 BaO реагирует с образованием карбоната бария BaCO3.
BaO гигроскопичен, поэтому, если он подвергается воздействию окружающей среды, он постепенно присоединяется к влажности воздуха, образуя Ba (OH).2 который соединяется с диоксидом углерода CO2 из воздуха с образованием карбоната бария BaCO3.
Когда монооксид бария BaO нагревается в присутствии воздуха, он соединяется с кислородом с образованием пероксида бария BaO.2. Реакция обратимая.
В присутствии воды он может реагировать с алюминием Al или цинком Zn, образуя оксиды или гидроксиды указанных металлов и выделяя газообразный водород H2.
Может инициировать полимеризацию полимеризуемых органических соединений, таких как эпоксиды.
Риски
Может быть токсичным при проглатывании. Он не должен попадать на кожу. Раздражает глаза, кожу и дыхательные пути. Это может быть вредно для нервной системы. Он способен вызывать низкий уровень калия, что приводит к сердечным и мышечным заболеваниям.
Получение
Оксид бария BaO можно получить нагреванием карбоната бария BaCO.3 углем. Образуется BaO и выделяется газообразный оксид углерода CO.
Вакх3 + C → BaO + 2 CO ↑
Приложения
В качестве осушителя органических растворителей
Из-за легкости взаимодействия с водой BaO используется с середины прошлого века в качестве осушителя бензина и основных или нейтральных органических растворителей.
BaO очень активно высыхает вокруг себя, он очень быстро впитывает влагу, выделяя значительное количество тепла, образуя гидроксид бария Ba (OH).2 который стабилен примерно до 1000 ºC. Поэтому BaO можно использовать при высоких температурах.
Он также обладает высокой водопоглощающей способностью. Каждая молекула BaO может абсорбировать одну из воды и Ba (OH).2 В результате также может впитаться определенное количество воды.
Подходит для лабораторий аналитической химии. Он не липкий.
Его можно использовать в эксикаторах, которые представляют собой большие стеклянные контейнеры с крышкой, в которых внутренняя среда остается сухой. BaO сохраняет миниатюрную атмосферу эксикатора сухой.
Эти эксикаторы используются для размещения веществ или реагентов и, таким образом, предотвращения поглощения ими воды из окружающей среды.
Он также используется для осушения основных газов, таких как аммиак NH.3.
В газоразрядных лампах
BaO помещается на электроды газоразрядных ламп как материал, излучающий электроны.
Газоразрядные лампы изготавливаются из трубки из стекла, кварца или другого подходящего материала, они содержат инертный газ и, в большинстве случаев, пары металла. Металлический пар может быть натрием или ртутью.
Электрические разряды возникают внутри трубки, потому что у нее есть положительный и отрицательный электроды.
BaO помещается на электроды лампы. Электроны, которые он испускает, сталкиваются с атомами пара металла и передают им энергию.
При прохождении электрического тока через этот газ или пар образуется видимый свет или ультрафиолетовое (УФ) излучение.
При изготовлении керамики
BaO используется в композициях для покрытия керамической глазури.
Однако он также был испытан в качестве добавки при получении стеклокерамики.
BaO эффективно улучшает механические характеристики и химическую стойкость этого типа керамики. Он оказывает сильное влияние на термические свойства и состав кристаллической фазы получаемых материалов.
При приготовлении цементных смесей
BaO был протестирован как компонент фосфоалюминатного цемента.
Этот тип цемента полезен в морской среде, поскольку он не имеет такой же тенденции к гидратации, как другие типы цемента, поэтому он не страдает от образования пор или расширения.
Тем не менее, фосфоалюминатные цементы должны быть усилены по своим механическим характеристикам, чтобы они могли противостоять морским течениям и ударам плавающих кусков льда, присутствующих в океане.
Добавление BaO к фосфоалюминатному цементу изменяет минеральную структуру указанного материала, улучшает структуру пор и значительно увеличивает прочность на сжатие цементного теста.
Другими словами, BaO улучшает прочность на сжатие этого типа цемента.
В различных приложениях
Он используется в качестве ингредиента для придания непрозрачности стоматологическим смолам для заполнения отверстий в зубах.
Он также используется в качестве зародышеобразователя для получения полимеров поливинилиденфторида, которые используются для изоляции силовых кабелей.
Ссылки
Значение энергии ветра
Спазмолитики: лекарства, механизм действия, применение, эффекты