Барий. Свойства, получение, распространение

Металлический барий получают металлотермическим восстановлением окиси или хлорида бария, термическим разложением гидрида и нитрида бария или Ba (NH .3) e

Барий. Свойства, получение, распространение

Информация

Разное

Другие материалы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией
огенизации.

Окись бария, ВаО, получают непосредственным синтезом из элементов. Кроме того, используют термическое разложение гидроокиси, перекиси, карбоната или нитрата бария. Применяют также прокаливание смеси карбоната бария с углем, сульфата бария с односернистым железом или нагревание сульфида бария с окисью магния и водой:

ВаО представляет собой кубические (решетка типа NaCI) или гексагональные бесцветные кристаллы (или белый аморфный порошок), очень гигроскопичные, с плотностью 5,72 г/см 3 (для кубической модификации) и 5,32 г/см 3 (для гексагональной) и твердостью 3,3 по шкале Mooca ; т. пл. 1923°, т. кип. 2000°. Ва0 люминесцирует под действием ультрафиолетовых лучей и фосфоресцирует в рентгеновских лучах.

Растворяясь в воде, окись бария дает гидроокись бария Ba ( OH ) 2 . В отличие от окислов кальция и стронция окись бария при температуре 500° в заметных количествах поглощает двуокись углерода. На холоду окись бария взаимодействует с хлором, а при нагревании с кислородом, серой, азотом, углеродом, двуокисью серы, сероуглеродом, двуокисью кремния, двуокисью свинца, окисью железа, хрома, а также с солями аммония:

При нагревании окись бария восстанавливается магнием, цинком, алюминием, кремнием и цианидами щелочных металлов.

Окись бария применяют для изготовления стекла, эмалей и термо' катализаторов. В результате замещения в цементе окиси кальция окисью бария получают цементы с исключительной устойчивостью по отношению к воде, содержащей сульфат-ионы.

Перекись бария, ВаО 2 , получают, сильно прокаливая гидроокись, нитрат или карбонат бария в токе воздуха в присутствии следов воды. Другие способы получения: непосредственный синтез из элементов при нагревании, прокаливание окиси бария с окисью меди, нагревание окиси бария с хлоратом калия, нагревание окиси бария до 350°, дегидратация кристаллогидрата

BaO 2 *8 H 2 O при 120°:

Ва + 0 2 = Ва0 2 + 145,7 ккал Ba0 + СиО = Ва0 2 + С u

Ba0 +1/2 0 2 = Ва0 2 + 12,1 ккал 3ВаО + К clO 3 = ЗВа0 2 + КСl

Ba 0 2 представляет собой белый парамагнитный порошок с плотностью 4,96 г1см 3 и т. пл. 450°. Он разлагается до Ba0 (600°) или до кислорода (795°), устойчив при обычной температуре (может храниться годами), плохо растворяется в воде, спирте и эфире, растворяется в разбавленных кислотах:

Термическое разложение перекиси бария ускоряют окислы - СеО, Cr 2 O 3 ,

Fe 2 O 3 и Cu 0.

Известны кристаллогидраты BaO 2 * 8 H 2 O и BaO 2 H 2 O . Октагид-рат Ba0 2 H 2 O получают действием перекиси водорода на баритовую поду в слабощелочных растворах, а также обработкой на холоду раствора хлорида пли гидроокиси бария перекисью натрия:

Ва(ОН) 2 + H 2 O 2 + 6 H 2 O = Ва0 2 *8Н 2 О

BaO 2 *8 H 2 O выделяется в виде бесцветных гексагональных кристаллов, трудно растворимых в воде, спирте, эфире. Нагретое с перекисью водорода это соединение превращается в желтое вещество надперекнсь бария ВаО.

Перекись бария реагирует при нагревании с водородол1, серой, углеродом, аммиаком, солями аммония, феррицианидом калия и т. д.

С концентрированной соляной кислотой перекись бария реагирует, выделяя хлор:

ВаO 2 + 4НС1 конц . = BaCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O

Перекись бария восстанавливает соли благородных металлов (обладающие малой химической активностью) до соответствующего металла. Перекись бария применяют для получения перекиси водорода, в зажигательных бомбах, а также в качестве катализатора крекинг-процесса.

Ba O 2 H 2 O 2 представляет собой желтые моноклинные микрокристаллы, устойчивые при 0°, трудно растворимые в обычных растворителях.

Гидроокись бария, Ва(ОН) 2, получают действием воды на металлический барий или ВаО. Используют также обработку растворов солей бария (особенно нитрата) щелочами. В промышленности применяют действие перегретого пара на сульфид бария. С этой же целью можно нагреть до 175" (под давлением) метаспликат бария BaSiOs с раствором NaOH . Описан метод, основанный на восстановлении перекиси бария при 550°:

Ba ( OH ) 2 белый порошок с плотностью 4,495 г/см 3 и т. пл. 408°. В катодных лучах гидроокись бария фосфоресцирует желто-оранжевым цветом. Растворяется в воде, трудно растворима в ацетоне и метплацетате.

При растворении Ва(ОН) 2 в воде получается бесцветный раствор с сильно щелочной реакцией баритовая вода, которая в присутствии двуокиси углерода быстро покрывается поверхностной пленкой карбоната бария.

Известны кристаллогидраты Ва(ОН) 2 *8Н 2 О, Ва(ОН) 2 *7 H 2 O , Ва(ОН) 2Н 2 O и Ва(ОН) 2 * H 2 O. Кристаллогидрат Ва(ОН) 2 *8 H 2 O выделяется в виде бесцветных моноклинных призм с плотностью 2,18 г/cм 3 и т. пл. 78°. При нагревании до 650° в токе воздуха кристаллогидрат превращается в окись или перекись бария.

Пропускание хлора через баритовую воду сопровождается образованием хлорида, хлората и очень незначительных количеств гинохлорита бария:

6Ва(ОН) 2 + 6 CL 2 = 5 BaCl 2 + Ва( ClO 3 ) 2 + 6H 2 О

Баритовая вода реагирует при 100° с сероуглеродом:

2Ва(ОН) 2 + CS 2 = ВаСО 3 + Ba ( HS ) 2 + H 2 O

Металлический алюминий взаимодействует с баритовой водой с образованием гидроксоалюмината бария и водорода:

2А l + Ва(ОН) 2 + 10 H 2 O = Ba [ Al ( OH ) 4 ( H 2 O ) 2 ] 2 +3 H 2

Выше 1000° гидроокись бария подвергается термической диссоциации:

Ва(ОН) 2 → ВаО + Н 2 O

Баритовая вода Ва(ОН) 2 применяется в качестве очень чувствительного химического реактива на двуокись углерода.

Фторид бария, BaF 2, получают непосредственным синтезом из элементов, действием фтористого водорода на окись, гидроокись, карбонат или хлорид бария, обработкой баритовой воды фтористо-водородной кислотой, обработкой нитрата или хлорида бария фторидом натрия или калия, а также сплавленном хлорида магния с фторидом кальция или магния в атмосфере CO 2 и термическим разложением гексафторосиликата бария в атмосфере инертного газа:

Бесцветные кубические кристаллы BaF 2 имеют решетку типа CaF 2 с расстоянием между центром иона Ва 2+ и иона Fֿ 2,68 А. Плотность 4,83 г/см 3 , т.пл. 1280°, т. кип. 2137°. Кристаллы мало растворимы в воде (1,63 г/л при 18°), растворяются в фтористоводо-родной, соляной и азотной кислотах. Применяются для изготовления эмалей и оптических стекол. Температура плавления смеси BaF 2 * LiF 850°, а смеси BaF 2 * BaCl 2 1010°.

Похожие работы

< 1 2