RiesgosIl carbonato di bario è un sale inorganico del metallo bario, penultimo elemento del gruppo 2 della tavola periodica e appartenente ai metalli alcalino terrosi. La sua formula chimica è BaCO 3 ed è disponibile in commercio sotto forma di una polvere cristallina bianca.
Come si ottiene? Il bario metallico si trova nei minerali, come la barite (BaSO 4 ) e la whiterite (BaCO 3 ). La whiterite è associata ad altri minerali che sottraggono livelli di purezza dai loro cristalli bianchi in cambio di colorazioni.
Per generare BaCO 3 per uso sintetico, è necessario rimuovere le impurità dalla whiterite, come indicato dalle seguenti reazioni:
BaCO 3 (s, impuro) + 2NH 4 Cl (s) + Q (calore) => BaCl 2 (aq) + 2NH 3 (g) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
BaCl 2 (aq) + (NH 4 ) 2 CO 3 (s) => BaCO 3 (s) + 2NH 4 Cl (aq)
La barite, invece, è la principale fonte di bario, e quindi su di essa si basano le produzioni industriali di composti di bario. Da questo minerale viene sintetizzato il solfuro di bario (BaS), un prodotto da cui risulta la sintesi di altri composti e BaCO 3 :
BaS (s) + Na 2 CO 3 (s) => BaCO 3 (s) + Na 2 S (s)
BaS (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l) => BaCO 3 (s) + (NH 4 ) 2 S (aq)
Proprietà fisiche e chimiche
È un solido bianco, cristallino, polveroso. È inodore, insapore e il suo peso molecolare è di 197,89 g / mol. Ha una densità di 4,43 g / mL e una pressione di vapore inesistente.
Ha indici di rifrazione di 1.529, 1.676 e 1.677. Witherite emette luce quando assorbe la radiazione ultravioletta: dalla luce bianca brillante con sfumature bluastre, alla luce gialla.
È altamente insolubile in acqua (0,02 g / L) e in etanolo. Nelle soluzioni acide di HCl, forma il sale solubile del cloruro di bario (BaCl 2 ), il che spiega la sua solubilità in questi mezzi acidi. Nel caso dell'acido solforico, precipita come sale insolubile BaSO 4 .
BaCO 3 (s) + 2HCl (aq) => BaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
BaCO 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) => BaSO 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Poiché è un solido ionico, è anche insolubile in solventi non polari. Il carbonato di bario fonde a 811 ° C; se la temperatura sale intorno a 1380-1400 ºC, il liquido salato subisce una decomposizione chimica anziché bollire. Questo processo si verifica per tutti i carbonati metallici: MCO 3 (s) => MO (s) + CO 2 (g).
Decomposizione termica
BaCO 3 (s) => BaO (s) + CO 2 (g)
Se i solidi ionici si caratterizzano per essere molto stabili, perché i carbonati si decompongono? Il metallo M cambia la temperatura alla quale il solido si decompone? Gli ioni che compongono il carbonato di bario sono Ba 2+ e CO 3 2– , entrambi voluminosi (cioè con ampi raggi ionici). CO 3 2– è responsabile della decomposizione:
CO 3 2– (s) => O 2– (g) + CO 2 (g)
Lo ione ossido (O 2– ) si lega al metallo per formare MO, l'ossido di metallo. MO genera una nuova struttura ionica in cui, come regola generale, più simili sono le dimensioni dei suoi ioni, più stabile è la struttura risultante (entalpia reticolare). L'opposto si verifica se gli ioni M + e O 2– hanno raggi ionici molto disuguali.
Se l'entalpia reticolare per MO è grande, la reazione di decomposizione è energeticamente favorita, richiedendo temperature di riscaldamento inferiori (punti di ebollizione inferiori).
D'altra parte, se MO ha una piccola entalpia reticolare (come nel caso di BaO, dove Ba 2+ ha un raggio ionico maggiore di O 2– ), la decomposizione è meno favorita e richiede temperature più elevate (1380-1400ºC). Nei casi di MgCO 3 , CaCO 3 e SrCO 3 , si decompongono a temperature più basse.
Struttura chimica
Original text
Riesgos
El BaCO3 es venenoso por ingestión, causando una infinidad de síntomas desagradables que conducen a la muerte por insuficiencia respiratoria o paro cardíaco; por este motivo no se recomienda ser transportado junto a bienes comestibles.
Produce enrojecimiento de los ojos y de la piel, además de tos y dolor de garganta. Es un compuesto tóxico, aunque fácilmente manipulable con las manos desnudas si se evita a toda costa su ingestión.
No es inflamable, pero a altas temperaturas se descompone formando BaO y CO2, productos tóxicos y oxidantes que pueden hacer arder otros materiales.
En el organismo el bario se deposita en los huesos y otros tejidos, suplantando al calcio en muchos procesos fisiológicos. También bloquea los canales por donde viaja los iones K+, impidiendo su difusión a través de las membranas celulares.
Referencias
- PubChem. (2018). Barium Carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2017). Barium carbonate. Recuperado el 24 de marzo de 2018, de Wikipedia: en.wikipedia.org
- ChemicalBook. (2017). Barium carbonate . Recuperado el 24 de marzo de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
- Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). Barium Carbonate Nanoparticles as Synergistic Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction on La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3!d Solid-Oxide Fuel Cell Cathodes. ChemElectroChem 3, 1 – 10.
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- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En La estructura de los sólidos simples (cuarta edición., pág. 99-102). Mc Graw Hill.