RiesgosHet bariumcarbonaat is een anorganisch zout van het metaal barium, voorlaatste elementgroep 2 van het periodiek systeem en behorend tot aardalkalimetalen. De chemische formule is BaCO 3 en het is in de handel verkrijgbaar in de vorm van een wit kristallijn poeder.
Hoe wordt het verkregen? Bariummetaal wordt aangetroffen in mineralen, zoals bariet (BaSO 4 ) en witteriet (BaCO 3 ). Whiteriet wordt geassocieerd met andere mineralen die de zuiverheid van hun witte kristallen aftrekken in ruil voor kleuring.
Om BaCO 3 voor synthetisch gebruik te genereren , is het nodig om onzuiverheden uit witiet te verwijderen, zoals aangegeven door de volgende reacties:
BaCO 3 (s, onzuiver) + 2NH 4 Cl (s) + Q (warmte) => 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)
Bariet is echter de belangrijkste bron van barium en daarom zijn de industriële producties van bariumverbindingen erop gebaseerd. Bariumsulfide (BaS) wordt gesynthetiseerd uit dit mineraal, een product waaruit de synthese van andere verbindingen en BaCO 3 resulteert :
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)
Fysische en chemische eigenschappen
Het is een witte, kristallijne, poederachtige vaste stof. Het is geurloos, smaakloos en het molecuulgewicht is 197,89 g / mol. Het heeft een dichtheid van 4,43 g / ml en een niet-bestaande dampspanning.
Het heeft brekingsindices van 1.529, 1.676 en 1.677. Witheriet zendt licht uit wanneer het ultraviolette straling absorbeert: van helder wit licht met blauwachtige tinten tot geel licht.
Het is zeer slecht oplosbaar in water (0,02 g / l) en in ethanol. In zure oplossingen van HCl vormt het het oplosbare zout van bariumchloride (BaCl 2 ), wat de oplosbaarheid in deze zure media verklaart. In het geval van zwavelzuur slaat het neer als het onoplosbare zout 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)
Omdat het een ionische vaste stof is, is het ook onoplosbaar in niet-polaire oplosmiddelen. Bariumcarbonaat smelt bij 811 ° C; als de temperatuur rond 1380-1400 ºC stijgt, ondergaat de zoute vloeistof chemische ontbinding in plaats van te koken. Dit proces vindt plaats voor alle metaalcarbonaten: MCO 3 (s) => MO (s) + CO 2 (g).
Thermische ontleding
BaCO 3 (s) => BaO (s) + CO 2 (g)
Als ionische vaste stoffen worden gekenmerkt door zeer stabiel te zijn, waarom worden carbonaten dan afgebroken? Verandert het metaal M de temperatuur waarbij de vaste stof uiteenvalt? De ionen waaruit bariumcarbonaat bestaat, zijn Ba 2+ en CO 3 2– , beide omvangrijk (dat wil zeggen met grote ionstralen). CO 3 2– is verantwoordelijk voor afbraak:
CO 3 2– (s) => O 2– (g) + CO 2 (g)
Het oxide-ion (O 2– ) bindt zich aan het metaal en vormt MO, het metaaloxide. MO genereert een nieuwe ionenstructuur waarin, in het algemeen, hoe meer de grootte van zijn ionen gelijk is, des te stabieler de resulterende structuur (roosterenthalpie). Het tegenovergestelde doet zich voor als de M + - en O 2– -ionen zeer ongelijke ionstralen hebben.
Als de roosterenthalpie voor MO groot is, wordt de ontledingsreactie energetisch bevorderd, waardoor lagere verwarmingstemperaturen (lagere kookpunten) nodig zijn.
Aan de andere kant, als MO een kleine roosterenthalpie heeft (zoals in het geval van BaO, waar Ba 2+ een hogere ionenstraal heeft dan O 2– ), is de ontbinding minder gunstig en zijn hogere temperaturen nodig (1380-1400ºC). In het geval van MgCO 3 , CaCO 3 en SrCO 3 ontbinden ze bij lagere temperaturen.
Chemische structuur
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.
- Robbins Manuel A. (1983).Robbins The Collector’s Book of Fluorescent Minerals. Fluorescent minerals description, p-117.
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En La estructura de los sólidos simples (cuarta edición., pág. 99-102). Mc Graw Hill.