Содержание
Характеристики бария
Металл имеет атомную массу 137 г/ммоль и плотность порядка 3,7 г/см3. Является очень легким и мягким – максимальная его твердость по шкале Мооса составляет 3 балла. В случае ртутных примесей хрупкость бария существенно повышается.
Металл имеет светлый серебристо-серый окрас. Однако, металл славится и зеленым цветом, который приобретается в результате химической реакции с участием солей элемента (напрамер, сульфата бария). Если в барий опустить стеклянную палочку и поднести открытый огонь, то мы увидим зеленое пламя. Данный способ позволяет сделать четкое определение даже минимального содержания примесей тяжелого металла.
Барий наряду с другими щелочноземельными металлами проявляет химическую активность. В группе занимает средние позиции, оставив позади себя стронций и кальций, которые допустимо хранить на открытом воздухе, чего нельзя сказать о барии. Отличной средой для хранения металла является парафиновое масло, в которое, непосредственно, и погружается барий, или же петролевый эфир.
Барий взаимодействует с кислородом, однако, в результате реакции утрачивается его блеск, после чего металл приобретает сначала желтоватый оттенок, потом становится коричневым и в итоге приобретает серый окрас. Именно такой внешний вид присущ оксиду бария. При нагревании атмосферы, барий становится взрывоопасным.
56-й элемент периодической системы Менделеева также взаимодействует с водой, в результате чего происходит реакция, обратная реакции с кислородом. В данном случае разложению подлежит жидкость. Такую реакцию дает исключительно чистый металл, после чего он становится гидроксидом бария. Если с водной средой будет контактировать соли металла, то никакой реакции не увидим, так как ничего не произойдет. Например, его хлорид является не растворимым в воде и активную реакцию можно наблюдать только при взаимодействии с кислой средой.
Металл легко вступает в реакцию с водородом, однако для этого необходимо создать определенные условия, а именно – повышение температуры. При этом на выходе получается гидрид бария. В условиях повышения температурного режима 56-й элемент также реагирует и с аммиаком, в результате чего образуется нитрид. В случае дальнейшего повышения температуры можно получить цианид.
Раствор бария имеет характерный синий окрас, который получается в результате реакции с аммиаком в жидком агрегатном состоянии. Если при этом добавить платиновый катализатор, то образуется амид бария. Однако область применения данного вещества далеко не широка – используется исключительно в качестве реактива.
Характеристика | Значение |
---|---|
Свойства атома | |
Название, символ, номер | Барий / Barium (Ba), 56 |
Атомная масса (молярная масса) | 137,327(7)[1] а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [Xe] 6s2 |
Радиус атома | 222 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 198 пм |
Радиус иона | (+2e) 134 пм |
Электроотрицательность | 0,89 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | -2,906 |
Степени окисления | 2 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 502,5 (5,21) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 3,5 г/см³ |
Температура плавления | 1 002 K |
Температура кипения | 1 910 K |
Уд. теплота плавления | 7,66 кДж/моль |
Уд. теплота испарения | 142,0 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 28,1[2] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 39,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая объёмноцентрированая |
Параметры решётки | 5,020 Å |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) (18.4) Вт/(м·К) |
Номер CAS | 7440-39-3 |
Токсичность[править | ]
Все растворимые в воде соединения бария высокотоксичны. Вследствие хорошей растворимости в воде из солей бария опасен хлорид, а также нитрат, нитрит, хлорат и перхлорат. Хорошо растворимые в воде соли бария быстро резорбируются в кишечнике. Смерть может наступить уже через несколько часов от паралича сердца.
Симптомы острого отравления солями бария: слюнотечение, жжение во рту и пищеводе. Боли в желудке, колики, тошнота, рвота, понос, повышенное кровяное давление, твердый неправильный пульс, судороги, позже возможны и параличи, синюха лица и конечностей (конечности холодные), обильный холодный пот, мышечная слабость, в особенности конечностей, доходящая до того, что отравленный не может кивнуть головой. Расстройство походки, а также речи вследствие паралича мышц глотки и языка. Одышка, головокружение, шум в ушах, расстройство зрения.
В случае тяжелого отравления смерть наступает внезапно или в течение одних суток. Тяжелые отравления наступают при приеме внутрь 0,2 – 0,5 г солей бария, смертельная доза 0,8 – 0,9 г.
Для оказании первой помощи необходимо промыть желудок 1%-ным раствором сульфата натрия или магния. Клизмы из 10%-ных растворов тех же солей. Дача внутрь раствора раствора тех же солей (20,0 ч. соли на 150,0 ч. воды) по столовой ложке каждые 5 мин. Рвотные средства для удаления из желудка образовавшегося нерастворимого сульфата бария. Внутривенно 10-20 мл 3%-ного раствора сульфата натрия. Подкожно-камфора, кофеин, лобелин-по показаниям. Тепло на ноги. Внутрь слизистые супы и молоко.
Качественный и количественный анализ
Качественно в растворах барий обнаруживается по выпадению осадка сульфата бария BaSO4, отличимого от соответствующих сульфатов кальция и сульфатов стронция крайне низкой растворимостью в неорганических кислотах.
Родизонат натрия выделяет из нейтральных солей бария характерный красно-бурый осадок родизоната бария. Реакция является очень чувствительной, специфичной, позволяя определить 1 часть ионов бария на 210000 массовых частей раствора[4].
Соединения бария окрашивают пламя в желто-зеленый цвет (длина волн 455 и 493 нм).
Количественно барий определяют гравиметрическим методом в виде BaSO4 или BaCrO4.
Барий, свойства атома, химические и физические свойства.
Ba 56 Барий
137,327(7) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2
Барий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 56. Расположен во 2-й группе (по старой классификации — главной подгруппе второй группы), шестом периоде периодической системы.
Общие сведения
Свойства атома бария
Химические свойства бария
Физические свойства бария
Кристаллическая решётка бария
Дополнительные сведения
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
100 | Общие сведения | |
101 | Название | Барий |
102 | Прежнее название | |
103 | Латинское название | Barium |
104 | Английское название | Barium |
105 | Символ | Ba |
106 | Атомный номер (номер в таблице) | 56 |
107 | Тип | Металл |
108 | Группа | Щёлочноземельный металл |
109 | Открыт | Карл Вильгельм Шееле и Иоганн Готлиб Ган, Швеция, 1774 г. |
110 | Год открытия | 1774 г. |
111 | Внешний вид и пр. | Мягкий, вязкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Ядовит |
112 | Происхождение | Природный материал |
113 | Модификации | |
114 | Аллотропные модификации | 2 аллотропные модификации:
— α-барий с кубической объёмно-центрированной кристаллической решёткой, — β-барий |
115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
117 | Двумерные материалы | |
118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
119 | Содержание в земной коре (по массе) | 0,034 % |
120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 3,0·10-6 % |
121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 1,0·10-6 % |
122 | Содержание в Солнце (по массе) | 1,0·10-6 % |
123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 0,00027 % |
124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,00003 % |
История и происхождение названия[править | ]
В 1774 г. шведский химик Карл Вильгельм Шееле и его друг Юхан Готлиб Ган исследовали один из самых тяжелых минералов – тяжелый шпат BaSO4. Им удалось выделить неизвестную раньше «тяжелую землю», которую потом назвали баритом (от греческого barys – тяжелый). А через 34 года Хэмфри Дэви, подвергнув электролизу мокрую баритовую землю, получил из нее новый элемент – барий. Следует отметить, что в том же 1808 г., несколько раньше Дэви, Йене Якоб Берцелиус с сотрудниками получил амальгамы кальция, стронция и бария. Так появился элемент барий. Естествен вопрос: почему барий не открыли раньше, ведь главный его минерал BaSO4 известен с XVII в.? «Вскрыть» этот минерал, выделить из него «землю», окисел, оказалось не под силу предшественникам Шееле и Гана. Еще алхимики прокаливали BaSO4 с деревом или древесным углем и получали фосфоресцирующие «болонские самоцветы». Но химически эти самоцветы не BaO, а сернистый барий BaS. Интересно, что в чистом виде сульфид бария не светится: необходимы активаторы – микропримеси веществ-активаторов – солей висмута, свинца, молибдена и других металлов. Свечение )фосфоресценция) происходит не само по себе, а только под воздействием радиоактивного, рентгеновского, ультрафиолетового и других видов излучения. После прекращения внешнего воздействия фосфоресценция может продолжаться, постепенно затухая, от нескольких секунд до нескольких часов.