RiesgosEl carbonat de bari és una sal inorgànica de l'metall bari, penúltim element de el grup 2 de la taula periòdica i que pertany als metalls alcalinoterris. La seva fórmula química és Bacus 3 i està disponible al mercat en forma de pols blanca cristal·lina.
Com s'obté? El metall bari es troba en minerals, com ara la vareta (BaSO 4) i la whiterita (Baco 3). La whiterita està associada amb altres minerals que resten nivells de puresa als seus cristalls blancs a canvi de coloracions.
Per generar el Bacus 3 d'ús sintètic cal eliminar les impureses de la whiterita, tal com indiquen les següents reaccions:
Bacus 3 (s, impur) + 2NH 4 Cl (s) + Q (calor) => 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 barita, però, és la font principal de bari, i per això les produccions industrials dels compostos de bari parteixen d'aquesta. D'aquest mineral es sintetitza el sulfur de bari (Bas), producte de què desemboquen les síntesi d'altres compostos i de Bacus 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)
Propietats físiques i químiques
És un sòlid polsós, blanc i cristal·lí. És inodor, insípid i el seu pes molecular és 197,89 g / mol. Té una densitat de 4,43 g / ml i una pressió de vapor inexistent.
Té índexs de refracció de 1,529, 1,676, i 1,677. La witherita emet llum quan absorbeix radiació ultraviolada: des d'una llum blanca brillant amb tonalitats blavoses, fins a una llum groga.
És altament insoluble en aigua (0,02 g / L) i en etanol. En solucions àcides de HCl forma la sal soluble clorur de bari (BaCl 2), la qual cosa explica la seva solubilitat en aquests mitjans àcids. En el cas de l'àcid sulfúric, precipita com la sal insoluble BaSO 4.
Bacus 3 (s) + 2HCl (aq) => BaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Bacus 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) => BaSO 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Com és un sòlid iònic, també és insoluble en els solvents apolars. El carbonat de bari fon a 811 ºC; si la temperatura augmenta al voltant dels 1380-1400 ºC, el líquid salat pateix una descomposició química en lloc de bullir. Aquest procés ocorre per a tots els carbonats metàl·lics: MCO 3 (s) => MO (s) + CO 2 (g).
descomposició tèrmica
Bacus 3 (s) => BaO (s) + CO 2 (g)
Si els sòlids iònics es caracteritzen per ser molt estables, per què es descomponen els carbonats? Canvia el metall M la temperatura a la qual el sòlid es descompon? Els ions que conformen el carbonat de bari són Ba 2+ i CO 3 2-, tots dos voluminosos (és a dir, amb radis iònics grans). El CO 3 2- és el responsable de la descomposició:
CO 3 2- (s) => O 2- (g) + CO 2 (g)
L'ió òxid (O 2-) s'enllaça a l'metall per formar MO, l'òxid metàl·lic. MO genera una nova estructura iònica en la qual, com a norma general, com més similars siguin la grandària dels seus ions, més estable és l'estructura resultant (entalpia de xarxa). El contrari passa si els ions M + i O 2- tenen radis iònics molt desiguals.
Si l'entalpia de xarxa per a MO és gran, la reacció de descomposició està energèticament afavorida, requerint menors temperatures d'escalfament (punts d'ebullició menors).
D'altra banda, si MO té entalpia de xarxa petita (com en el cas de BaO, on Ba 2+ té major radi iònic que O 2-) la descomposició està menys afavorida i requereix temperatures més altes (1380-1400ºC). En els casos de l'MgCO 3, CaCO 3 i SrCO 3, es descomponen a menors temperatures.
estructura química
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.