Properti Barium Karbonat, Struktur Kimia, Penggunaan

itu barium karbonat adalah garam anorganik dari logam barium, elemen kedua dari kelompok 2 dari tabel periodik dan termasuk dalam logam alkali tanah. Formula kimianya adalah BaCO₃ dan tersedia di pasaran dalam bentuk bubuk putih kristal.

Bagaimana kamu mendapatkannya? Logam barium ditemukan dalam mineral, seperti barit (BaSO)₄) dan whiterita (BaCO)₃). Whiterite dikaitkan dengan mineral lain yang mengurangi tingkat kemurnian dari kristal putih mereka dengan imbalan pewarnaan.

Untuk menghasilkan BaCO₃ penggunaan sintetik perlu untuk menghilangkan kotoran whiterite, seperti yang ditunjukkan oleh reaksi berikut:

BaCO₃(s, tidak murni) + 2NH₄Cl (s) + Q (panas) => BaCl₂(aq) + 2NH₃(g) + H₂O (l) + CO₂(g)

BaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(s) => BaCO₃(s) + 2NH₄Cl (aq)

Barit, bagaimanapun, adalah sumber utama barium, dan itulah sebabnya produksi industri senyawa barium dimulai dari itu. Barium sulfida (BaS) disintesis dari mineral ini, produk dari mana sintesis senyawa lain dan BaCO₃:

BaS + Na₂CO₃(s) => BaCO₃(s) + Na₂S

BaS (s) + CO₂(g) + H₂O (l) => BaCO₃(+) + (NH₄)₂S (aq)

Indeks

• 1 Sifat fisik dan kimia
  • 1.1 Dekomposisi thermal
• 2 struktur kimia
• 3 Penggunaan
• 4 Risiko
• 5 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Ini adalah bubuk, putih dan kristal padat. Tidak berbau, tidak enak dilihat dan berat molekulnya adalah 197,89 g / mol. Ini memiliki kepadatan 4,43 g / mL dan tekanan uap tidak ada.

Ini memiliki indeks bias 1.529, 1.676, dan 1.677. Witherite memancarkan cahaya ketika menyerap radiasi ultraviolet: dari cahaya putih terang dengan nada kebiruan, hingga cahaya kuning.

Ini sangat tidak larut dalam air (0,02 g / L) dan dalam etanol. Dalam larutan asam HCl membentuk garam barium klorida (BaCl₂), yang menjelaskan kelarutannya dalam media asam ini. Dalam hal asam sulfat, ia mengendap sebagai garam BaSO yang tidak larut₄.

BaCO₃(s) + 2HCl (aq) => BaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O (l)

BaCO₃(s) + H₂SO₄(aq) => BaSO₄+ CO₂(g) + H₂O (l)

Karena merupakan padatan ionik, ia juga tidak larut dalam pelarut apolar. Barium karbonat meleleh pada 811 ºC; Jika suhu meningkat sekitar 1380-1400 ºC, cairan asin mengalami dekomposisi kimia bukannya mendidih. Proses ini terjadi untuk semua karbonat logam: MCO₃(s) => MO (s) + CO₂(g).

Dekomposisi termal

BaCO₃(s) => BaO (s) + CO₂(g)

Jika padatan ionik ditandai dengan sangat stabil, mengapa karbonat terurai? Apakah logam M mengubah suhu saat zat padat terurai? Ion yang membentuk barium karbonat adalah Ba²⁺ dan CO₃^2-, keduanya besar (yaitu, dengan jari-jari ion besar). CO₃^2- Bertanggung jawab atas dekomposisi:

CO₃^2-(s) => O^2-(g) + CO₂(g)

Ion oksida (O^2-) diikat ke logam untuk membentuk MO, oksida logam. MO menghasilkan struktur ion baru di mana, sebagai aturan umum, semakin mirip ukuran ionnya, semakin stabil struktur yang dihasilkan (entalpi jaringan). Sebaliknya terjadi jika M ion⁺ dan O^2- mereka memiliki jari-jari ion yang sangat tidak sama.

Jika entalpi jaringan untuk MO besar, reaksi dekomposisi lebih disukai, membutuhkan suhu pemanasan yang lebih rendah (titik didih yang lebih rendah).

Di sisi lain, jika MO memiliki entalpi jaringan kecil (seperti dalam kasus BaO, di mana Ba²⁺ memiliki jari-jari ionik lebih besar daripada O^2-) dekomposisi kurang disukai dan membutuhkan suhu yang lebih tinggi (1380-1400ºC). Dalam kasus MgCO₃, CaCO₃ dan SrCO₃, mereka terurai pada suhu yang lebih rendah.

Struktur kimia

Anion CO₃^2- memiliki ikatan rangkap beresonansi antara tiga atom oksigen, dua di antaranya bermuatan negatif untuk menarik Ba kation²⁺.

Sementara kedua ion dapat dianggap sebagai bola bermuatan, CO₃^2- ia memiliki geometri bidang trigonal (segitiga datar yang ditarik oleh tiga atom oksigen), mungkin menjadi "bantal" negatif untuk Ba²⁺.

Ion-ion ini berinteraksi secara elektrostatik untuk membentuk susunan kristal tipe ortorombik, dengan ikatan ionik yang dominan.

Dalam hal itu, mengapa BaCO tidak larut?₃ di dalam air? Penjelasannya didasarkan hanya pada fakta bahwa ion-ion lebih stabil di dalam kisi kristal, daripada terhidrasi oleh lapisan-lapisan bola air molekul..

Dari sudut lain, molekul air kesulitan mengatasi tarikan elektrostatik yang kuat antara dua ion. Di dalam jaringan kristal ini mereka dapat menyimpan kotoran yang memberi warna pada kristal putih mereka.

Penggunaan

Sepintas, sebagian dari BaCO₃ mungkin tidak menjanjikan aplikasi praktis dalam kehidupan sehari-hari, tetapi jika Anda melihat kristal mineral putih, putih seperti susu, itu mulai masuk akal mengapa permintaan ekonomi Anda.

Ini digunakan untuk membuat gelas barium atau sebagai bahan tambahan untuk memperkuatnya. Itu juga digunakan dalam pembuatan kacamata optik.

Karena entalpi dan ketidakmampuan jaringannya yang besar, digunakan dalam pembuatan berbagai jenis paduan, karet, katup, penutup lantai, cat, keramik, pelumas, plastik, gemuk dan semen..

Demikian juga, itu digunakan sebagai racun untuk tikus. Dalam sintesis, garam ini digunakan untuk menghasilkan senyawa barium lainnya, dan karenanya berfungsi sebagai bahan untuk perangkat elektronik.

BaCO₃ dapat disintesis sebagai nanopartikel, mengekspresikan pada skala yang sangat kecil sifat menarik baru putih telur. Nanopartikel ini digunakan untuk menghamili permukaan logam, khususnya katalis kimia.

Telah ditemukan untuk meningkatkan katalis oksidasi, dan yang entah bagaimana mendukung migrasi molekul oksigen di permukaannya.

Mereka dianggap sebagai alat untuk mempercepat proses di mana oksigen dimasukkan. Dan, akhirnya, mereka digunakan untuk mensintesis bahan supramolekul.

Risiko

BaCO₃ itu beracun oleh konsumsi, menyebabkan banyak gejala tidak menyenangkan yang menyebabkan kematian karena gagal napas atau henti jantung; Karena alasan ini, tidak disarankan untuk diangkut di sebelah barang yang dapat dimakan.

Ini menyebabkan kemerahan pada mata dan kulit, selain batuk dan sakit tenggorokan. Ini adalah senyawa beracun, meskipun mudah dimanipulasi dengan tangan kosong jika konsumsi dihindari.

Ini tidak mudah terbakar, tetapi pada suhu tinggi terurai membentuk BaO dan CO₂, produk beracun dan pengoksidasi yang dapat membakar bahan lain.

Dalam organisme, barium disimpan dalam tulang dan jaringan lain, menggantikan kalsium dalam banyak proses fisiologis. Itu juga memblokir saluran di mana ion K bepergian⁺, mencegah difusinya melalui membran sel.

Referensi

1. PubChem. (2018). Barium Karbonat. Diperoleh pada 24 Maret 2018, dari PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Wikipedia. (2017). Barium karbonat. Diperoleh pada 24 Maret 2018, dari Wikipedia: en.wikipedia.org
3. Buku Kimia. (2017). Barium karbonat. Diperoleh pada 24 Maret 2018, dari ChemicalBook: chemicalbook.com
4. Hong T., S. Brinkman K., Xia C. (2016). Barium Karbonat Nanopartikel sebagai Katalis Sinergis untuk Reaksi Pengurangan Oksigen pada La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3! D Katoda Sel Bahan Bakar Solid-Oksida. ChemElectroChem 3, 1 - 10.
5. Robbins Manuel A. (1983). Robbins The Collector's Book of Fluorescent Minerals. Deskripsi mineral fluoresen, p-117.
6. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik Masuk Struktur benda padat sederhana (edisi keempat., hlm. 99-102). Mc Graw Hill.