Struktur, sifat, tata nama dan penggunaan Barium peroksida (BaO2)

itu barium peroksida adalah senyawa ionik dan anorganik yang rumus kimianya adalah BaO₂. Menjadi senyawa ionik, terdiri dari ion Ba²⁺ dan O₂^2-; yang terakhir adalah apa yang dikenal sebagai anion peroksida, dan karenanya BaO₂ mendapatkan namanya. Karena itu, PAB₂ Ini adalah peroksida anorganik.

Muatan ionnya menunjukkan bagaimana senyawa ini terbentuk dari unsur-unsur. Logam barium, dari kelompok 2, menghasilkan dua elektron ke molekul oksigen, OR₂, yang atom-atomnya tidak menggunakannya direduksi menjadi anion oksida, OR^2-, tetapi untuk tetap disatukan oleh tautan sederhana, [O-O]^2-.

Barium peroksida adalah padatan granular pada suhu kamar, berwarna putih dengan nada agak keabu-abuan (gambar atas). Seperti hampir semua peroksida, peroksida harus ditangani dan disimpan dengan hati-hati, karena dapat mempercepat oksidasi zat tertentu.

Dari semua peroksida yang dibentuk oleh logam kelompok 2 (Bp. Becambara), BaO₂ itu termodinamika yang paling stabil dalam menghadapi dekomposisi termal. Saat dipanaskan, ia melepaskan oksigen dan menghasilkan barium oksida, BaO. BaO dapat bereaksi dengan oksigen dari lingkungan, dengan tekanan tinggi, untuk membentuk BaO lagi₂.

Indeks

• 1 Struktur
  • 1.1 Energi kisi kristal
  • 1.2 Menghidrasi
• 2 Persiapan atau sintesis
• 3 Properti
  • 3.1 Penampilan fisik
  • 3,2 Molekul massa
  • 3.3 Kepadatan
  • 3.4 Titik lebur
  • 3.5 Titik didih
  • 3.6 Kelarutan dalam air
  • 3.7 Dekomposisi termal
• 4 Nomenklatur
• 5 Penggunaan
  • 5.1 Penghasil oksigen
  • 5.2 Penghasil hidrogen peroksida
• 6 Referensi

Struktur

Sel satuan tetragonal dari barium peroksida ditunjukkan pada gambar atas. Ba kation dapat dilihat di dalamnya²⁺ (bola putih), dan anion O₂^2- (bola merah). Perhatikan bahwa bola merah dihubungkan oleh ikatan tunggal, sehingga mereka mewakili geometri linier [O-O]^2-.

Dari sel satuan ini, kristal BaO dapat dibangun₂. Jika diamati, anion O₂^2- terlihat bahwa dikelilingi oleh enam Ba²⁺, mendapatkan octahedron yang simpulnya berwarna putih.

Di sisi lain, bahkan lebih jelas, masing-masing Ba²⁺ dikelilingi oleh sepuluh O₂^2- (bola tengah putih). Semua kristal terdiri dari urutan konstan ini dalam jarak pendek dan panjang.

Energi kisi kristal

Jika selain bola merah putih diamati, akan dicatat bahwa mereka tidak berbeda terlalu banyak dalam ukurannya atau jari-jari ionik. Ini karena kation Ba²⁺ Ini sangat produktif, dan interaksinya dengan anion O₂^2- lebih baik menstabilkan energi reticular kristal dibandingkan dengan bagaimana mereka akan, misalnya, kation Ca²⁺ dan Mg²⁺.

Juga, ini menjelaskan mengapa BaO adalah oksida tanah alkali yang paling tidak stabil: ion Ba²⁺ dan O^2- Mereka berbeda dalam ukuran, membuat kristal mereka tidak stabil.

Karena lebih tidak stabil, tren BaO lebih kecil₂ untuk membusuk untuk membentuk BaO; tidak seperti peroksida SrO₂, CaO₂ dan Mgo₂, Oksida yang lebih stabil.

Menghidrasi

The BaO₂ dapat ditemukan dalam bentuk hidrat, dimana BaO₂∙ 8H₂Atau yang paling stabil dari semuanya; dan pada kenyataannya, ini adalah yang dipasarkan, bukan barium peroksida anhidrat. Untuk mendapatkan anhidrat, BaO harus dikeringkan pada 350 ° C₂∙ 8H₂Atau, dengan tujuan menghilangkan air.

Struktur kristalnya juga tetragonal, tetapi dengan delapan molekul H₂Atau berinteraksi dengan O₂^2- melalui ikatan hidrogen, dan dengan Ba²⁺ melalui interaksi dipol-ion.

Hidrat lain, yang strukturnya tidak banyak informasi tentangnya, adalah: BaO₂∙ 10H₂O, BaO₂∙ 7H₂O dan BaO₂∙ H₂O.

Persiapan atau sintesis

Persiapan langsung barium peroksida terdiri dari oksidasi oksida. Ini dapat digunakan dari mineral barit, atau dari garam nitrat barium, Ba (NO₃)₂; keduanya mengalami pemanasan dalam atmosfer udara atau diperkaya dengan oksigen.

Metode lain adalah dengan bereaksi Ba (NO) dalam media berair dingin₃)₂ dengan natrium peroksida:

Ba (TIDAK₃)₂ + Na₂O₂ + xH₂O => BaO₂∙ xH₂O + 2NaNO₃

Kemudian hidrat BaO₂∙ xH₂Atau terkena pemanasan, disaring dan akhirnya mengering menggunakan vakum.

Properti

Penampilan fisik

Ini adalah padatan putih yang dapat berubah menjadi keabu-abuan jika menghadirkan kotoran (baik BaO, Ba (OH)₂, atau spesies kimia lainnya). Jika dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi, itu akan mengeluarkan api kehijauan, karena transisi elektronik dari kation Ba.²⁺.

Massa molekul

169,33 g / mol.

Kepadatan

5,68 g / mL.

Titik lebur

450 ° C.

Titik didih

800 ° C Nilai ini sesuai dengan apa yang diharapkan dari senyawa ionik; dan bahkan lebih, dari alkali tanah peroksida yang lebih stabil. Namun, BaO tidak terlalu mendidih₂, tetapi oksigen gas dilepaskan sebagai hasil dari dekomposisi termal.

Kelarutan dalam air

Tidak larut Namun, lambat laun dapat mengalami hidrolisis untuk menghasilkan hidrogen peroksida, H₂O₂; dan di samping itu, kelarutannya dalam media berair meningkat jika asam encer ditambahkan.

Dekomposisi termal

Persamaan kimia berikut menunjukkan reaksi dekomposisi termal yang diderita oleh BaO₂:

2BaO₂ <=> 2BaO + O₂

Reaksi satu arah hanya jika suhu di atas 800 ° C. Jika segera tekanan meningkat dan suhu menurun, seluruh BaO akan diubah kembali menjadi BaO₂.

Nomenklatur

Cara lain untuk menamai BaO₂ itu adalah barium peroksida, sesuai dengan nomenklatur tradisional; karena barium hanya dapat memiliki valensi +2 dalam senyawanya.

Secara keliru, nomenklatur sistematis digunakan untuk menyebutnya sebagai barium dioksida (binoksida), menganggapnya sebagai oksida dan bukan peroksida.

Penggunaan

Penghasil oksigen

Memanfaatkan mineral barit (BaO), dipanaskan dengan draft untuk menghilangkan kandungan oksigennya, pada suhu sekitar 700 ° C.

Jika peroksida yang dihasilkan mengalami pemanasan yang lemah di bawah vakum, oksigen beregenerasi lebih cepat dan barit dapat digunakan kembali tanpa batas waktu untuk menyimpan dan menghasilkan oksigen.

Proses ini dirancang secara komersial oleh L. D. Brin, saat ini sudah usang.

Penghasil hidrogen peroksida

Barium peroksida bereaksi dengan asam sulfat untuk menghasilkan hidrogen peroksida:

Bao₂ + H₂SO₄ => H₂O₂ + BaSO₄

Oleh karena itu sumber H₂O₂, dimanipulasi terutama dengan hidrat BaO-nya₂∙ 8H₂O.

Menurut dua kegunaan yang disebutkan, BaO₂ memungkinkan pengembangan O₂ dan H.₂O₂, baik agen pengoksidasi, dalam sintesis organik dan dalam proses pemutihan di industri tekstil dan pewarna. Ini juga merupakan agen disinfektan yang baik.

Selain itu, dari BaO₂ Peroksida lain dapat disintesis, seperti natrium, Na₂O₂, dan garam barium lainnya.

Referensi

1. S.C. Abrahams, J Kalnajs. (1954). Struktur kristal barium peroksida. Laboratorium untuk Penelitian Isolasi, Institut Teknologi Massachusetts, Cambridge, Massachusetts, A.S..
2. Wikipedia. (2018). Barium peroksida. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
3. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
4. Atomistry (2012). Barium peroksida. Diperoleh dari: barium.atomistry.com
5. Khokhar et al. (2011). Studi Persiapan Skala Laboratorium dan Pengembangan Proses untuk Barium Peroksida. Diperoleh dari: academia.edu
6. PubChem. (2019). Barium peroksida. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. PrebChem. (2016). Persiapan barium peroksida. Diperoleh dari: prepchem.com