- Szerkezet
- Kristályrács energia
- Hidratálja
- Előállítás vagy szintézis
- Tulajdonságok
- Fizikai megjelenés
- Molekulatömeg
- Sűrűség
- Olvadáspont
- Forráspont
- Vízben való oldhatóság
- Termikus bomlás
- Elnevezéstan
- Alkalmazások
- Oxigéntermelő
- Hidrogén-peroxid termelő
- Irodalom
A bárium-peroxid egy ionos és szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete BaO 2. Ion vegyületként Ba 2+ és O 2 2- ionokból áll; Ez utóbbi az úgynevezett peroxid-anion, és emiatt a BaO 2 megkapja a nevét. Így, BaO 2 egy szervetlen peroxid.
Az ionok töltései megmutatják, hogy ez a vegyület hogyan alakul ki az elemekből. A bárium-fém, a 2. csoport, ad két elektront az oxigén molekula, O 2, akinek atomok nem használja őket, hogy csökkentsék magukat az oxid anionok, O 2-, de egységes maradhasson egyszerű kötés, 2-.
BaO2 szilárd anyag. Forrás: Ondřej Mangl, a Wikimedia Commonsból
A bárium-peroxid szemcsés szilárd anyag szobahőmérsékleten, fehér színű, enyhén szürkés árnyalattal (felső kép). Mint szinte az összes peroxidot, úgy is óvatosan kell kezelni és tárolni, mivel felgyorsíthatja bizonyos anyagok oxidációját.
A 2. csoportba tartozó fémek által előállított peroxidok közül (Becambara úr) a BaO 2 termodinamikailag termodinamikailag a legstabilabb. Hevítéskor felszabadítja az oxigént, és bárium-oxidot (BaO) állítanak elő. A BaO képes reagálni a környezetben lévő oxigénnel, magas nyomáson, hogy ismét BaO 2 képződjön.
Szerkezet
A BaO2 kristályszerkezete. Forrás: Orci, a Wikimedia Commons segítségével
A felső kép a bárium-peroxid tetragonális egységcelláját mutatja. Belül látható a Ba 2+ kationok (fehér gömbök) és az O 2 2- anionok (piros gömbök). Figyeljük meg, hogy a piros gömbök csatlakozott egy egyszeres kötés, így az általuk képviselt lineáris geometria 2-.
Ebből az egységcellából BaO 2 kristályok építhetők. Ha megfigyeljük, akkor az O 2 2 anion látható, hogy hat Ba 2+ körül van, és így egy oktaédert kapunk, amelynek csúcsai fehérek.
Másrészt még ennél is nyilvánvalóbb, hogy mindegyik Ba 2+ -ot tíz O 2 2- veszi körül (középen fehér gömb). Az összes kristály ezen állandó rövid és hosszú távú sorrendből áll.
Kristályrács energia
Ha a vörös fehér gömböket szintén megfigyeljük, meg kell jegyezni, hogy méretükben vagy ionos sugaraikban nem különböznek túlságosan. Ennek oka az, hogy a Ba 2+ kation nagyon terjedelmes, és az O 2 2- anionnal való kölcsönhatásai jobban stabilizálják a kristály rács energiáját, mint például a Ca 2+ és az Mg kationok. 2+.
Ez megmagyarázza azt is, hogy a BaO miért a legstabilabb az alkáli földioxidok közül: a Ba 2+ és az O 2- ionok méretében jelentősen különböznek egymástól, így destabilizálják kristályaikat.
Mivel instabilabb, annál alacsonyabb a BaO 2 hajlama arra, hogy BaO-ként bomlik; Az SrO 2, CaO 2 és MgO 2 peroxidokkal ellentétben, amelyek oxidjai stabilabbak.
Hidratálja
A BaO 2 hidrát formájában található meg, amelyek közül a BaO 2 ∙ 8H 2 O a legstabilabb; és valójában ezt forgalmazzák a vízmentes bárium-peroxid helyett. A vízmentes oldat előállításához a BaO 2 ∙ 8H 2 O- t 350 ° C-on szárítani kell a víz eltávolítása érdekében.
A kristályos szerkezet is tetragonális, de nyolc H 2 O molekulák kölcsönhatásban O 2 2- hidrogénkötések útján, és a Ba 2+ keresztül dipól-ion kölcsönhatás.
Egyéb hidrátok, amelyek szerkezetéről ebben a tekintetben nincs sok információ: BaO 2 ∙ 10H 2 O, BaO 2 ∙ 7H 2 O és BaO 2 ∙ H 2 O.
Előállítás vagy szintézis
A bárium-peroxid közvetlen előállítása oxidációjából áll. Ezt felhasználhatjuk az ásványi baritból vagy a bárium-nitrát sóból (Ba (NO 3) 2); mindkettőt levegővel vagy oxigénnel dúsított atmoszférában melegítik.
Egy másik módszer a Ba (NO 3) 2 reagáltatása nátrium-peroxiddal hideg vizes közegben:
Ba (NO 3) 2 + Na 2 O 2 + xH 2 O => BaO 2 ∙ xH 2 O + 2NaNO 3
Ezután a BaO 2 * xH 2 O -hidrát melegítjük, szűrjük és szárítjuk vákuum alkalmazásával.
Tulajdonságok
Fizikai megjelenés
Fehér szilárd anyag, amely szürkésvé válhat, ha szennyeződéseket tartalmaz (vagy BaO, Ba (OH) 2, vagy más vegyi anyagok). Ha nagyon magas hőmérsékleten hevítik, zöldes lángot bocsát ki, a Ba 2+ kationok elektronikus átmenete miatt.
Molekulatömeg
169,33 g / mol.
Sűrűség
5,68 g / ml.
Olvadáspont
450 ° C
Forráspont
800 ° C Ez az érték megegyezik azzal, amit elvárhatunk egy ionos vegyülettől; és még ennél is a legstabilabb alkáliföld-peroxid. A BaO 2 azonban valójában nem forr, hanem gáznemű oxigén szabadul fel termikus bomlásának eredményeként.
Vízben való oldhatóság
Oldhatatlan. Azonban, akkor abból lassan hidrolizál, hidrogén-peroxid, H 2 O 2; és továbbá oldhatósága vizes közegben növekszik, ha híg savat adunk hozzá.
Termikus bomlás
A következő kémiai egyenlet mutatja a BaO 2 hő-bomlási reakcióját:
2BaO 2 <=> 2BaO + O 2
A reakció egyirányú, ha a hőmérséklet 800 ° C felett van. Ha a nyomást azonnal megemelik, és a hőmérséklet csökken, az összes BaO visszatér BaO 2 -vé.
Elnevezéstan
A BaO 2 elnevezésének másik módja a bárium-peroxid, a hagyományos nómenklatúra szerint; mivel a bárium vegyületeiben csak a +2 valencia lehet.
Rosszul, a szisztematikus nómenklatúrát arra használják, hogy bárium-dioxidnak (binoxidnak) hívják, miközben oxidnak és nem peroxidnak tekintik.
Alkalmazások
Oxigéntermelő
Az ásványi barit (BaO) felhasználásával 700 ° C körüli hőmérsékleten levegőáramokkal melegítik oxigéntartalmának kiküszöbölésére.
Ha a kapott peroxidot óvatosan melegítjük vákuumban, az oxigén gyorsabban regenerálódik, és a barit határozatlan ideig újra felhasználható az oxigén tárolására és előállítására.
Ezt a folyamatot az LD Brin fejlesztette ki, amely már elavult.
Hidrogén-peroxid termelő
Bárium-peroxid reagál kénsavval hidrogén-peroxid előállítására:
BaO 2 + H 2 SO 4 => H 2 O 2 + BaSO 4
Ezért H 2 O 2 forrása, mindenekelőtt a BaO 2 ∙ 8H 2 O hidráttal manipulálva.
E két felhasználás szerint a BaO 2 lehetővé teszi az O 2 és H 2 O 2 - mind oxidáló szerek - fejlesztését a szerves szintézisben, mind a fehérítő folyamatokban a textil- és festékiparban. Ez is jó fertőtlenítőszer.
Ezen túlmenően, más peroxidok, lehet szintetizálni a BaO 2, mint például a nátrium, Na 2 O 2, és a többi a bárium-sók.
Irodalom
- SC Abrahams, J Kalnajs. (1954). A bárium-peroxid kristályszerkezete. Szigeteléskutató laboratórium, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA
- Wikipedia. (2018). Bárium-peroxid. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
- Atomistry. (2012). Bárium-peroxid. Helyreállítva: barium.atomistry.com
- Khokhar és mtsai. (2011). Bárium-peroxid laboratóriumi előkészítésének és folyamatának kidolgozása. Helyreállítva: Academia.edu
- Pubchem. (2019). Bárium-peroxid. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- PrebChem. (2016). Bárium-peroxid előállítása. Helyreállítva: prepchem.com