Хлорид бария (BaCl2): химические свойства, формула, применение

Хлорид бария (хлористый барий) представляет собой химическое вещества с формулой BaCl2. Это белое водорастворимое твердое вещество, которое обычно используется в различных промышленных и лабораторных целях.

Барий — это металл, а хлор — неметалл. Следовательно, это такое соединение, которое состоит из металла и неметалла.

В общем, вещества, образующиеся между металлами и неметаллами, известны как ионные соединения. Они состоят из положительных ионов (катионов) и отрицательных ионов (анионов), которые удерживаются вместе ионными связями. Катионы обычно представляют собой металлы, а анионы — обычно неметаллы.

BaCl2 является примером ионного соединения. Он состоит из положительно заряженных ионов бария и отрицательно заряженных ионов хлора. Ионы удерживаются вместе прочными ионными связями, в результате чего образуется кристаллическое твердое вещество с высокой температурой плавления.

Это вещество обычно поставляется в виде сухих белых кристаллов различной степени чистоты и часто доступен в различных формах, включая хлопья, гранулы и порошок.

Хорошо растворяется в воде с образованием прозрачного бесцветного раствора, также растворяется в спирте и ацетоне. Это техническое химическое соединение с рядом интересных свойств и областей применения.

Содержание

Формула

Формула — BaCl₂.

BaCl₂ представляет собой химическое вещество, состоящее из Ba и Cl. Атом бария обозначается символом Ba, а атом хлора обозначается символом Cl. Вещество образуется комбинацией одного атома бария и двух атомов хлора.

Формула может быть записана разными способами, в том числе:

BaCl₂: это наиболее распространенный и простой способ записать формулу хлорида бария.
BaCl₂·2H₂O: Вещество гидратировано, что означает, что оно содержит молекулы воды как часть своей структуры. Часть формулы «·2H₂O» указывает на то, что присутствуют две молекулы воды.
BaCl₂·nH₂O: В этой формуле часть «·nH₂O» указывает на то, что вещество гидратировано и что количество присутствующих молекул воды является переменным. «n» может быть любым числом, в зависимости от конкретного состояния гидратации соединения.

Физические и химические свойства

Некоторые из характеристик:

Молекулярная формула: BaCl₂
Молярная масса: 208,23 г/моль
Цвет: белый
Внешний вид: кристаллическое твердое вещество
Запах: без запаха
Плотность: 3,9 г/см3
Температура плавления: 962°C
Температура кипения: 1560°C
Растворимость: Растворим в воде, спирте и ацетоне.
Стабильность: гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха

Физические свойства:

Высокая растворимость в воде: хорошо растворяется в воде, что облегчает его растворение и транспортировку в водных растворах.
Высокая электропроводность: является хорошим проводником электричества, что делает его полезным в различных электрических и электронных устройствах.
Высокая реакционная способность: является высокореактивным соединением, что делает его полезным в различных химических реакциях.

Классификация (Википедия):

Рег. номер CAS 10361-37-2
PubChem 25204
Рег. номер EINECS 233-788-1Безопасность:
Предельная концентрация 0,5 мг/м³
Токсичность класс опасности 2

В целом химические и физические свойства BaCl делают его полезным химическим соединением для различных промышленных и лабораторных применений.

Кристаллическая решетка

Кристаллическая решетка хлорида бария состоит из трехмерной сети атомов, расположенных в повторяющемся порядке, состоит из ионов бария (Ba2+) и ионов хлора (Cl-).

Ионы бария обычно располагаются в углах кристаллической решетки, а ионы хлорида — в центре кубов, составляющих решетку. Такое расположение ионов известно как гранецентрированная кубическая (ГЦК) структура.

Структура ГЦК хлорида бария типична для многих других ионных соединений, кристаллическая решетка которых, как правило, состоит из чередующихся положительных и отрицательных ионов. Сильные электростатические силы между ионами помогают удерживать кристаллическую решетку вместе, придавая ей характерные свойства, такие как высокие температуры плавления и кипения.

Металлический барий

Металлический барий — это термин, который относится к чистому металлическому барию, который представляет собой мягкий, серебристо-белый металл, обладающий высокой реакционной способностью. В природе не встречается, но его можно получить различными способами, включая восстановление соединений бария алюминием или кальцием.

Некоторые распространенные методы производства:

Восстановление. Например, оксид бария можно восстановить алюминием с образованием металлического бария и оксида алюминия:

2BaO + 2Al -> 2Ba + Al₂O₃

Электролиз. Этот процесс включает растворение хлорида бария в подходящем растворителе и пропускание электрического тока через раствор. Затем металлический барий осаждается на катоде, а остальные продукты образуются на аноде.

Термическое разложение. Металлический барий также можно получить путем термического разложения пероксида или карбоната бария. Это нагревание до высокой температуры, что приводит к разложению на составляющие элементы.

Получение хлорида бария

BaCl₂ можно получить различными способами, в том числе:

Синтез из карбоната бария и соляной кислоты:

BaCO₃ + 2 HCl → BaCl₂ + H₂O + CO₂

Синтез из гидроксида бария и соляной кислоты:

Ba(OH)2 + 2 HCl → BaCl₂ + 2 H₂O

Осаждение из сульфата бария. В результате реакции образуются хлорид бария и серная кислота:

BaSO₄ + 2 HCl → BaCl₂ + H₂SO₄

Очистка природных минералов: искомое вещество можно получить путем очистки природных минералов, содержащих барий, таких как барит (BaSO₄) или витерит (BaCO₃).

Другие названия

Традиционные названия:

Дихлорид бария (BaCl₂). Приставка «ди-» используется для обозначения того, что соединение содержит два атома хлора.
Дигидрат хлорида бария. Приставка «ди-» используется для обозначения того, что соединение содержит две молекулы воды.
Моногидрат хлорида бария. Вещество гидратировано, но оно содержит только одну молекулу воды.

Дигидрат хлорида бария

Дигидрат хлорида бария представляет собой химическое соединение с формулой BaCl₂·2H₂O. Это белое кристаллическое твердое вещество, которое обычно используется в различных промышленных и лабораторных целях.

Некоторые из свойств:

Молекулярная формула: BaCl₂·2H₂O
Молекулярная масса: 244,27 г/моль
Внешний вид: белое кристаллическое твердое вещество
Запах: без запаха
Плотность: 2,92 г/см3
Температура плавления: 753 ° C (1367 ° F)
Растворимость: Растворим в воде, спирте и ацетоне.
Стабильность: гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха

Применение:

Обработка воды: используется для очистки воды от примесей и загрязнений.
Аналитическая химия: используется в аналитической химии в качестве реагента для обнаружения присутствия определенных ионов в растворе.
Другие области применения: используется в производстве других химикатов, в качестве катализатора химических реакций и в качестве осушителя.

Моногидрат хлорида бария

Моногидрат хлорида бария представляет собой химическое соединение с формулой BaCl₂·H₂O. Это белое кристаллическое твердое вещество, которое обычно используется в различных промышленных и лабораторных целях.

Основные свойства:

Молекулярная формула: BaCl₂·H₂O
Молекулярная масса: 233,26 г/моль
Внешний вид: белое кристаллическое твердое вещество
Запах: без запаха
Плотность: 2,88 г/см3
Температура плавления: 753 ° C (1367 ° F)
Растворимость: Растворим в воде, спирте и ацетоне.
Стабильность: гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха

Барий фосфорнокислый

Гидрофосфат бария представляет собой химическое соединение с формулой Ba(H₂PO₄)₂. Это белое кристаллическое твердое вещество, которое плохо растворяется в воде и часто используется в качестве компонента удобрений, керамики и других материалов.

Применение:

Удобрения: используется в качестве компонента некоторых удобрений из-за высокого содержания фосфатов. Фосфор является важным питательным веществом для растений, а гидрофосфат бария является источником этого питательного вещества.
Керамика: используется в производстве керамики, где он используется в качестве флюса для снижения температуры плавления керамического материала. Производство керамики — это процесс создания особых твердых материалов из неорганических, неметаллических соединений. Керамика обычно твердая, прочная и хрупкая и известна своей высокой температурой плавления, отличной электро- и теплопроводностью и химической стойкостью.
Другие области применения: в производстве других материалов, таких как стекло и огнеупорные кирпичи.

Распространенные химические реакции

С соляной кислотой: BaCl₂ + H₂SO₄ -> BaSO₄ + 2 HCl
С гидроксидом натрия: BaCl₂ + 2 NaOH -> Ba(OH)₂ + 2 NaCl
С иодидом калия: BaCl₂ + 2 KI -> BaI₂ + 2 KCl
С сульфатом алюминия: BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ -> BaSO₄ + 2 AlCl₃
С карбонатом кальция: BaCl₂ + CaCO₃ -> BaCO₃ + CaCl₂
С оксидом цинка: BaCl₂ + ZnO -> BaO + ZnCl₂
С карбонатом натрия: BaCl₂ + Na₂CO₃ -> BaCO₃ + 2 NaCl
С фосфатом натрия: BaCl₂ + Na₃PO₄ -> Ba₃(PO₄)₂ + 3 NaCl
С оксидом магния образует хлорид магния: BaCl₂ + MgO -> BaO + MgCl₂
С бикарбонатом натрия образует хлорид натрия: BaCl₂ + NaHCO₃ -> BaCO₃ + 2 NaCl
С сульфатом натрия реагируют образует сульфат бария и хлорид натрия: BaCl₂ + Na₂SO₄ -> BaSO₄ + 2 NaCl
С триоксидом молибдена образует хлористый молибден: BaCl₂ + MoO₃ -> BaO + MoCl₂

Применение хлорида бария

Основные области применения BaCl:

Обработка воды: используется для очистки воды от примесей и загрязнений, часто используют при очистке питьевой воды и очистке промышленных сточных вод.
Аналитическая химия: используется в аналитической химии в качестве реагента для обнаружения присутствия определенных ионов в растворе. Можно использовать для обнаружения присутствия сульфат-ионов, например, путем образования белого осадка с сульфат-ионами в растворе.
Производство других химических веществ: в качестве сырья для производства других химических веществ, таких как карбонат бария, сульфат бария и гидроксид бария.
Катализатор: в качестве катализатора в химических реакциях, особенно при производстве органических соединений.
Осушитель: в качестве осушителя для удаления воды из органических растворителей и других материалов.
Другие области применения: Хлорид бария также используется в производстве керамики, стекла и огнеупорных кирпичей, а также в качестве антипирена.

В заключение

Химия — это научное изучение материи и превращения одной формы материи в другую. Это широкая и разнообразная область, охватывающая широкий круг тем, включая свойства и поведение веществ, структуру и состав материи, а также реакции и превращения, которым подвергается материя.

Одним из важных классов в химии являются хлориды, представляющие собой вещества, содержащие атомы хлора, связанные с другими элементами. Хлор является высокореактивным элементом, который обычно встречается в различных веществах, включая соляную кислоту, отбеливатели и поваренную соль (хлорид натрия).

Хлориды широко используются в различных областях, в том числе:

Обработка воды: для очистки воды от примесей и загрязнений. Хлор, например, является мощным дезинфицирующим средством, которое часто используется для очистки питьевой воды.
Аналитическая химия: в качестве реагентов для обнаружения присутствия определенных ионов в растворе. Например, хлорид серебра используется для обнаружения присутствия ионов хлорида в растворе.
Производство других химических веществ: в качестве сырья при производстве других химических веществ, таких как хлорированные элементы, диоксид хлора и соляная кислота.
Другие области применения: производство пластмасс, резины и других материалов, а также в качестве катализаторов химических реакций.

В курсе химии вы можете узнать о том как могут применяться различные химические элементы, образовываться новые. Это интересная сфера, которая чрезвычайно перспективна и продолжает развиваться. Новые химические соединения образуются постоянно, в различных химических реакциях и в результате специально поставленных опытов.

Если у вас остались вопросы по теме — вы можете задать их в комментариях.