RiesgosO carbonato de bário é um sal inorgânico do metal bário, penúltimo elemento do grupo 2 da tabela periódica e pertencente aos metais alcalino-terrosos. Sua fórmula química é BaCO 3 e está comercialmente disponível na forma de pó cristalino branco.
Como é obtido? O metal de bário é encontrado em minerais, como barita (BaSO 4) e whiterita (BaCO 3). A whiterita está associada a outros minerais que subtraem os níveis de pureza de seus cristais brancos em troca de colorações.
Para gerar BaCO 3 para uso sintético, é necessário remover as impurezas da branquita, conforme indicado pelas seguintes reações:
BaCO 3 (s, impuro) + 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)
A barita, entretanto, é a principal fonte de bário e, portanto, a produção industrial de compostos de bário é baseada nela. Sulfeto de bário (BaS) é sintetizado a partir deste mineral, um produto do qual resulta a síntese de outros compostos e BaCO 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)
Propriedades físicas e químicas
É um sólido branco, cristalino e pulverulento. É inodoro e insípido e seu peso molecular é de 197,89 g / mol. Possui densidade de 4,43 g / mL e pressão de vapor inexistente.
Possui índices de refração de 1.529, 1.676 e 1.677. Witherite emite luz quando absorve a radiação ultravioleta: da luz branca brilhante com tons azulados à luz amarela.
É altamente insolúvel em água (0,02 g / L) e em etanol. Em soluções ácidas de HCl, forma o sal solúvel de cloreto de bário (BaCl 2), o que explica sua solubilidade nesses meios ácidos. No caso do ácido sulfúrico, ele precipita como o sal insolúvel BaSO 4.
BaCO 3 (s) + 2 HCl (aq) => BaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
BaCO 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) => BaSO 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l)
Por ser um sólido iônico, também é insolúvel em solventes não polares. O carbonato de bário funde a 811 ° C; se a temperatura subir por volta de 1380-1400 ºC, o líquido salgado sofre decomposição química em vez de fervura. Este processo ocorre para todos os carbonatos metálicos: MCO 3 (s) => MO (s) + CO 2 (g).
Decomposição termal
BaCO 3 (s) => BaO (s) + CO 2 (g)
Se os sólidos iônicos são caracterizados por serem muito estáveis, por que os carbonatos se decompõem? O metal M altera a temperatura na qual o sólido se decompõe? Os íons que compõem o carbonato de bário são Ba 2+ e CO 3 2–, ambos volumosos (ou seja, com grandes raios iônicos). CO 3 2– é responsável pela decomposição:
CO 3 2– (s) => O 2– (g) + CO 2 (g)
O íon óxido (O 2–) se liga ao metal para formar MO, o óxido de metal. MO gera uma nova estrutura iônica na qual, como regra geral, quanto mais semelhante for o tamanho de seus íons, mais estável será a estrutura resultante (entalpia de rede). O oposto ocorre se os íons M + e O 2– tiverem raios iônicos muito desiguais.
Se a entalpia de rede para MO é grande, a reação de decomposição é energeticamente favorecida, exigindo temperaturas de aquecimento mais baixas (pontos de ebulição mais baixos).
Por outro lado, se MO tem uma entalpia de rede pequena (como no caso de BaO, onde Ba 2+ tem um raio iônico maior que O 2–) a decomposição é menos favorecida e requer temperaturas mais altas (1380-1400ºC). Nos casos de MgCO 3, CaCO 3 e SrCO 3, eles se decompõem em temperaturas mais baixas.
Estrutura 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.