- Propriedades do hidróxido de bário
- Reatividade e perigos
- Contato visual
- Contato com a pele
- Inalação
- Ingestão
- Formulários
- 1- Indústria
- 2- Laboratório
- 3- Catalisador na reação de Wittig-Horner
- 4- Outros usos
- Referências
O hidróxido de bário é um composto químico de fórmula Ba (OH) 2 (H 2 O) x. É uma base forte e pode estar na forma anidra, monohidratada ou octo-hidratada. A forma monohidratada, também chamada de água de barita, é a mais comum e usada comercialmente. A estrutura dos compostos anidros e monohidratos é apresentada na Figura 1.
O hidróxido de bário pode ser preparado dissolvendo o óxido de bário (BaO) em água: BaO + 9H 2 O → Ba (OH) 2 · 8H 2 O. Ele se cristaliza como o octahidrato, que se torna monohidrato ao ser aquecido ao ar. A 100 ° C sob vácuo, o monohidrato produzirá BaO e água.
Figura 1: estrutura do hidróxido de bário anidro (esquerda) e monohidrato (direita)
O monohidrato adota uma estrutura em camadas (figura 2). Os centros Ba 2+ adotam uma geometria octaédrica. Cada centro Ba 2+ está ligado por dois ligantes de água e seis ligantes de hidróxido, que são respectivamente duplamente e triplamente ligados aos centros Ba 2+ vizinhos.
No octahidrato, os centros Ba 2+ individuais são novamente oito coordenadas, mas não compartilham ligantes (hidróxido de bário, SF).
Figura 2: estrutura cristalina do hidróxido de bário.
Propriedades do hidróxido de bário
O hidróxido de bário são cristais octaédricos brancos ou transparentes. Sem odor e com sabor cáustico (National Center for Biotechnology Information., 2017). Sua aparência é mostrada na figura 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).
Figura 3: aparecimento de hidróxido de bário.
A forma anidra tem um peso molecular de 171,34 g / mol, uma densidade de 2,18 g / ml, um ponto de fusão de 407 ° C e um ponto de ebulição de 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
A forma monohidratada tem um peso molecular de 189,355 g / mol, uma densidade de 3,743 g / ml e um ponto de fusão de 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
A forma octo-hidratada tem um peso molecular de 315,46 g / mol, uma densidade de 2,18 g / ml e um ponto de fusão de 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
O composto é ligeiramente solúvel em água e insolúvel em acetona. É uma base forte com um pKa de 0,15 e 0,64 para o primeiro e o segundo OH - respectivamente.
O hidróxido de bário reage de forma semelhante ao hidróxido de sódio (NaOH), mas é menos solúvel em água. Neutraliza ácidos exotermicamente para formar sais mais água. Ele pode reagir com alumínio e zinco para formar óxidos ou hidróxidos de metal e gerar gás hidrogênio.
Pode iniciar reações de polimerização em compostos orgânicos polimerizáveis, especialmente epóxidos.
Pode gerar gases inflamáveis e / ou tóxicos com sais de amônio, nitretos, compostos orgânicos halogenados, vários metais, peróxidos e hidroperóxidos. Misturas com gomas cloradas explodem quando aquecidas ou trituradas (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).
O hidróxido de bário se decompõe em óxido de bário quando aquecido a 800 ° C. A reação com o dióxido de carbono produz carbonato de bário. Sua solução aquosa altamente alcalina sofre reações de neutralização com ácidos. Assim, forma sulfato de bário e fosfato de bário com os ácidos sulfúrico e fosfórico, respectivamente.
H 2 SO 4 + Ba (OH) 2 BaSO 4 + 2H 2 O
A reação com sulfeto de hidrogênio produz sulfeto de bário. A precipitação de muitos sais de bário insolúveis ou menos solúveis pode resultar de uma reação de dupla substituição quando uma solução aquosa de hidróxido de bário é misturada com muitas soluções de outros sais de metal.
Misturar o hidróxido de bário hidratado sólido com cloreto de amônio sólido em um béquer produz uma reação endotérmica para produzir um líquido, com a evolução de amônia. A temperatura cai drasticamente para aproximadamente -20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ba (OH) 2 (s) + 2NH 4 Cl (s) → BaCl 2 (aq) + 2NH 3 (g) + H 2 O
Figura 4: reação endotérmica entre hidróxido de bário e cloreto de amônio.
Ba (OH) 2 reage com o dióxido de carbono para produzir carbonato de bário. Isso é expresso pela seguinte reação química:
Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.
Reatividade e perigos
O hidróxido de bário é classificado como um composto estável e não combustível que reage rápida e exotermicamente com ácidos e também é incompatível com dióxido de carbono e umidade. O composto é tóxico e, como base forte, é corrosivo.
A inalação, ingestão ou contato da pele com o material pode causar ferimentos graves ou morte. O contato com a substância fundida pode causar queimaduras graves na pele e nos olhos.
O contato com a pele deve ser evitado. Os efeitos do contato ou inalação podem ser retardados. O fogo pode produzir gases irritantes, corrosivos e / ou tóxicos. As águas residuais de controle de incêndio podem ser corrosivas e / ou tóxicas e causar contaminação.
Contato visual
Se o composto entrar em contato com os olhos, as lentes de contato devem ser verificadas e removidas. Os olhos devem ser lavados imediatamente com água em abundância por pelo menos 15 minutos, com água fria.
Contato com a pele
Em caso de contato com a pele, a área afetada deve ser enxaguada imediatamente por pelo menos 15 minutos com água em abundância ou um ácido fraco, como vinagre, enquanto se remove roupas e sapatos contaminados. Cubra a pele irritada com um emoliente.
Lave roupas e sapatos antes de reutilizá-los. Se o contato for severo, lave com sabonete desinfetante e cubra a pele contaminada com um creme antibacteriano.
Inalação
Em caso de inalação, a vítima deve ser removida para local fresco. Se não estiver respirando, é administrada respiração artificial. Se a respiração estiver difícil, dê oxigênio.
Ingestão
Se o composto for ingerido, o vômito não deve ser induzido. Afrouxe roupas apertadas, como colarinho de camisa, cinto ou gravata.
Em todos os casos, deve-se obter atendimento médico imediato (Folha de Dados de Segurança de Hidróxido de Bário monohidratado, 2013).
Formulários
1- Indústria
Industrialmente, o hidróxido de bário é usado como precursor de outros compostos de bário. Monohidrato é usado para desidratar e remover o sulfato de vários produtos. Esta aplicação explora a solubilidade muito baixa do sulfato de bário. Esta aplicação industrial também se aplica a usos de laboratório.
O hidróxido de bário é usado como aditivo em termoplásticos (como resinas fenólicas), arranhões e estabilizadores de PVC para melhorar as propriedades do plástico. Este material é usado como aditivo de uso geral para lubrificantes e graxas.
Outras aplicações industriais do hidróxido de bário incluem fabricação de açúcar, fabricação de sabões, saponificação de gordura, fusão de silicato e síntese química de outros compostos de bário e compostos orgânicos (HIDRÓXIDO DE BÁRIO, SF).
2- Laboratório
O hidróxido de bário é usado em química analítica para a titulação de ácidos fracos, particularmente ácidos orgânicos. Sua solução aquosa transparente é garantidamente livre de carbonatos, ao contrário do hidróxido de sódio e do hidróxido de potássio, pois o carbonato de bário é insolúvel em água.
Isso permite o uso de indicadores como fenolftaleína ou timolftaleína (com alteração de cor alcalina) sem risco de erros de titulação causados pela presença de íons carbonato, que são muito menos básicos (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).
O hidróxido de bário é ocasionalmente usado na síntese orgânica como uma base forte, por exemplo, para a hidrólise de ésteres e nitrilos:
O hidróxido de bário também é usado na descarboxilação de aminoácidos que liberam carbonato de bário no processo.
Também é utilizado na preparação de ciclopentanona, álcool de diacetona e gama-lactona D-Gulonic.
3- Catalisador na reação de Wittig-Horner
A reação de Wittig-Horner, também conhecida como reação de Horner-Wadsworth-Emmons (ou reação HWE) é uma reação química usada em química orgânica para estabilizar carbanions de fosfonatos com aldeídos (ou cetonas) para produzir predominantemente E-alcenos (trans)
A reação soncoquímica de Wittig-Horner é catalisada por hidróxido de bário ativado e é realizada em condições de interface sólido-líquido.
O processo soncoquímico ocorre à temperatura ambiente e com um peso de catalisador e tempo de reação menores do que o processo térmico. Nessas condições, são obtidos rendimentos semelhantes aos do processo térmico.
No trabalho de (JV Sinisterra, 1987) é analisada a influência no desempenho do tempo de sonicação, do peso do catalisador e do solvente. Pequenas quantidades de água devem ser adicionadas para que a reação ocorra.
A natureza do sítio ativo do catalisador atuando no processo é analisada. Um mecanismo ETC é proposto para o processo sonoquímico.
4- Outros usos
O hidróxido de bário tem outros usos. É usado para vários fins, como:
- A fabricação de álcalis.
- Vidro de construção.
- Vulcanização de borracha sintética.
- Inibidores de corrosão.
- Como fluidos de perfuração, pesticidas e lubrificantes.
- Para o remédio da caldeira.
- Para refinar óleos vegetais e animais.
- Para pinturas a fresco.
- Em amaciamento de água.
- Como ingrediente em remédios homeopáticos.
- Para limpar derramamentos de ácido.
- Também é usado na indústria de açúcar para preparar açúcar de beterraba.
- Materiais de construção.
- Produtos elétricos e eletrônicos.
- Revestimentos para pisos.
Referências
- MONOIDRATO DE HIDRÓXIDO DE BÁRIO. (2016). Recuperado de cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
- Hidróxido de bário. (SF). Recuperado de chemistrylearner: chemistrylearner.com.
- HIDROXIDO DE BÁRIO. (SF). Recuperado de chemicalland21: chemicalland21.com.
- IndiaMART InterMESH Ltd.. (SF). Hidróxido de bário. Recuperado de indiamart: dir.indiamart.com.
- V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 como catalisador em reações orgânicas. 17. Reação de Wittig-Horner sólido-líquido interfacial sob condições sonoquímicas. The Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
- Folha de Dados de Segurança de Material Mono-hidratado de hidróxido de bário. (2013, 21 de maio). Obtido em sciencelab: sciencelab.com/msds.
- Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD, & Thomas, MJ (2000). Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6ª ed.). Nova York: Prentice Hall.
- Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2017, 28 de março). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Recuperado do PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Hidróxido de bário. Recuperado de chemspider: chemspider.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Hidróxido de bário hidratado (1: 2: 1). Recuperado de chemspider: chemspider.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Hidrato de di-hidroxibário (1: 1). Recuperado de chemspider: chemspider.com.
- Royal Society of Chemistry. (2017). Reações endotérmicas sólido-sólido. Recuperado de: learn -ochemical: rsc.org.