- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades físicas
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão
- Ponto de ebulição
- Densidade
- Solubilidade
- Propriedades quimicas
- Riscos
- Obtendo
- Formulários
- Como um dessecante para solventes orgânicos
- Em lâmpadas de descarga
- Na fabricação de cerâmicas
- Na preparação de misturas de cimento
- Em várias aplicações
- Referências
O óxido de bário é formado por um átomo sólido inorgânico de bário (Ba) e oxigênio (O). Sua fórmula química é BaO. É um sólido cristalino branco e higroscópico, ou seja, absorve a umidade do ar, mas ao fazer isso reage com ela.
A rápida reação do óxido de bário com a água faz com que ele seja utilizado em laboratórios de análises químicas para secar, ou seja, retirar a água dos solventes orgânicos, que são compostos líquidos que servem para dissolver outras substâncias.
Óxido de bário BaO sólido. Leiem. Fonte: Wikimedia Commons.
O BaO se comporta como uma base forte, portanto reage com muitos tipos de ácidos. Por exemplo, ele reage facilmente com dióxido de carbono CO 2 no ar para formar carbonato de bário BaCO 3.
É usado na fabricação de polímeros para cabos de força e como ingrediente de resinas para selar orifícios em dentes curados.
O óxido de bário (BaO) também é usado na indústria cerâmica, tanto para revesti-la com esmalte quanto para sua fabricação. Também é usado em misturas de cimento para aumentar a resistência à compressão do produto final.
Estrutura
O óxido de bário BaO é composto por um cátion Ba 2+ e um ânion O 2 - oxigênio.
Íons BaO de óxido de bário. Autor: Marilú Stea.
Em seus cristais, o BaO forma redes iônicas cúbicas (em forma de cubo) do tipo cloreto de sódio.
Estrutura cristalina em forma de cubo de óxido de bário BaO semelhante ao cloreto de sódio. Verde: bário. Azul: oxigênio. Benjah-bmm27 (conversa · contribs). Fonte: Wikimedia Commons.
A configuração eletrônica do íon bário é: 6s 0 porque ele perdeu os dois elétrons da camada 6s. Esta configuração é muito estável.
Nomenclatura
-Óxido de bário
-Monóxido de bário
Propriedades físicas
Estado físico
Sólido cristalino branco-amarelado.
Peso molecular
153,33 g / mol
Ponto de fusão
1923 ºC
Ponto de ebulição
Aproximadamente 2.000 ºC.
Densidade
5,72 g / cm 3
Solubilidade
Ligeiramente solúvel em água: 3,8 g / 100 mL a 20 ºC.
Propriedades quimicas
O óxido de bário BaO reage rapidamente com a água, liberando calor e formando uma solução corrosiva de hidróxido de bário Ba (OH) 2, que é o hidróxido mais solúvel dos hidróxidos de metais alcalino-terrosos.
BaO + H 2 O → Ba (OH) 2
BaO é uma base forte. Reage exotermicamente (ou seja, com evolução de calor) com todos os tipos de ácidos.
Com o CO 2, o BaO reage para formar o carbonato de bário BaCO 3.
BaO + CO 2 → BaCO 3
O BaO é higroscópico, então se for deixado exposto ao meio ambiente, ele se junta aos poucos com a umidade do ar, formando Ba (OH) 2 que se combina com o dióxido de carbono CO 2 do ar para dar carbonato de bário BaCO 3.
Quando o monóxido de bário BaO é aquecido na presença de ar, ele se combina com o oxigênio para formar o peróxido de bário BaO 2. A reação é reversível.
2 BaO + O 2 ⇔ 2 BaO 2
Na presença de água, pode reagir com Al alumínio ou Zn Zn, formando os óxidos ou hidróxidos dos referidos metais e gerando hidrogênio gasoso H 2.
Pode iniciar a polimerização de compostos orgânicos polimerizáveis, como epóxidos.
Riscos
Pode ser tóxico por ingestão. Não deve entrar em contato com a pele. É irritante para os olhos, pele e vias respiratórias. Pode ser prejudicial ao sistema nervoso. É capaz de causar baixos níveis de potássio, resultando em distúrbios cardíacos e musculares.
Obtendo
O óxido de bário BaO pode ser obtido aquecendo o carbonato de bário BaCO 3 com carvão. BaO é formado e o gás monóxido de carbono CO é desenvolvido.
BaCO 3 + C → BaO + 2 CO ↑
Formulários
Como um dessecante para solventes orgânicos
Devido à sua facilidade de reagir com a água, o BaO tem sido usado desde meados do século passado como dessecante de gasolina e solventes orgânicos básicos ou neutros.
O BaO é muito ativo na secagem ao seu redor, absorve a umidade muito rapidamente, com considerável evolução de calor, formando o hidróxido de bário Ba (OH) 2 que é estável até 1000 ºC. Por este motivo, o BaO pode ser usado em altas temperaturas.
Ele também tem uma alta capacidade de absorção de água. Para cada molécula de BaO, uma molécula de água pode ser absorvida e o Ba (OH) 2 resultante também pode absorver uma certa quantidade de água.
É adequado para laboratórios de química analítica. Não é pegajoso.
Pode ser usado em dessecadores, que são grandes recipientes de vidro com tampa onde o ambiente interno é mantido seco. O BaO mantém a atmosfera em miniatura do dessecador seca.
Dessecadores em laboratório. Um dessecante sólido como o BaO é colocado na parte inferior da base. O uploader original foi Rifleman 82 na Wikipedia em inglês.. Fonte: Wikimedia Commons.
Esses dessecadores são usados para colocar substâncias ou reagentes e, assim, evitar que absorvam água do meio ambiente.
Também é usado para secar gases básicos, como NH 3 amônia.
Em lâmpadas de descarga
O BaO é colocado nos eletrodos das lâmpadas de descarga como um material emissor de elétrons.
As lâmpadas de descarga são feitas de um tubo de vidro, quartzo ou outro material adequado, contêm um gás inerte e na maioria dos casos um vapor metálico. O vapor metálico pode ser sódio ou mercúrio.
Lâmpada de mercúrio. Dmitry G. Fonte: Wikimedia Commons.
Descargas elétricas ocorrem dentro do tubo porque ele possui um eletrodo positivo e um negativo.
O BaO é colocado nos eletrodos da lâmpada. Os elétrons que ele emite colidem com os átomos do vapor do metal e transmitem energia a eles.
A passagem de uma corrente elétrica por este gás ou vapor produz luz visível ou radiação ultravioleta (UV).
Na fabricação de cerâmicas
BaO é usado em composições de revestimento de esmalte cerâmico.
Fachada do edifício revestida a cerâmica vitrificada. Penny Mayes / Fachada envidraçada. Fonte: Wikimedia Commons.
No entanto, também foi testado como aditivo na preparação de vitrocerâmica.
O BaO melhora efetivamente as características mecânicas e resistência química deste tipo de cerâmica. Tem forte influência nas propriedades térmicas e na composição da fase cristalina dos materiais obtidos.
Na preparação de misturas de cimento
BaO foi testado como um componente de cimento de fosfoaluminato.
Este tipo de cimento é útil em ambientes marinhos, pois não tem a mesma tendência de hidratação que outros tipos de cimento, portanto não sofre formação de poros ou dilatação.
No entanto, os cimentos de fosfoaluminato precisam ser fortalecidos em seu desempenho mecânico, a fim de resistir às correntes oceânicas e aos golpes de pedaços flutuantes de gelo presentes no oceano.
A adição de BaO ao cimento de fosfoaluminato modifica a estrutura mineral do referido material, melhora a estrutura dos poros e aumenta consideravelmente a resistência à compressão da pasta de cimento.
Em outras palavras, o BaO melhora a resistência à compressão desse tipo de cimento.
Misture para concreto. O óxido de bário BaO é útil para melhorar certas propriedades do cimento. Thamizhpparithi Maari. Fonte: Wikimedia Commons.
Em várias aplicações
É utilizado como ingrediente para dar opacidade em resinas dentais para preenchimento de orifícios nos dentes, realizado por dentistas.
Ele também é usado como um agente de nucleação para a preparação de polímeros de fluoreto de polivinilideno que são usados para isolar cabos de alimentação.
Referências
- Partyka, J. et al. (2016). Efeito da adição de BaO na sinterização de materiais vitrocerâmicos do sistema SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O-K 2 O-CaO / MgO. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Recuperado de link.springer.com.
- Zhang, P. et al. (2019). Efeito do BaO na estrutura mineral e comportamento de hidratação do cimento de fosfoaluminato. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Recuperado de link.springer.com.
- Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Óxido de bário. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Smith, NA (2003). Iluminação. Princípio. No livro de referência do engenheiro elétrico (décima sexta edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Ebnesajjad, S. (2003). Espumas de fluoropolímero. Espuma PVDF. Em Fluoroplásticos Processáveis por Fusão. Recuperado de sciencedirect.com.
- Booth, HS e McIntyre, LH (1930). Óxido de bário como dessecante. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 1930, 2, 1, 12-15. Recuperado de pubs.acs.org.