Структура, свойства, номенклатура и применение пероксида бария (BaO2)

перекись бария представляет собой ионное и неорганическое соединение, химическая формула которого BaO₂. Будучи ионным соединением, он состоит из ионов Ba²⁺ и O₂^2-; последний то, что известно как анион перекиси, и из-за этого BaO₂ приобретает его имя В таком случае, БаО₂ Это неорганическая перекись.

Заряды его ионов показывают, как это соединение образуется из элементов. Металлический барий группы 2 дает два электрона молекуле кислорода, ИЛИ₂, чьи атомы не используют их для восстановления до оксидных анионов, ИЛИ^2-, но чтобы остаться объединенным простой связью, [O-O]^2-.

Перекись бария представляет собой гранулированное твердое вещество при комнатной температуре, белое с легкими сероватыми тонами (верхнее изображение). Как и почти все пероксиды, с ним следует обращаться и хранить с осторожностью, так как он может ускорить окисление определенных веществ..

Из всех пероксидов, образованных металлами группы 2 (г-н Бекамбара), BaO₂ он термодинамически наиболее стабилен перед лицом своего термического разложения. При нагревании он выделяет кислород и образует оксид бария BaO. BaO может реагировать с кислородом из окружающей среды при высоких давлениях, чтобы снова образовать BaO₂.

индекс

• 1 структура
  • 1.1 Энергия кристаллической решетки
  • 1.2 Гидраты
• 2 Подготовка или синтез
• 3 свойства
  • 3.1 Внешний вид
  • 3.2 Молекулярная масса
  • 3.3 Плотность
  • 3.4 Точка плавления
  • 3.5 Точка кипения
  • 3.6 Растворимость в воде
  • 3.7 Термическое разложение
• 4 Номенклатура
• 5 использует
  • 5.1 Производитель кислорода
  • 5.2 Производитель пероксида водорода
• 6 Ссылки

структура

Тетрагональная ячейка пероксида бария показана на верхнем изображении. Внутри него можно увидеть катионы²⁺ (белые сферы) и анионы O₂^2- (красные сферы). Обратите внимание, что красные сферы связаны одинарной связью, поэтому они представляют линейную геометрию [O-O]^2-.

Из этой унитарной ячейки вы можете построить кристаллы BaO₂. Если наблюдается, анион O₂^2- видно, что он окружен шестью ба²⁺, получить октаэдр, вершины которого белые.

С другой стороны, еще более очевидно, каждый Ба²⁺ окружен десятью₂^2- (белая центральная сфера). Весь кристалл состоит из этого постоянного порядка в короткой и длинной дистанции.

Энергия кристаллической решетки

Если, кроме того, наблюдаются красно-белые сферы, то следует отметить, что они не сильно отличаются по своим размерам или ионным радиусам. Это потому, что катион Ba²⁺ Это очень объемный, и его взаимодействия с анионом О₂^2- лучше стабилизировать ретикулярную энергию кристалла по сравнению с тем, как бы они, например, катионы Ca²⁺ и Mg²⁺.

Это также объясняет, почему BaO является наиболее нестабильным оксидом щелочноземельного металла: ионы Ba²⁺ и O^2- Они значительно различаются по размеру, дестабилизируя свои кристаллы.

Поскольку это более нестабильно, тенденция BaO меньше₂ разложить с образованием BaO; в отличие от пероксидов SrO₂, CaO₂ и MgO₂, чьи оксиды являются более стабильными.

гидраты

БаО₂ можно найти в форме гидратов, из которых BaO₂H 8H₂Или это самый стабильный из всех; и на самом деле, это тот, который продается, а не безводный пероксид бария. Для получения безводного BaO необходимо высушить при 350 ° С₂H 8H₂Или с целью устранения воды.

Его кристаллическая структура также тетрагональна, но с восемью молекулами Н₂Или взаимодействуя с O₂^2- через водородные связи, и с Ba²⁺ через диполь-ионные взаимодействия.

Другие гидраты, о структуре которых не так много информации, это: BaO₂H 10H₂О, БаО₂H 7H₂О и БаО₂∙ H₂О.

Подготовка или синтез

Непосредственное получение пероксида бария заключается в окислении его оксида. Это можно использовать из минерального барита или из соли нитрата бария, Ba (NO₃)₂; оба подвергаются нагреву в атмосфере воздуха или обогащаются кислородом.

Другой метод заключается в реакции Ba (NO) в холодной водной среде.₃)₂ с перекисью натрия:

Ба (НЕТ₃)₂ + не доступно₂О₂ + хн₂O => BaO₂∙ хН₂O + 2NaNO₃

Тогда гидрат BaO₂∙ хН₂Или он подвергается нагреву, его фильтруют и сушат в вакууме..

свойства

Внешний вид

Это белое твердое вещество, которое может стать сероватым, если в нем присутствуют примеси (BaO, Ba (OH)₂, или другие химические виды). Если его нагреть до очень высокой температуры, он испустит зеленоватое пламя из-за электронных переходов катионов Ва.²⁺.

Молекулярная масса

169,33 г / моль.

плотность

5,68 г / мл.

Точка плавления

450 ° C.

Точка кипения

800 ° С Это значение согласуется с тем, что следует ожидать от ионного соединения; и даже больше, из более стабильного пероксида щелочноземельного металла. Тем не менее, BaO на самом деле не кипятить₂, но газообразный кислород выделяется в результате его термического разложения.

Растворимость в воде

Неразрешимой. Однако он может медленно подвергаться гидролизу с образованием перекиси водорода, H₂О₂; и, кроме того, его растворимость в водной среде увеличивается, если добавить разбавленную кислоту.

Термическое разложение

Следующее химическое уравнение показывает реакцию термического разложения, испытываемого BaO₂:

2BaO₂ <=> 2BaO + O₂

Реакция односторонняя, только если температура выше 800 ° С. Если немедленно увеличить давление и снизить температуру, весь BaO будет преобразован обратно в BaO₂.

номенклатура

Еще один способ назвать БаО₂ это перекись бария, согласно традиционной номенклатуре; поскольку барий может иметь только валентность +2 в его соединениях.

Неправильно, систематическая номенклатура используется для обозначения его как диоксид бария (бинооксид), считая его оксидом, а не пероксидом..

приложений

Производитель кислорода

Используя минеральный барит (BaO), он нагревается сквозняками для устранения содержания кислорода при температуре около 700 ° C..

Если полученный пероксид подвергается слабому нагреву в вакууме, кислород регенерирует быстрее, и барит может быть повторно использован неопределенно долго для хранения и производства кислорода..

Этот процесс был коммерчески разработан Л. Д. Брином, в настоящее время устаревшим.

Производитель пероксида водорода

Перекись бария реагирует с серной кислотой с образованием перекиси водорода:

BaO₂ + H₂SW₄ => H₂О₂ + BaSO₄

Поэтому является источником H₂О₂, манипулировали прежде всего с его гидратом BaO₂H 8H₂О.

В соответствии с этими двумя упомянутыми видами использования БаО₂ позволяет развитие O₂ и H₂О₂, как окислители, в органическом синтезе, так и в процессах отбеливания в текстильной и красильной промышленности. Это также хороший дезинфицирующий агент.

Кроме того, из БаО₂ Другие пероксиды могут быть синтезированы, такие как натрий, Na₂О₂, и другие соли бария.

ссылки

1. S.C. Абрахамс, J Калнайс. (1954). Кристаллическая структура пероксида бария. Лаборатория исследований изоляции, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, США..
2. Wikipedia. (2018). Перекись бария. Получено с: en.wikipedia.org
3. Дрожь и Аткинс. (2008). Неорганическая химия (Четвертое издание). Mc Graw Hill.
4. Atomistry. (2012). Перекись бария. Получено с: barium.atomistry.com
5. Хохар и соавт. (2011). Исследование подготовки лабораторных весов и разработка процесса для перекиси бария. Получено из: academia.edu
6. PubChem. (2019). Перекись бария. Получено из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. PrebChem. (2016). Приготовление перекиси бария. Получено с: prepchem.com