BARIUMOXID (BAD): STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNGEN, RISIKEN - CHEMIE - 2025

Das Bariumoxid wird durch ein anorganisches festes Atom Barium (Ba) und Sauerstoff (O) gebildet. Seine chemische Formel lautet BaO. Es ist ein weißer kristalliner Feststoff und hygroskopisch, dh es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf, reagiert dabei aber damit.

Durch die schnelle Reaktion von Bariumoxid mit Wasser wird es in Laboratorien für chemische Analysen zum Austrocknen verwendet, dh zum Entfernen von Wasser aus organischen Lösungsmitteln, bei denen es sich um flüssige Verbindungen handelt, die zum Auflösen anderer Substanzen dienen.

Bariumoxid-BaO-Feststoff. Leiem. Quelle: Wikimedia Commons.

BaO verhält sich wie eine starke Base und reagiert daher mit vielen Arten von Säuren. Beispielsweise reagiert es leicht mit Kohlendioxid CO _{2 in} der Luft unter Bildung von Bariumcarbonat BaCO ₃ .

Es wird bei der Herstellung von Polymeren für Stromkabel und als Bestandteil für Harze verwendet, um Löcher in ausgehärteten Zähnen abzudichten.

Bariumoxid (BaO) wird auch in der Keramikindustrie verwendet, um es sowohl mit Glasur zu beschichten als auch herzustellen. Es wird auch in Zementmischungen verwendet, um die Druckfestigkeit des Endprodukts zu erhöhen.

Struktur

Bariumoxid BaO besteht aus einer Ba aus ²⁺ Kation und einem Sauerstoff O ₂ ^- Anionen .

Bariumoxid-BaO-Ionen. Verfasser: Marilú Stea.

BaO bildet in seinen Kristallen kubische ionische Netzwerke (würfelförmig) vom Natriumchlorid-Typ.

Würfelförmige Kristallstruktur von Bariumoxid BaO ähnlich Natriumchlorid. Grün: Barium. Blau: Sauerstoff. Benjah-bmm27 (Diskussion · Beiträge). Quelle: Wikimedia Commons.

Die Elektronenkonfiguration des Bariumions ist: 6s ^0, da es die beiden Elektronen der 6s-Schale verloren hat. Diese Konfiguration ist sehr stabil.

Nomenklatur

-Bariumoxid

-Bariummonoxid

Physikalische Eigenschaften

Körperlicher Status

Gelblich-weißer kristalliner Feststoff.

Molekulargewicht

153,33 g / mol

Schmelzpunkt

1923 ºC

Siedepunkt

Ungefähr 2000 ºC.

Dichte

5,72 g / cm ³

Löslichkeit

In Wasser schwer löslich: 3,8 g / 100 ml bei 20 ºC.

Chemische Eigenschaften

Bariumoxid BaO reagiert schnell mit Wasser, gibt Wärme ab und bildet eine ätzende Lösung von Bariumhydroxid Ba (OH) ₂ , dem löslichsten Hydroxid von Erdalkalimetallhydroxiden.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO ist eine starke Basis. Reagiert exotherm (dh unter Wärmeentwicklung) mit allen Arten von Säuren.

Mit CO ₂ reagiert BaO unter Bildung von Bariumcarbonat BaCO ₃ .

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO ist hygroskopisch. Wenn es der Umwelt ausgesetzt wird, verbindet es sich nach und nach mit der Luftfeuchtigkeit und bildet Ba (OH) _2, das sich mit dem Kohlendioxid CO ₂ der Luft zu Bariumcarbonat BaCO _{3 verbindet} .

Wenn Bariummonoxid BaO in Gegenwart von Luft erhitzt wird, verbindet es sich mit Sauerstoff unter Bildung von Bariumperoxid BaO ₂ . Die Reaktion ist reversibel.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

In Gegenwart von Wasser kann es mit Aluminium Al oder Zink Zn reagieren, die Oxide oder Hydroxide der Metalle bilden und Wasserstoffgas H ₂ erzeugen .

Kann die Polymerisation von polymerisierbaren organischen Verbindungen wie Epoxiden initiieren.

Risiken

Kann durch Verschlucken giftig sein. Es darf nicht mit der Haut in Berührung kommen. Es reizt Augen, Haut und Atemwege. Es kann schädlich für das Nervensystem sein. Es kann niedrige Kaliumspiegel verursachen, was zu Herz- und Muskelstörungen führt.

Erhalten

Bariumoxid BaO kann durch Erhitzen von Bariumcarbonat BaCO ₃ mit Holzkohle erhalten werden. BaO wird gebildet und Kohlenmonoxidgas CO wird entwickelt.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Anwendungen

Als Trockenmittel für organische Lösungsmittel

Aufgrund seiner leichten Reaktion mit Wasser wird BaO seit Mitte des letzten Jahrhunderts als Trockenmittel für Benzin und basische oder neutrale organische Lösungsmittel verwendet.

BaO trocknet sehr aktiv um es herum, nimmt Feuchtigkeit sehr schnell auf, wobei sich eine beträchtliche Wärme entwickelt, und bildet Bariumhydroxid Ba (OH) _2, das bis zu 1000 ºC stabil ist. Aus diesem Grund kann BaO bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Es hat auch ein hohes Wasseraufnahmevermögen. Für jedes BaO-Molekül kann ein Wassermolekül absorbiert werden, und das resultierende Ba (OH) ₂ kann auch eine bestimmte Menge Wasser absorbieren.

Es ist für Laboratorien für analytische Chemie geeignet. Es ist nicht klebrig.

Es kann in Exsikkatoren verwendet werden, bei denen es sich um große Glasbehälter mit einem Deckel handelt, in denen die innere Umgebung trocken gehalten wird. Das BaO hält die Miniaturatmosphäre des Exsikkators trocken.

Exsikkatoren in einem Labor. Festes Trockenmittel wie BaO wird am Boden der Basis platziert. Der ursprüngliche Uploader war Rifleman 82 bei English Wikipedia. . Quelle: Wikimedia Commons.

Diese Exsikkatoren dienen zum Einbringen von Substanzen oder Reagenzien und verhindern so, dass diese Wasser aus der Umwelt aufnehmen.

Es wird auch zum Trocknen von basischen Gasen wie NH ₃ -Ammoniak verwendet .

In Entladungslampen

BaO wird als elektronenemittierendes Material auf die Elektroden von Entladungslampen aufgebracht.

Entladungslampen bestehen aus einer Röhre aus Glas, Quarz oder einem anderen geeigneten Material und enthalten ein Inertgas und in den meisten Fällen einen Metalldampf. Der metallische Dampf kann Natrium oder Quecksilber sein.

Quecksilberlampe. Dmitry G. Quelle: Wikimedia Commons.

Elektrische Entladungen treten innerhalb der Röhre auf, weil sie eine positive und eine negative Elektrode hat.

Das BaO wird auf die Elektroden der Lampe gelegt. Die Elektronen, die es emittiert, kollidieren mit den Atomen des Metalldampfes und übertragen Energie auf sie.

Wenn ein elektrischer Strom durch dieses Gas oder diesen Dampf geleitet wird, entsteht sichtbares Licht oder ultraviolette (UV) Strahlung.

Bei der Herstellung von Keramik

BaO wird in Keramikglasurbeschichtungszusammensetzungen verwendet.

Gebäudefassade mit glasierter Keramik bedeckt. Penny Mayes / Glasfassade. Quelle: Wikimedia Commons.

Es wurde jedoch auch als Additiv bei der Herstellung von Glaskeramik getestet.

BaO verbessert effektiv die mechanischen Eigenschaften und die chemische Beständigkeit dieser Art von Keramik. Es hat einen starken Einfluss auf die thermischen Eigenschaften und die Zusammensetzung der kristallinen Phase der erhaltenen Materialien.

Bei der Herstellung von Zementmischungen

BaO wurde als Bestandteil von Phosphoaluminatzement getestet.

Diese Art von Zement ist in Meeresumgebungen nützlich, da sie nicht die gleiche Tendenz zur Hydratation aufweist wie andere Zementsorten, so dass sie nicht unter Porenbildung oder -ausdehnung leidet.

Phosphoaluminatzemente müssen jedoch in ihrer mechanischen Leistung verstärkt werden, um Meeresströmungen und Schlägen von schwimmenden Eisstücken im Ozean standzuhalten.

Die Zugabe von BaO zu dem Phosphoaluminat-Zement verändert die Mineralstruktur des Materials, verbessert die Porenstruktur und erhöht die Druckfestigkeit der Zementpaste erheblich.

Mit anderen Worten, BaO verbessert die Druckfestigkeit dieser Art von Zement.

Für Beton mischen. Bariumoxid-BaO ist nützlich, um bestimmte Eigenschaften von Zement zu verbessern. Thamizhpparithi Maari. Quelle: Wikimedia Commons.

In verschiedenen Anwendungen

Es wird als Zutat verwendet, um in Zahnharzen Opazität zum Füllen von Löchern in Zähnen bereitzustellen, die von Zahnärzten durchgeführt werden.

Es wird auch als Keimbildner zur Herstellung von Polyvinylidenfluoridpolymeren verwendet, die zur Isolierung von Stromkabeln verwendet werden.

Verweise

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