Bario peroksido (BaO2) struktūra, savybės, nomenklatūra ir panaudojimas

The bario peroksidas yra joninis ir neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra BaO₂. Būdamas joninis junginys, jis susideda iš Ba jonų²⁺ ir O₂^2-; pastarasis yra tai, kas vadinama peroksido anijonu, ir dėl to BaO₂ įgyja jo vardą. Tokiu atveju, BaO₂ Tai neorganinis peroksidas.

Jo jonų įkrovos rodo, kaip šis junginys susidaro iš elementų. 2 grupės grupės bario metalas deguonies molekulei OR suteikia du elektronus₂, kurių atomai jų nenaudoja, kad sumažėtų iki oksido anijonų, OR^2-, bet likti vieningos paprastos nuorodos, [O-O]^2-.

Bario peroksidas yra granuliuota kieta medžiaga kambario temperatūroje, balta su šiek tiek pilkšvaisiais tonais (viršutinis vaizdas). Kaip ir beveik visi peroksidai, jį reikia tvarkyti ir saugoti atsargiai, nes tai gali pagreitinti tam tikrų medžiagų oksidaciją.

Iš visų peroksidų, kuriuos sudaro 2 grupės metalai (Becambara), BaO₂ jis termodinamiškai yra pats stabiliausias terminio skilimo metu. Šildant jis išskiria deguonį ir gamina bario oksidą, BaO. BaO gali reaguoti su deguonimi iš aplinkos, esant aukštam slėgiui, kad vėl sukurtų BaO₂.

Indeksas

• 1 Struktūra
  • 1.1 Kristalinės grotelės energija
  • 1.2 Hidratai
• 2 Paruošimas arba sintezė
• 3 Ypatybės
  • 3.1 Fizinė išvaizda
  • 3.2 Molekulinė masė
  • 3.3 Tankis
  • 3.4 Lydymosi temperatūra
  • 3.5 Virimo temperatūra
  • 3.6 Tirpumas vandenyje
  • 3.7 Terminis skilimas
• 4 Nomenklatūra
• 5 Naudojimas
  • 5.1 Deguonies gamintojas
  • 5.2 Vandenilio peroksido gamintojas
• 6 Nuorodos

Struktūra

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta bario peroksido tetragonalinė vieneto ląstelė. Joje gali būti matomi katijonai²⁺ (balti rutuliai) ir anijonai O₂^2- (raudonos sferos). Atkreipkite dėmesį, kad raudonieji rutuliai yra susieti viena jungtimi, todėl jie yra tiesinė geometrija [O-O]^2-.

Iš šio elemento gali būti pastatyti BaO kristalai₂. Jei yra, anijonas O₂^2- matyti, kad jį supa šeši Ba²⁺, gauti oktaedrą, kurio viršūnės yra baltos.

Kita vertus, dar akivaizdesnis yra kiekvienas Ba²⁺ yra apsuptas dešimties O₂^2- (baltos spalvos centras). Visi kristalai susideda iš šios pastovios, trumpos ir ilgo nuotolio.

Kristalinė grotelių energija

Be to, jei pastebimi raudoni baltos spalvos rutuliai, bus pažymėta, kad jie nesiskiria pernelyg dideliais dydžiais ar jonų spinduliais. Taip yra todėl, kad Ba cation²⁺ Tai labai plati ir jos sąveika su anijonu O₂^2- geriau stabilizuoti kristalinę tinklinę energiją, lyginant su tuo, kaip jie būtų, pavyzdžiui, katijonai Ca²⁺ ir Mg²⁺.

Taip pat paaiškinama, kodėl „BaO“ yra nestabiliausios šarminių žemių oksidai: „Ba“ jonai²⁺ ir O^2- Jie labai skiriasi, destabilizuoja jų kristalus.

Kadangi tai yra nestabilesnė, BaO tendencija yra mažesnė₂ suskaidyti, kad susidarytų BaO; skirtingai nei SrO peroksidai₂, CaO₂ ir MgO₂, kurių oksidai yra stabilesni.

Hidratuoja

BaO₂ galima rasti hidratų pavidalu, iš kurių BaO₂∙ 8H₂Arba tai yra pats stabiliausias iš visų; ir iš tikrųjų, tai yra tas, kuris parduodamas vietoj bevandenio bario peroksido. Norint gauti bevandenį, BaO turi būti išdžiovinta 350 ° C temperatūroje₂∙ 8H₂Arba, siekiant pašalinti vandenį.

Jo kristalinė struktūra taip pat yra tetragoninė, bet turi aštuonias H molekules₂Arba bendraujate su O₂^2- per vandenilio ryšius ir Ba²⁺ per dipolio jonų sąveiką.

Kiti hidratai, kurių konstrukcijos nėra daug informacijos apie tai, yra: BaO₂∙ 10H₂O, BaO₂∙ 7H₂O ir BaO₂∙ H₂O.

Paruošimas arba sintezė

Tiesioginis bario peroksido paruošimas yra oksido oksidas. Tai galima naudoti iš mineralinio barito arba iš druskos nitrato bario, Ba (NO₃)₂; abu jie šildomi oro ore arba prisotinti deguonimi.

Kitas metodas yra Ba (NO) reaguoti į šaltą vandeninę terpę₃)₂ su natrio peroksidu:

Ba (NO₃)₂ + Na₂O₂ + xH₂O => BaO₂∙ xH₂O + 2NaNO₃

Tada hidratuokite BaO₂∙ xH₂Arba jis yra šildomas, filtruojamas ir išdžiovinamas vakuume.

Savybės

Fizinė išvaizda

Tai balta kieta medžiaga, kuri gali tapti pilka, jei jame yra priemaišų (BaO, Ba (OH)).₂, arba kitos cheminės medžiagos). Jei jis yra pašildytas iki labai aukštos temperatūros, dėl „Ba“ katijonų elektroninių perėjimų jis bus žalios liepsnos.²⁺.

Molekulinė masė

169,33 g / mol.

Tankis

5,68 g / ml.

Lydymosi temperatūra

450 ° C.

Virimo temperatūra

800 ° C Ši vertė atitinka tai, kas turėtų būti tikėtina iš joninio junginio; ir dar daugiau, iš stabilesnės šarminės žemės peroksido. Tačiau „BaO“ tikrai nevirsta₂, tačiau dujinis deguonis išsiskiria dėl terminio skilimo.

Tirpumas vandenyje

Netirpi Tačiau jis gali lėtai hidrolizuotis, kad susidarytų vandenilio peroksidas, H₂O₂; be to, jos tirpumas vandeninėje terpėje padidėja, jei pridedama praskiestos rūgšties.

Terminis skilimas

Toliau pateikta cheminė lygtis rodo terminio skilimo reakciją, kurią patyrė BaO₂:

2BaO₂ <=> 2BaO + O₂

Reakcija yra vienintelė tik tuo atveju, jei temperatūra viršija 800 ° C. Jei iš karto padidėja slėgis ir sumažėja temperatūra, visas BaO bus paverstas atgal į BaO₂.

Nomenklatūra

Kitas būdas pavadinti „BaO“₂ tai yra bario peroksidas, pagal tradicinę nomenklatūrą; kadangi baris savo junginiuose gali turėti tik valentį +2.

Neteisingai, sisteminė nomenklatūra naudojama kaip nuoroda į bario dioksidą (binooksidą), laikant jį oksidu, o ne peroksidu..

Naudojimas

Deguonies gamintojas

Naudojant mineralinį baritą (BaO), jis šildomas skysčiais, kad būtų pašalintas deguonies kiekis, esant maždaug 700 ° C temperatūrai..

Jei susidaręs peroksidas yra silpnai kaitinamas vakuume, deguonis greičiau atsinaujina ir baritas gali būti pakartotinai panaudotas neribotam laikui deguoniui laikyti ir gaminti..

Šį procesą komerciškai sukūrė L. D. Brinas, kuris dabar yra pasenęs.

Vandenilio peroksido gamintojas

Bario peroksidas reaguoja su sieros rūgštimi ir gamina vandenilio peroksidą:

BaO₂ + H₂SO₄ => H₂O₂ + BaSO₄

Todėl tai yra H šaltinis₂O₂, visų pirma su BaO hidratu₂∙ 8H₂O.

Pagal šiuos du minėtus naudojimo būdus, BaO₂ leidžia plėtoti O₂ ir H₂O₂, tiek oksiduojančiosios medžiagos, tiek organinės sintezės, tiek balinimo procesuose tekstilės ir dažų pramonėje. Jis taip pat yra geras dezinfekavimo agentas.

Be to, iš „BaO“₂ Gali būti sintetinami kiti peroksidai, tokie kaip natris, Na₂O₂, ir kitos bario druskos.

Nuorodos

1. S.C. Abrahamas, J Kalnajs. (1954). Bario peroksido kristalinė struktūra. Izoliacinių tyrimų laboratorija, Masačusetso technologijos institutas, Kembridžas, Masačusetsas, JAV..
2. Vikipedija. (2018). Bario peroksidas. Gauta iš: en.wikipedia.org
3. Shiver & Atkins. (2008). Neorganinė chemija (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw kalnas.
4. Atomistika (2012). Bario peroksidas. Gauta iš: barium.atomistry.com
5. Khokhar et al. (2011). Laboratorinio skalės paruošimo ir bario peroksido proceso kūrimo tyrimas. Gauta iš: academia.edu
6. PubChem. (2019). Bario peroksidas. Gauta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. PrebChem. (2016). Bario peroksido paruošimas. Gauta iš: prepchem.com