56 Цезий ← Барий → Лантан 56Ba Внешний вид простого вещества Мягкий, слегка вязкий серебристо-белый металл Свойства атома Имя, символ, номер Барий / Barium (Ba), 56 Атомная масса (молярная масса) 137,327 а. е. м. (г/моль) Электронная конфигурация [Xe] 6s2 Радиус атома 222 пм Химические свойства Ковалентный радиус 198 пм Радиус иона (+2e) 134 пм Электроотрицательность 0,89 (шкала Полинга) Электродный потенциал -2,906 Степени окисления 2 Энергия ионизации (первый электрон) 502,5 (5,21) кДж/моль (эВ) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 3,5 г/см³ Температура плавления 1 002 K Температура кипения 1 910 K Теплота плавления 7,66 кДж/моль Теплота испарения 142,0 кДж/моль Молярная теплоёмкость 28,1[1] Дж/(K·моль) Молярный объём 39,0 см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки кубическая объёмноцентрированая Параметры решётки 5,020 Å Прочие характеристики Теплопроводность (300 K) (18.4) Вт/(м·К) 56 Барий Ba 137,327 6s2 Ба́рий — элемент главной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 56. Обозначается символом Ba (лат. Barium). Простое вещество барий (CAS-номер: 7440-39-3) — мягкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью. Содержание 1 История 2 Происхождение названия 3 Нахождение в природе 3.1 Типы месторождений 4 Изотопы 5 Получение 6 Физические свойства 7 Химические свойства 8 Качественный и количественный анализ 9 Применение 9.1 Применение в качестве геттерного материала 9.2 Антикоррозионный материал 9.3 Сегнето- и пьезоэлектрик 9.4 Оптика 9.5 Пиротехника 9.6 Атомно-водородная энергетика 9.7 Высокотемпературная сверхпроводимость 9.8 Ядерная энергетика 9.9 Химические источники тока 10 Цены 11 Биологическая роль 12 Примечания 13 Ссылки 14 См. также править История Барий был открыт в виде оксида BaO в 1774 г. Карлом Шееле и Юханом Ганом[2]. В 1808 году английский химик Гемфри Дэви электролизом влажного гидроксида бария с ртутным катодом получил амальгаму бария; после испарения ртути при нагревании он выделил металлический барий. править Происхождение названия Своё название получил от др.-греч. βαρύς — «тяжёлый», так как его оксид (BaO) был охарактеризован, как имеющий необычно высокую для таких веществ плотность. править Нахождение в природе Содержание бария в земной коре составляет 0,05 % по массе; в морской воде среднее содержание бария составляет 0,02 мг/литр. Барий активен, он входит в подгруппу щелочноземельных металлов и в минералах связан достаточно прочно. Основные минералы: барит (BaSO4) и витерит (BaCO3). Редкие минералы бария: цельзиан или бариевый полевой шпат (алюмосиликат бария), гиалофан (смешанный алюмосиликат бария и калия), нитробарит (нитрат бария) и пр. править Типы месторождений По минеральным ассоциациям баритовые руды делятся на мономинеральные и комплексные. Комплексные подразделяются на барито-сульфидные (содержат сульфиды свинца, цинка, иногда меди и железного колчедана, реже Sn, Ni, Au, Ag), барито-кальцитовые (содержат до 75 % кальцита), железо-баритовые (содержат магнетит, гематит, а в верхних зонах гетит и гидрогетит) и барито-флюоритовые (кроме барита и флюорита, обычно содержат кварц и кальцит, а в виде небольших примесей иногда присутствуют сульфиды цинка, свинца, меди и ртути). С практической точки зрения наибольший интерес представляют гидротермальные жильные мономинеральные, барито-сульфидные и барито-флюоритовые месторождения. Промышленное значение имеют также некоторые метасоматические пластовые месторождения и элювиальные россыпи. Осадочные месторождения, представляющие собой типичные химические осадки водных бассейнов, встречаются редко и существенной роли не играют. Как правило, баритовые руды содержат другие полезные компоненты (флюорит, галенит, сфалерит, медь, золото в промышленных концентрациях), поэтому они используются комплексно. править Изотопы Природный барий состоит из смеси семи стабильных изотопов: 130Ba, 132Ba, 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba. Последний является самым распространенным (71,66 %). Известны и радиоактивные изотопы бария, наиболее важным из которых является 140Ba. Он образуется при распаде урана, тория и плутония. править Получение Основное сырье для получения бария — баритовый концентрат (80-95 % BaSO4), который в свою очередь получают флотацией барита. Сульфат бария в дальнейшем восстанавливают коксом или природным газом: BaSO4 + 4С = BaS + 4CO↑ BaSO4 + 2CH4 = BaS + 2С + 4H2O↑. Далее сульфид при нагревании гидролизуют до гидроксида бария Ba(OH)2 или под действием CO2 превращают в нерастворимый карбонат бария BaCO3, который затем переводят в оксид бария BaO (прокаливание при 800 °C для Ba(OH)2 и свыше 1000 °C для BaCO3): BaS + 2H2O = Ba(OH)2 + H2S↑ BaS + H2O + CO2 = BaCO3 + H2S↑ Ba(OH)2 = BaO + H2O↑ BaCO3 = BaO + CO2↑ Металлический барий получают из оксида восстановлением алюминием в вакууме при 1200—1250 °C: 4BaO + 2Al = 3Ba + BaAl2O4. Очищают барий перегонкой в вакууме или зонной плавкой. править Физические свойства Барий — серебристо-белый ковкий металл. При резком ударе раскалывается. Существуют две аллотропные модификации бария: до 375 °C устойчив α-Ba с кубической объемно-центрированной решеткой (параметр а = 0,501 нм), выше устойчив β-Ba. Твердость по минералогической шкале 1,25; по шкале Мооса 2. Хранят металлический барий в керосине или под слоем парафина. править Химические свойства Барий — щёлочноземельный металл. На воздухе барий быстро окисляется, образуя смесь оксид бария BaO и нитрид бария Ba3N2, а при незначительном нагревании воспламеняется. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид бария Ba(ОН)2: Ba + 2Н2О = Ba(ОН)2 + Н2↑ Активно взаимодействует с разбавленными кислотами. Многие соли бария нерастворимы или малорастворимы в воде: сульфат бария BaSO4, сульфит бария BaSO3, карбонат бария BaCO3, фосфат бария Ba3(PO4)2. Сульфид бария BaS, в отличие от сульфида кальция CaS, хорошо растворим в воде. Легко вступает в реакцию с галогенами, образуя галогениды. При нагревании с водородом образует гидрид бария BaH2, который в свою очередь с гидридом лития LiH дает комплекс Li[BaH3. Реагирует при нагревании с аммиаком: 6Ba + 2NH3 = 3BaH2 + Ba3N2 Нитрид бария Ba3N2 при нагревании взаимодействует с CO, образуя цианид: Ba3N2 + 2CO = Ba(CN)2 + 2BaO С жидким аммиаком дает темно-синий раствор, из которого можно выделить аммиакат [Ba(NH3)6, имеющий золотистый блеск и легко разлагающийся с отщеплением NH3. В присутствии платинового катализатора аммиакат разлагается с образованием амида бария: [Ba(NH3)6 = Ba(NH2)2 + 4NH3 + Н2 Карбид бария BaC2 может быть получен при нагревании в дуговой печи BaO с углем. С фосфором образует фосфид Ba3P2. Барий восстанавливает оксиды, галогениды и сульфиды многих металлов до соответствующего металла. править Качественный и количественный анализ Качественно в растворах барий обнаруживается по выпадению осадка сульфата бария BaSO4, отличимого от соответствующих сульфатов кальция и сульфатов стронция крайне низкой растворимостью в неорганических кислотах. Родизонат натрия выделяет из нейтральных солей бария характерный красно-бурый осадок родизоната бария. Реакция является очень чувствительной, специфичной, позволяя определить 1 часть ионов бария на 210000 массовых частей раствора[3]. Соединения бария окрашивают пламя в желто-зеленый цвет (длина волн 455 и 493 нм). Количественно барий определяют гравиметрическим методом в виде BaSO4 или BaCrO4. править Применение править Применение в качестве геттерного материала Металлический барий, часто в сплаве с алюминием используется в качестве газопоглотителя (геттера) в высоковакуумных электронных приборах. править Антикоррозионный материал Барий добавляется совместно с цирконием в жидкометаллические теплоносители (сплавы натрия, калия, рубидия, лития, цезия) для уменьшения агрессивности последних к трубопроводам, и в металлургии. править Сегнето- и пьезоэлектрик Титанат бария используется в качестве диэлектрика при изготовлении керамических конденсаторов, а также в качестве материала для пьезоэлектрических микрофонов и пьезокерамических излучателей. править Оптика Фторид бария применяется в виде монокристаллов в оптике (линзы, призмы). править Пиротехника Пероксид бария используется для пиротехники и как окислитель. Нитрат бария и хлорат бария используется в пиротехнике для окрашивания пламени (зеленый огонь). править Атомно-водородная энергетика Хромат бария применяется при получении водорода и кислорода термохимическим способом (цикл Ок-Ридж, США). править Высокотемпературная сверхпроводимость Оксид бария совместно с оксидами меди и редкоземельных металлов применяется для синтеза сверхпроводящей керамики работающей при температуре жидкого азота и выше. править Ядерная энергетика Оксид бария применяется для варки специального сорта стекла — применяемого для покрытия урановых стержней. Один из широкораспространенных типов таких стекол имеет следующий состав — (оксид фосфора — 61 %, ВаО — 32 %, оксид алюминия — 1,5 %, оксид натрия — 5,5 %). В стекловарении для атомной промышленности применяется так же и фосфат бария. править Химические источники тока Фторид бария используется в твердотельных фторионных аккумуляторных батареях в качестве компонента фторидного электролита. Оксид бария используется в мощных медноокисных аккумуляторах в качестве компонента активной массы (окись бария-окись меди). Сульфат бария применяется в качестве расширителя активной массы отрицательного электрода при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. править Цены Цены на металлический барий в слитках чистотой 99,9 % колеблются около 30 долларов за 1 кг. править Биологическая роль Биологическая роль бария изучена недостаточно. В число жизненно важных микроэлементов он не входит. Все растворимые соли бария сильно ядовиты. править Примечания ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 241. — 623 с. — 100 000 экз. ↑ Барий. // Популярная библиотека химических элементов. — М.: Издательство «Наука», 1977. ↑ Н.С. Фрумина, Н.Н. Горюнова, С.Н. Еременко. Аналитическая химия бария. — Москва: Наука, 1977. править Ссылки Барий на Викискладе? Барий на Webelements Барий в Популярной библиотеке химических элементов править См. также Бария титанат Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H   He 2 Li Be   B C N O F Ne 3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar 4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Щелочные металлы  Щёлочноземельные металлы  Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы п·о·р Электрохимический ряд активности металлов Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала. В другом языковом разделе есть более полная статья Barium (нем.) Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода. Это заготовка статьи о химическом элементе. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.