protonové číslo 56
relativní atomová hmotnost 137.33
elektronegativita 1.0
elektronová konfigurace [Xe]6s2
hustota (g·cm-3) 3.62
teplota tání (°C) 727.00
teplota varu (°C) 1850.0

Barium (56Ba)

historie

  • baryum patří do skupiny II.A, což jsou prvky alkalických zemin. Vlastnosti těchto prvků jsou závislé na atomových číslech
  • minerály s obsahem barya jsou známé již od 18. století
  • v roce 1790 ukázal A. Crawford, že minerál nalezený v olověných dolech poblíž Strontianu ve Skotsku, je sloučeninou nového prvku. To potvrdil o rok později T.C. Hope podle barvy plamene – Ba hoří žlutozeleně
  • podstata těchto minerálů byla objasněna Scheelem, který zjistil, že těžký živec je BaSO4. Dostal jméno baryt (řecky barys = těžký)
  • baryum izoloval v roce 1808 Davy z BaO – tehdy nově objevené zeminy

výskyt

  • baryt - BaSO4
  • witerit - BaCO3
  • nitrobaryt - Ba (NO3)2
  • barylit - Ba4Al4Si7O24

průmyslová výroba

  • Baryum se vyrábí v malém množství. Kovové Ba se nejlépe připravuje za vysoké teploty z oxidu redukcí Al v evakuované retortě, nebo v malém množství elektrolýzou z roztavených chloridových lázní.

fyzikální vlastnosti

  • kovy alkalických zemin jsou stříbrobílé, lesklé a poměrně měkké – podobně jako olovo
  • baryum patří k lehkým kovům
  • má podstatně vyšší teplotu tání, varu i větší hustotu než prvky I.A skupiny
  • baryum krystalizuje v krychlové soustavě podobně jako alkalické kovy
  • má 7 izotopů
  • teplota tání je 727 °C, teplota varu je okolo 1800 °C

chemické vlastnosti

  • Ba reaguje s nekovy lépe než např. Mg
  • přímo může vznikat nitrid Ba3N2
  • další produkty jsou podobné, avšak hydroxidy jsou stabilnější než u Be, či Mg, karbidy naopak méně stabilní
  • má sklon tvořit vedle normálních oxidů peroxidy
  • rozpouští se v kapalném NH3 a dává sytě modročerné roztoky, ze kterých se odpařováním získají amminkomplexy [Ba(NH3) 6]. Tyto amminkomplexy se postupně rozkládají na amidy, zvláště za přítomnosti katalyzátorů: [Ba(NH3) 6]  Ba(NH2) 2 + 4(NH3) + H2

užití

  • baryum slouží v omezené míře k odplyňování a slitina Ni-Ba se pro svou vysokou emisní schopnost užívá jako vodič v zapalovacích svíčkách.

sloučeniny

  • chlorid barnatý - BaCl2
    • připravíme ho rozpuštěním uhličitanu v kyselině chlorovodíkové: BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + H2O + CO2
    • používá se k změkčování kotelní vody s obsahem CaSO4, příprava jiných barnatých sloučenin
    • silně jedovatý, chutná hořce, protijedem je 1% roztok Glauberovy soli (výplach žaludku)
  • fluorid barnatý - BaF2
    • málo rozpustný, tvoří malé, průhledné krystalky
  • jodid a bromid barnatý
  • hydrid barnatý
  • nitrid barnatý Ba3N2
  • acetylid barnatý BaC2
  • oxid barnatý BaO
    • příprava: silným žíháním dusičnanu barnatého nebo jodičnanu barnatého; pokud se nevyžíhá dostatečně, obsahuje peroxid
    • výroba: žíháním uhličitanu barnatého smíšeného s uhlím (nebo s BaC2 – karbid barnatý)
    • bílý prášek, ale po žíhání s příměsí uhlí má šedou barvu
    • po mírném žíhání na vzduchu (500 °C) přechází v peroxid: 2BaO + O2  2BaO2 + 17,1 kcal
  • oxid barný Ba2O
    • snadno vzniká na vzduchu při teplotě 500 °C
  • hyperoxid barnatý BaO4
  • peroxid barya BaO2
    • bílý, málo rozpustný ve vodě, nerozpustný v lihu a etheru
    • reaguje s chloridem rtuťnatým: HgCl2 + BaO2  Hg + BaCl2 + O2
    • při zahřátí nad 700 °C (na vzduchu) nebo při 500 °C ve vakuu BaO2 odštěpuje kyslík: BaO2  BaO + 1/2 O2
    • používá se k bělení hedvábí, rostlinných vláken a slámy, dřívější způsob výroby kyslíku (Brinův způsob: opětovné odštěpování kyslíku při mírném zahřívání a silnějším žíhání oxidu barnatého v proudu vzduchu)
  • žlutý peroxid barya Ba(O2)2
  • ozonid barya Ba(O3)2
  • hydroxid barnatý Ba(OH)2
    • silný hydroxid