Propriedades, riscos e usos do hidróxido de bário

O hidróxido de bário é um composto químico da fórmula Ba (OH)₂(H₂O)_x. É uma base forte e pode estar na forma anidra, mono-hidratada ou octo-hidratada.

A forma mono-hidratada, também chamada de água barita, é a mais comum e comercialmente utilizada. A estrutura dos compostos anidros e mono-hidratados é apresentada na Figura 1.

O hidróxido de bário pode ser preparado dissolvendo o óxido de bário (BaO) na água:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

É cristalizado como o octa-hidrato, que é convertido no mono-hidrato quando aquecido ao ar. A 100 ° C em vácuo, o mono-hidrato produzirá BaO e água.

O mono-hidrato adota uma estrutura estratificada (figura 2). Os centros de Ba²⁺ eles adotam uma geometria octaédrica. Cada centro Ba²⁺ está ligado por dois ligantes de água e seis ligantes de hidróxido, que são respectivamente duplos e triplos em ponte para os centros de Ba²⁺ vizinhos.

No octa-hidratado, os centros de Ba²⁺ Indivíduos são novamente oito coordenadas, mas não compartilham ligantes (Hidróxido de Bário, S.F.).

Índice

• 1 Propriedades do hidróxido de bário
• 2 Reatividade e riscos
  • 2.1 contato com os olhos
  • 2.2 contato com a pele
  • 2.3 Inalação
  • 2.4 Ingestão
• 3 usos
  • 3.1 1- Indústria
  • 3.2 2- Laboratório
  • 3.3 3- Catalisador na reação de Wittig-Horner
  • 3.4 4- Outros usos
• 4 referências

Propriedades de hidróxido de bário

Hidróxido de bário são cristais octaédricos brancos ou transparentes. Inodoro e com sabor cáustico (Centro Nacional de Informações em Biotecnologia, 2017). Sua aparência é mostrada na Figura 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

A forma anidra tem um peso molecular de 171,34 g / mol, uma densidade de 2,18 g / ml, um ponto de fusão de 407 ° C e um ponto de ebulição de 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). .

A forma mono-hidratada tem um peso molecular de 189,355 g / mol, uma densidade de 3,743 g / ml e um ponto de fusão de 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

A forma octo-hidratada tem um peso molecular de 315,46 g / mol, uma densidade de 2,18 g / ml e um ponto de fusão de 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

O composto é ligeiramente solúvel em água e insolúvel em acetona. É uma base forte com um pKa de 0,15 e 0,64 para o primeiro e segundo OH^- respectivamente.

O hidróxido de bário reage de forma semelhante ao hidróxido de sódio (NaOH), mas é menos solúvel em água. Neutraliza os ácidos exotermicamente para formar sais e água. Pode reagir com alumínio e zinco para formar óxidos ou hidróxidos metálicos e gerar gás hidrogênio.

Pode iniciar reações de polimerização em compostos orgânicos polimerizáveis, especialmente epóxidos.

Pode gerar gases inflamáveis ​​e / ou tóxicos com sais de amônio, nitretos, compostos orgânicos halogenados, vários metais, peróxidos e hidroperóxidos. Misturas com gomas cloradas explodem quando aquecidas ou trituradas (HIDRÓXIDO DE BARIADO MONOHYDRATE, 2016).

O hidróxido de bário se decompõe em óxido de bário quando aquecido a 800 ° C. A reação com o dióxido de carbono produz carbonato de bário. Sua solução aquosa, altamente alcalina, sofre reações de neutralização com ácidos. Assim, forma sulfato de bário e fosfato de bário com ácidos sulfúrico e fosfórico, respectivamente.

H₂SO₄ + Ba (OH)₂ BASO₄ + 2H₂O

A reação com sulfeto de hidrogênio produz sulfeto de bário. A precipitação de muitos sais de bário insolúveis, ou menos solúveis, pode resultar de uma reacção de substituição dupla quando uma solução aquosa de hidróxido de bário é misturada com muitas soluções de outros sais metálicos.

A mistura de hidróxido de bário hidratado sólido com cloreto de amônio sólido em um béquer produz uma reação endotérmica para produzir um líquido, com a evolução da amônia. A temperatura diminui drasticamente para cerca de -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH)₂ (s) + 2NH₄Cl (s) → BaCl₂ (aq) + 2NH₃ (g) + H₂O

Ba (OH) 2 reage com o dióxido de carbono para produzir carbonato de bário. Isto é expresso pela seguinte reação química:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reatividade e Perigos

O hidróxido de bário é classificado como um composto estável e não combustível que reage rapidamente e exotermicamente com ácidos e é incompatível com o dióxido de carbono e a umidade. O composto é tóxico e, como uma base forte, é corrosivo.

Inalação, ingestão ou contato da pele com o material podem causar ferimentos graves ou morte. O contato com a substância fundida pode causar queimaduras graves na pele e nos olhos.

Evite o contato com a pele. Os efeitos do contato ou inalação podem ser retardados. O fogo pode produzir gases irritantes, corrosivos e / ou tóxicos. As águas residuais de controle de incêndio podem ser corrosivas e / ou tóxicas e causar contaminação.

Contato com os olhos

Se o composto entrar em contato com os olhos, as lentes de contato devem ser verificadas e removidas. Os olhos devem ser lavados imediatamente com bastante água por pelo menos 15 minutos, com água fria.

Contato com a pele

Em caso de contato com a pele, a área afetada deve ser imediatamente lavada por pelo menos 15 minutos com bastante água ou um ácido fraco, por exemplo, vinagre, enquanto remove roupas e sapatos contaminados. Cobrir a pele irritada com um emoliente.

Lave as roupas e os sapatos antes de reutilizá-los. Se o contato for grave, lave com um sabão desinfetante e cubra a pele contaminada com um creme anti-bacteriano.

Inalação

Em caso de inalação, a vítima deve ser movida para um local fresco. Se você não respirar, a respiração artificial é dada. Se a respiração estiver difícil, forneça oxigênio.

Ingestão

Se o composto for ingerido, o vômito não deve ser induzido. Afrouxe roupas apertadas, como gola de camisa, cinto ou gravata.

Em todos os casos, a atenção médica imediata deve ser obtida (2013, 2013).

Usos

1- Indústria

Industrialmente, o hidróxido de bário é usado como precursor de outros compostos de bário. O mono-hidrato é utilizado para desidratar e eliminar o sulfato de vários produtos. Esta aplicação explora a solubilidade muito baixa do sulfato de bário. Esta aplicação industrial também se aplica a usos laboratoriais.

hidróxido de bário é usado como um aditivo em materiais termoplásticos (tais como resinas fenólicas), rayons e estabilizadores de PVC para melhorar as propriedades plásticas. Este material é utilizado como um aditivo de uso geral para lubrificantes e graxas.

Outras aplicações industriais incluem bário fabricação de açúcar hidróxido, sabões de fabrico, saponificação gordura, silicatos de fusão e síntese química de outros compostos de bário e compostos orgânicos (hidróxido de bário, S.F.).

2- Laboratório

O hidróxido de bário é usado em química analítica para a titulação de ácidos fracos, particularmente ácidos orgânicos. Assegura-se que a solução aquosa límpida é livre de carbonato de, ao contrário de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio como de carbonato de bário é insolúvel em água.

Isto permite a utilização de indicadores, tais como fenolftaleina ou timolftaleína (com mudanças de cor alcalinas) sem risco de erros grau causada pela presença de iões de carbonato, que são muito menos básico (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

O hidróxido de bário é ocasionalmente usado em síntese orgânica como uma base forte, por exemplo, para a hidrólise de ésteres e nitrilos:

O hidróxido de bário também é usado na descarboxilação de aminoácidos que liberam carbonato de bário no processo.

É também utilizado na preparação de ciclopentanona, álcool diacetona e gama-lactona D-Gulonic.

3- Catalisador na reação de Wittig-Horner

A reacção de Wittig-Horner, também conhecida como reacção de Horner-Wadsworth-Emmons (ou HWE reacção) é uma reacção química utilizada em química orgânica para estabilizar carbaniões de fosfonatos com aldeídos ou cetonas () para produzir predominantemente E-alcenos (trans ).

A reação sonoroquímica de Wicoig-Horner é catalisada por hidróxido de bário ativado e é realizada sob condições de interface sólido-líquido.

O processo sonoroquímico ocorre à temperatura ambiente e com menor peso de catalisador e tempo de reação do que o processo térmico. Nestas condições, rendimentos semelhantes aos do processo térmico são obtidos.

No trabalho (J. V. Sinisterra, 1987) a influência sobre o desempenho do tempo de sonicação é analisado, o peso do catalisador e solvente. Pequenas quantidades de água devem ser adicionadas para que a reação ocorra.

A natureza do sítio ativo do catalisador que atua no processo é analisada. Um mecanismo ETC é proposto para o processo sonoquímico.

4- Outros usos

O hidróxido de bário tem outros usos. É usado para vários propósitos, como:

• A fabricação de álcali.
• A construção de vidro.
• Vulcanização de borracha sintética.
• Inibidores de Corrosão.
• Como fluidos de perfuração, pesticidas e lubrificantes.
• Para o remédio da caldeira.
• Para refinar óleos vegetais e animais.
• Para a pintura a fresco.
• No amolecimento da água.
• Como ingrediente de remédios homeopáticos.
• Para limpar vazamentos de ácido.
• Também é usado na indústria açucareira para preparar açúcar de beterraba.
• Materiais de construção.
• Produtos elétricos e eletrônicos.
• Revestimentos para o chão.

Referências

1. HIDRÓXIDO DE BÁRIO MONOHYDRATE. (2016). Retirado da veioquímica: veioochemicals.noa.gov.
2. Hidróxido de Bário. (S.F.). Retirado do chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. HIDRÓXIDO BÁSICO. (S.F.). Retirado de chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Hidróxido de Bário. Recuperado de indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 como catalisador em reações orgânicas. 17Reação Wittig-Horner interfacial sólido-líquido sob condições sonoquímicas.O Journal of Organic Chemistry 52 (17)3875-3879. researchgate.net
6. Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos de Bário mono-hidrato. (2013, 21 de maio). Obtido em sciencelab: sciencelab.com/msds
7. Mendham, J., Denney, R. C., Barnes, J. D., & Thomas, M.J. (2000). Análise Química Quantitativa de Vogel (6ª ed.). Nova York: Prentice Hall.
8. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2017, 28 de março). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 16211219. Obtido em PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Sociedade Real de Química. (2015). Hidróxido de bário. Retirado do chemspider: chemspider.com.
10. Sociedade Real de Química. (2015). Hidrato de hidróxido de bário (1: 2: 1). Retirado do chemspider: chemspider.com.
11. Sociedade Real de Química. (2015). Hidrato de diidroxibárico (1: 1). Retirado do chemspider: chemspider.com.
12. Sociedade Real de Química. (2017). Reações endotérmicas sólido-sólido. Retirado de: learn-chemistry: rsc.org.