что, как сбалансировать и часто задаваемые вопросы —
By Падмакши Котоки
Карбонат бария относится к классу карбонатов щелочноземельных металлов, которые могут реагировать с сильными кислотами, такими как серная кислота. Давайте подробно рассмотрим их реакцию.
Серная кислота (H2SO4) представляет собой сильную, бесцветную, гигроскопичную минеральную кислоту, которая при реакции с карбонатом бария (BaCO3), белое твердое соединение, образует белый кристаллический сульфат металла. BaCO3 представляет собой вредное химическое вещество без запаха, которое не смешивается с водой, но смешивается с большинством кислот.
Обсудим химические и физические характеристики реакции между H2SO4 и БаСО3, такие как образующиеся продукты, энтальпия реакции, ионное уравнение и т. д.
Что является произведением H2SO4 и БаСО3Сульфат бария и угольная кислота образуются как продукты, когда карбонат бария соединяется с серной кислотой. Бикарбонат, H2CO3, мгновенно диссоциирует на воду и углекислый газ.
BaCO3 (S) + H2SO4(водн.) —> BaSO4(S) + H2CO3 (Водно)
Какой тип реакции Н2SO4 + БаСО3H2SO4 + БаСО3 представляет собой реакцию двойного замещения, также известную как реакция метатезиса солей.
Как сбалансировать H2SO4 + БаСО3Ниже приведены шаги, чтобы сбалансировать реакцию, упомянутую ниже, в соответствии с закон сохранения массы:
BaCO3 + H2SO4 -> BaSO4 + H2CO3
- Количество молей атомов каждого реагирующего элемента подсчитывают и заносят в таблицу.
атомы | Сторона реагента | Сторона продукта |
---|---|---|
барий | 1 | 1 |
углерод | 1 | 1 |
Сера | 1 | 1 |
Oxygen | 7 | 7 |
водород | 2 | 2 |
- Во-первых, элементы главной группы, в данном случае Ba, S и C, уравниваются как со стороны реагента, так и со стороны продукта.
- Наконец, атомы кислорода и водорода уравновешены.
- Вышеупомянутая реакция уже уравновешена из-за равного количества атомов каждого элемента, присутствующего как на стороне реагента, так и на стороне продукта.
- Таким образом, сбалансированное химическое уравнение для H2SO4 + БаСО3 дается ниже.
- BaCO3 + H2SO4 —> BaSO4 + H2CO3
Титрование BaCO3 и Н2SO4 не будет продолжаться, даже если H2SO4 является сильной кислотой, но BaCO3 не ведет себя как основание в реакции.
H2SO4 + БаСО3 Чистое ионное уравнениеЧистое ионное уравнение H2SO4 + БаСО3 это: BaCO3(S) + 2H+(Водно) + ТАК42-(Водно) = BaSO4(S) + 2H+(Водно) + CO32-(Водно)
Шаги для получения чистого ионного уравнения следующие:
- Сбалансированное уравнение отмечено с учетом фазы каждого соединения.
- BaCO3 (с) + Н2SO4 (водн.) = BaSO4 (с) + Н2CO3 (Водно)
- Реагирующие соединения, находящиеся в водной фазе и способные диссоциировать в воде, расщепляются на соответствующие им ионы.
- Наконец, ионы-наблюдатели, если они есть, удаляются для достижения общего ионного уравнения.
- Чистое ионное уравнение:
- BaCO3 (с) + 2H+(Водно) + ТАК42-(Водно) = BaSO4 (с) + 2H+ (водн.) + CO32- (Водно)
H2SO4 + БаСО3 имеет следующие сопряженные пары:
- Сопряженное основание H2SO4 это HSO4–
- Сопряженное основание H2CO3 является ОХС3–
- Дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса, водородные связи и диполь-дипольные взаимодействия межмолекулярные силы которые держат H2SO4 молекулы вместе.
- Сильные электростатические ионные силы притяжения существуют между Ba2+ и СО32- ионы как, BaCO3 является ионным соединением.
- Межмолекулярные силы между H2CO3 молекулы — это лондоновские дисперсионные силы, диполь-дипольные силы и силы водородной связи.
Наблюдения и советы этой статьи мы подготовили на основании опыта команды энтальпия реакции из H2SO4 + БаСО3 составляет 47.11 кДж/моль (приблизительное значение).
Соединения | Моли | Энтальпия образования, ΔH⁰f (КДж / моль) |
---|---|---|
H2SO4 (Водно) | 1 | -909. 27 |
BaCO3 (S) | 1 | -1216 |
BaSO4 (S) | 1 | -1465.2 |
H2CO3 (Водно) | 1 | -612.96 |
- Энтальпия реакции рассчитывается по формуле: ΔH⁰ф (реакция) = ΣΔН⁰ф (продукты) – ΣΔН⁰f (реагенты)
- Стандартная энтальпия реакции = [1×(-1465.2) + 1×(-612.96)] – [1×(-1216) + 1×(-909.27)] кДж/моль = 47.11 кДж/моль.
BaCO3 и Н2SO4 не будет производить буферный раствор из-за присутствия сильной кислоты, H2SO4.
Н2SO4 + БаСО3 Полная реакцияРеакция BaCO3 + H2SO4 не является полной реакцией, так как она не достигает завершения. Это потому, что BaSO4 на поверхности BaCO образуется слой3 который разделяет два реагента. Таким образом, реакция заканчивается вскоре после ее начала, поскольку H2SO4 теперь больше не контактирует с BaCO3.
Н2SO4 + БаСО3 экзотермическая или эндотермическая реакцияH2SO4 + БаСО3 является эндотермической реакцией, так как стандартная энтальпия реакции положительна; таким образом, система обеспечивает или поглощает энергию, чтобы запустить реакцию в прямом направлении.
Н2SO4 + БаСО3 окислительно-восстановительная реакцияH2SO4 + БаСО3 не является окислительно-восстановительной реакцией, так как степени окисления реагирующих элементов не меняются по обе стороны реакции.
Н2SO4 + БаСО3 реакция осажденияH2SO4 + БаСО3 представляет собой реакцию осаждения, так как полученный продукт представляет собой белый нерастворимый осадок BaSO4.
Н2SO4 + БаСО3 Обратимая или необратимая реакцияH2SO4 + БаСО3 является необратимой реакцией, потому что BaSO4 Образуется остаток, не смешивающийся с водой, в результате чего обратная реакция невозможна.
Н2SO4 + БаСО3 Реакция смещенияH2SO4 + БаСО3 является примером реакции двойного замещения, поскольку катионы и анионы меняются местами с образованием соответствующих продуктов.Механизм двойного перемещения
ЗаключениеСульфат бария, встречающийся в природе в виде минерального барита, представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, синтезированное реакцией BaCO.3 с H2SO4. Сульфат бария является ключевым компонентом бурового раствора для нефтяных скважин. Он также хорошо работает в качестве наполнителя для пластмасс. Это также демонстрирует применимость в области медицины.
Карбонат бария: способы получения и химические свойства
Карбонат бария BaCO3 — соль бария и угольной кислоты. Белый, при нагревании на воздухе разлагается, плавится под избыточным давлением CO2. Не растворяется в воде.
Относительная молекулярная масса Mr = 197,34; относительная плотность для тв. и ж. состояния d= 4,43; tпл = 1555º C при избыточном давлении.
1. Гидроксид бария вступает в взаимодействие с углекислым газом и образует карбонат бария и воду:
Ba(OH)2 + СO2 = BaСO3 + H2O
2. Оксид бария вступает в взаимодействие с углекислым газом при комнатной температуре с образованием карбоната бария:
BaO + CO2 = BaCO3
3. Хлорид бария вступает в реакцию с концентрированным раствором карбоната натрия и образует карбонат бария и хлорид натрия:
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaCl
Качественная реакция на карбонат бария — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:
1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, карбонат бария образует хлорид бария, углекислый газ и воду:
BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + CO2↑ + H2O
1. Карбонат бария разлагается при температуре выше 1000 — 1450º С, с образованием оксида бария и углекислого газа:
BaCO3 = BaO + CO2
2. Карбонат бария вступает в реакцию со сложными веществами:
2.1. Карбонат бария реагирует с кислотами:
2.1.1. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой карбонат бария образует хлорид бария, углекислый газ и воду:
BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + CO2↑ + H2O
2. 1.2. Карбонат бария реагирует с плавиковой кислотой при 900 — 1100º С. Взаимодействие карбоната бария с плавиковой кислотой приводит к образованию фторида бария, воды и углекислого газа:
BaCO3 + 2HF = BaF2 + CO2 + H2O
2.1.3. Карбонат бария взаимодействует с сероводородной кислотой при 1000º С и образует сульфид бария, воду и углекислый газ:
BaCO3 + H2S = BaS + H2O + CO2
3. Карбонат бария реагирует с простыми веществами:
3.1. Карбонат бария при температуре выше 1000º С вступает в реакцию с углеродом (коксом) образуя оксид бария и угарный газ:
BaCO3 + C = BaO + 2CO
Понравилось это:
Нравится Загрузка. ..
Карбонат бария – свойства, применение и метод производства
Что такое карбонат бария?
Карбонат бария белого цвета представляет собой твердый элемент, который выпадает в осадок из раствора гидроксида бария и мочевины. Его химическая формула указана как BaCO3. Карбонат бария, как правило, токсичен по своей природе и существует в других формах, таких как минеральная форма, называемая витеритом, и его также можно получить из баритов с помощью осаждения. Его также можно увидеть в глазури бирюзы. При работе с этим химическим соединением рекомендуется принимать надлежащие защитные меры, поскольку его высокая токсичность — это то, с чем вам не следует связываться. Его следует строго хранить при низком качестве, желательно ниже 20%. Он также известен как монокарбонат бария 9.0005
Формула карбоната бария: BaCO3
BaCO3 | Карбонат бария | 197,34 г/моль | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность | 4,29 г/см3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
точка 9Химическая формула | 0,02 г/л | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Форма | Твердый порошок | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цвет | Белый | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Запах | Без запаха 24 2. Физические свойства карбоната бария — BaCO3
В приведенной выше таблице приведены физические свойства карбоната бария. Структура BaCO3/карбоната бария(Изображение будет добавлено в ближайшее время) Химические свойства карбоната бария — BaCO3BaCO3 + CaSO4 → CaCO3 + BaSO4 BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + h30 + CO2 85 Различные области применения Карбонат бария — BaCO 3
Метод производства BaCO3
Процесс производства BaCO3 с помощью процесса карбонизации включает следующее:
Химическая реакция BaS + CO2 + h3O → BaCO3↓+ h3S↑
В методе метатезиса сульфид бария и карбонат аммония вступают в реакцию метатезиса, в результате которой образуется карбонат бария. Затем конечный продукт промывают, фильтруют и сушат для получения продуктов висмута. Химическая реакция BaS + (Nh5) 2CO3 → BaCO3 ↓ + (Nh5) 2S
В этом процессе растворимая соль бария получается путем взаимодействия витерита с солью аммония. Полученный карбонат аммония рециркулируют для повторного использования. Этот карбонат аммония затем добавляют в растворимый раствор бария, полученный ранее, для осаждения карбоната бария в очищенной форме. Полученный BaCO3 затем фильтруют и сушат для получения продуктов на основе карбоната бария. Химическая реакция BaCl2 + Nh5HCO3 + Nh5OH → BaCO3 ↓ + 2Nh5Cl + h3O
Процесс происходит следующим образом: Карбонат бария, полученный из сильных осадков, просеивают и помещают на склад сырья. Затем его хорошо перемешивают, перемешивают и затем дегазируют. Затем материал проходит через роторный питатель. Конечный продукт прессуется валками в таблетки толщиной от 3,7 до 4 мм. Затем полученные таблетки раскатывают в лист во входном грануляторе, и его скорость регулируется соответствующим образом. Это дает полуфабрикаты бария. Полуфабрикаты подвергаются ножевому импульсному пневматическому транспортированию, которое подается в вибрационный питатель на сито. Гранулятор выпускает карбонат бария в виде частиц размером более 20 меш.
В этом методе используется система осаждения для фильтрации осадка, содержащего воду, богатую барием, в процессе производства. Осадок на фильтре должен иметь возможность контролировать содержание воды на уровне около 20%. Затем материал проходит через вращающиеся лопасти и быстро перемешивается. Затем его замешивают и перемешивают с образованием полуплотных частиц/влажных гранул. Затем влажные гранулы помещают во вращающуюся печь прямого нагрева, а затем спекают при температуре 800-1200 ℃. Затем его дополнительно просеивают, обезжелезивают, взвешивают, а затем упаковывают в частицы карбоната бария. Интересный факт: Карбонат бария или BaCO3 также называют вайтритом по имени Уильяма Уизеринга, который открыл этот белый минерал в 1784 году из баритов. Обычно он встречается в жилах свинцовых руд и встречается в природе в нескольких местах. Карбонат бария
1-9 | А | Б | С | Д | Е | Ф | Фриты | г | Н | я | Дж | К | л | М | Н | О | П | Вопрос | Р | С | Т | У | В | Вт | Х | Y | Z Альтернативные названия : Барий карбюратор, визерит ПримечанияПорошок карбоната бария плотный и белый и производится либо из минерального барита (BaSO 4 ), либо из хлорида бария. Затем используется процесс осаждения для получения карбонатной формы. Существует несколько кристаллических форм BaCO 9.0189 3 , альфа самая стабильная. Карбонат бария очень термически стабилен и не диссоциирует легко, если в атмосфере печи не присутствует хотя бы некоторое количество CO (т. е. восстановление). BaCO 3 восстанавливается до нестабильного BaCO2 в реакции: BaCO 3 + CO -> BaCO2 + CO2 Хотя BaCO2 имеет высокую температуру плавления, он очень легко разрушается в расплаве глазури (высвобождая BaO для стеклянного строительства). Еще легче он разлагается при плавлении глазури в восстановительной атмосфере. Процесс растворения происходит наиболее быстро, если BaCO 3 присутствует в небольших количествах (например, 5% или менее). Даже если она присутствует в больших количествах, матрица глазури может затвердевать с обоими типами, одна из которых участвует в микроструктуре стекла, а другая действует как огнеупорный наполнитель, замутнитель и матирующий агент (особенно в низкотемпературных глазурях). Эффекты, возникающие при использовании бария в качестве наполнителя, иногда ошибочно принимают за эффекты настоящего матового кристалла бария. Это, вероятно, приведет к выщелачиванию токсичного BaO (другие оксиды будут мутнеть или образовывать штейн с низкой огнестойкостью, например, CaO, MgO, глинозем, циркон). Карбонат бария выделяет газы при разложении, что иногда может привести к появлению множества точечных отверстий или пузырей в глазури. Доступны бариевые фритты (например, Fusion F-403 имеет 35% BaO), включение одной из них в качестве источника вместо этого является классическим применением расчетов химии глазури. Полученная глазурь будет более плавкой и будет иметь лучшую прозрачность и меньше дефектов. В художественной керамике карбонат бария популярен для производства классических бариевых кристаллических штейнов, BaO легко образует кристаллические фазы при охлаждении. Они зависят от адекватной температуры печи, цикла охлаждения и химического состава основной глазури (также полезна слегка восстановительная атмосфера). Некоторые заметили, что в некоторых составах барий кристаллизуется настолько хорошо, что это происходит даже при очень быстром охлаждении. Барий может действовать, чтобы инициировать развитие кристаллов в других химических веществах, например, металлическая глазурь может выиграть от добавления некоторого количества карбоната бария. BaO часто может быть получен из бариевой фритты (например, Ferro CC-257) вместо сырого карбоната бария, при условии, что процентное содержание не слишком велико. Не думайте, что BaO необходим в каждой глазури, в которой он появляется. В некоторых рецептах BaO можно заменить SrO или CaO и даже MgO (конечно, используя программное обеспечение для химии глазури) без потери цвета или поверхности (например, ярко-голубой глянцевый). Карбонат бария обычно добавляют к глиняным телам в небольших количествах (0,2-0,8%), чтобы остановить образование накипи или высолов на обожженной поверхности. Он слабо растворим в воде и обеспечивает связь ионов Ba++ с SO 4 — ионы в воде с образованием BaSO 4 (сульфат бария). Эта новая молекулярная форма сульфата гораздо менее растворима (2-3 мг/л), поэтому она остается внутри (а не мигрирует на поверхность во время сушки). Однако компании стараются свести к минимуму использование бария (или даже глины с высоким содержанием растворимых солей), потому что сульфат бария образует серную кислоту во время обжига и вызывает коррозию огнеупоров печи. Чтобы добиться наилучшего растворения, лучше всего сначала добавить барий в воду и перемешивать как можно дольше, а затем либо добавить воду к другим сухим ингредиентам (для пластиковых корпусов), либо добавить другие ингредиенты в воду (для шликеров). . См. статью Metallurgical and Materials Transactions Volume 42B, August 2011, стр. 901, посвященную изучению систем Ba-Al-Si при более высоких температурах. Фритты вместо сырого цинка, лития, бария, стронцияНажмите на изображение, чтобы увидеть его в полном размере У этих материалов много недостатков. Они могут создавать проблемы в глазури (такие как осадки, более высокая усадка при высыхании), вызывать проблемы с плотностью укладки и вызывать дефекты обожженной поверхности (такие как точечные отверстия, пузыри, апельсиновая корка, кристаллизация). Карбонаты лития и бария имеют проблемы с токсичностью, и углерод сгорает во время обжига (например, с литием теряется 60% его веса). Еще оксиды, которые эти материалы поставляют в глазурь, расплавляются — ZnO, Li Волшебство небольшого добавления карбоната бария к глиняному телуНажмите на изображение, чтобы увидеть его в полном размере.Две терракотовые кружки из бисквитного фарфора демонстрируют выцветание. В глину справа добавлено 0,35% карбоната бария (он осаждал естественные растворимые соли, растворенные в глине, и не позволял им выходить на поверхность с водой и оставаться там во время высыхания). Этот процесс называется высолом и является бичом кирпичной промышленности. Слева натуральная глина. Неприглядный вид — отпечатки пальцев от обращения с изделием в кожано-жестком состоянии, в этих местах сконцентрировались соли (другое изделие также было обработано). Те же глины и обжиг, но с одним небольшим отличиемНажмите на изображение, чтобы увеличить его. Пример того, насколько эффективно карбонат бария осаждает растворимые соли в терракотовой глине. Эти две неглазурованные кружки, обожженные конусом 04, сделаны из одной и той же глины, но в кружку слева добавлено 0,35% карбоната бария. Растворимые соли на конусе 04 тела терракотовой глиныНажмите на изображение, чтобы увидеть его в полном размере. Низкотемпературные глины гораздо чаще подвержены этой проблеме. А если и присутствует, то, скорее всего, будет неприглядным. В бессолевые образцы добавлено 0,35% карбоната бария. Звенья
Данные
Механизмы
|