溴化钡
简介
溴化钡是由金属和非金属元素构成的化合物,因此它是一种离子化合物。19世纪居里夫人开发的分步结晶技术用于提纯镭,就用到了溴化钡。溴化钡在摄影中用作其他重要化学品的先驱。与其他卤素化合物一样,溴化钡在无机化学中具有重要的用途。它主要用于实验室和工业。溴化钡储存在玻璃瓶中以防止水合,这是因为溴化钡是一种盐,很容易吸收结晶水并转化为其水合物形式。
什么是溴化钡?
钡离子与溴离子反应生成一种称为溴化钡的高毒性离子化合物。像任何其他离子化合物一样,溴化钡也以晶体形式存在。溴化钡的三维晶格结构是斜方晶系。斜方晶系是一种晶体系统,它具有两对伸长的正交对,这两个正交对被两个不同的因子拉伸。整体晶体看起来像一个矩形棱柱。钡属于第2族,溴属于第17族,这解释了两种离子的离子价以及通过获得稳定的八隅体构型而获得的溴化钡的稳定性。
溴化钡——物理和化学性质
溴化钡是白色晶体固体。
溴化钡具有潮解性。这意味着它可以吸附或吸收环境中的分子并将其结合形成水合盐。
溴化钡的分子量为297.14 g/mol
溴化钡的熔点为857摄氏度。如此高的熔点是因为它是一种离子化合物。
溴化钡的沸点为1835摄氏度。如此高的沸点是因为它是一种离子化合物。
溴化钡的密度为每立方厘米4.78克。
溴化钡可溶于水。
溴化钡的反应
当硫酸盐与溴化钡溶液反应时,硫酸钡会以白色固体的形式沉淀出来。硫酸钠通过复分解反应与溴化钡反应生成硫酸钡。
$${BaBr_2+Na_2SO_4\rightarrow BaSO_4 \downarrow +2NaBr}$$
溴化钡的这种复分解反应可以与其他酸发生,例如磷酸、草酸和氢氟酸。这些反应如下所示。
溴化钡与草酸或任何产生草酸根的化合物反应,生成草酸钡固体沉淀。
$${BaBr_2+C_2H_2O_4\rightarrow BaSO_4\downarrow +2HBr}$$
溴化钡与磷酸或任何产生磷酸根的化合物反应,生成磷酸钡固体沉淀。
$${3BaBr_2+2H_3PO_4\rightarrow Ba_3(PO_4)_2\downarrow +6HBr}$$
溴化钡与氢氟酸或任何产生氟离子的化合物反应,生成氟化钡固体沉淀。
$${BaBr_2+2HF\rightarrow BaF_2\downarrow +2HBr}$$
溴化钡——化合物的形成方式
通常,在实验室中,溴化钡通过结晶过程从其溶液中提取。这是通过将水合盐加热至120摄氏度来完成的。这导致结晶水的损失,并形成无水溴化钡粉末状固体。其他合成溴化钡的方法如下所示。
氢溴酸与硫化钡反应生成一种名为溴化钡的白色固体沉淀。
$${BaS+2HBr\rightarrow BaBr_2+H_2S}$$
氢溴酸与碳酸钡反应生成一种名为溴化钡的白色固体沉淀。
$${BaCO_3+2HBr\rightarrow BaBr_2+H_2O+CO_2}$$
溴化钡在化学中的用途
溴化钡在实验室和工业中有多种用途。
溴化钡有助于照片的形成,因为它有助于生产照片制作所需的化合物。
在分步结晶过程中,溴化钡被用来沉淀镭。
溴化钡作为一种离子化合物,被用作形成其他溴化物的先驱。
虽然它不如氯化钡广泛使用,但在磷的形成中它更受欢迎。
它也广泛用于合成磷酸钡。磷酸钡是一种工业上重要的易燃化合物,用于形成脉冲激光器和玻璃。
溴化钡——健康危害
溴化钡是一种有害的毒性物质。所有水溶性钡盐都是如此。
不仅溴化钡的固体形式,而且溴化钡的烟雾也会对健康造成严重的危害。
接触溴化钡烟雾可能会导致恶心、呕吐和不适,并可能导致肾脏、脾脏或肝脏损伤。
溴化钡不能吞咽,因为它有毒,甚至可能导致死亡。
溴化钡会刺激眼睛和皮肤。
吸入溴化钡烟雾会导致严重的呼吸道刺激和窒息。
由于这种盐可溶于水,它会电离成钡离子和溴离子,两者都可能对人体造成危及生命的损害。
溴化钡——安全
考虑到溴化钡对人体的有害影响,应采取适当的预防措施以避免严重的伤害或损害。
在实验室中,必须小心处理溴化钡。应佩戴适当的防护设备,例如手套、实验服、护目镜等。
处理和使用溴化钡后,建议彻底清洗脸部、手部或任何暴露的皮肤部位。
在使用溴化钡时,应避免进食或饮水等行为。
应将化合物与嘴和鼻子保持安全距离,以避免吸入任何有害烟雾。
必须确保工作区域通风良好,以防止窒息。
该化合物必须存放在密封容器中,以防止与水分、酸、强氧化剂或任何其他反应性物质接触。
结论
在无机化学中,溴化钡是一种重要的碱性卤化物。溴化钡用于合成各种经济上重要的化合物。溴化钡几乎显示了典型离子化合物的每一个特性。这种盐在水中的溶解度使其对人体高度有毒。由于这种化合物具有吸湿性并可能与灰尘发生反应,因此应小心处理。这种化合物会损害活组织,这就是为什么这种化合物比应用有更多安全措施的原因。这种盐的有毒和有害性质限制了这种固体在工业和实验室中的使用。
常见问题
问1:如果吞咽溴化钡会发生什么?
当溴化钡与水接触时,它会电离成钡离子和溴离子。钡离子可以作为肌肉刺激的毒物,这可能导致瘫痪。
问2:接触溴化钡后应采取哪些急救措施?
如果接触到溴化钡(吸入或吞咽),必须首先咨询医生或医师。
暴露的区域,如眼睛或皮肤,必须在水中冲洗几分钟。
如果吸入,应将受影响的个体带到通风良好的区域,以避免窒息和呼吸困难。
问3:我们如何推导出溴化钡的化学式?
钡以二价离子的形式存在 –${Ba^{2+}}$
溴以一价离子的形式存在 –${Br^{-}}$
因此,该公式是通过交叉法推导出来的。
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问4:溴化钡如何作为配位化合物存在?
溴化钡可以以${[BaBr_9]}$、${[BaBr_4]}$(扭曲的四面体)和${[BaBr_3]}$(三角锥形)的形式存在。
问5:我们如何识别溴化钡的斜方晶系?
斜方晶系在所有三个轴之间都具有90度角 ${\alpha\:=\:\beta\:=\:\gamma\:=\:90^{\circ}C}$ 该系统的 高度、宽度和长度不相等 (a ${
eq}$ b ${
eq}$ c)。
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参考文献
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