барий

БА́РИЙ -я; м. [лат. Barium от греч. barys - тяжёлый].

1. Химический элемент (Ba), мягкий серебристо-белый химически активный металл (применяется в технике, промышленности, медицине).

2. Разг. О сернокислой соли этого элемента (принимается внутрь в качестве контрастного вещества при рентгенологическом обследовании желудка, кишечника и т.п.). Выпить стакан бария.

◁ Ба́риевый, -ая, -ое (1 зн.). Б-ые соли. Б. катод.

* * *

ба́рий

(лат. Barium), химический элемент II группы периодической системы, относится к щёлочноземельным металлам. Название от греческого barýs — тяжёлый. Серебристо-белый мягкий металл; плотность 3,78 г/см³, t_пл 727°C. Химически очень активен, при нагревании воспламеняется. Минералы: барит и витерит. Применяют в вакуумной технике как газопоглотитель, в сплавах (типографские, подшипниковые); соли бария — в производстве красок, стёкол, эмалей, в пиротехнике, медицине.

* * *

БАРИЙ

БА́РИЙ (лат. Baryum), Ва (читается «барий»), химический элемент с атомным номером 56, атомная масса 137,327. Расположен в шестом периоде в группе IIА периодической системы. Относится к щелочноземельным элементам. Природный барий состоит из семи стабильных изотопов с массовыми числами 130 (0,101%), 132 (0,097%), 134 (2,42%), 135 (6,59%), 136 (7,81%), 137 (11,32%) и 138 (71,66%). Конфигурация внешнего электронного слоя 6s². Степень окисления +2 (валентность II). Радиус атома 0,221 нм, радиус иона Ва²⁺ 0,138 нм. Энергии последовательной ионизации равны 5,212, 10,004 и 35,844 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 0,9.
История открытия
Название элемента происходит от греческого «барис» — тяжелый. В 1602 один болонский ремесленник обратил внимание на тяжелый минерал барит (см. БАРИТ) BaSO₄ (плотность 4,50 кг/дм³). В 1774 швед К. Шееле (см. ШЕЕЛЕ Карл Вильгельм), прокаливая барит, получил оксид ВаО. Только в 1808 англичанин Г. Дэви (см. ДЭВИ Гемфри) использовал электролиз для восстановления активных металлов из расплавов их солей.
Распространенность в природе
Содержание в земной коре 0,065%. Важнейшие минералы — барит и витерит (см. ВИТЕРИТ) ВаСО₃.
Получение
Основное сырье для получения бария и его соединений — баритовый концентрат (80—95% BaSO₄). Его нагревают в насыщенном растворе соды Na₂CO₃:
BaSO₄ + Na₂CO₃ = ВаCO₃ + Na₂SO₄
Осадок растворимого в кислотах карбоната бария перерабатывают далее.
Основной промышленный метод получения металлического бария — восстановление его порошком алюминия (см. АЛЮМИНИЙ) при 1000—1200 °C:
4ВаО + 2Аl = 3Ва + ВаOАl₂О₃
Восстановлением барита каменным углем или коксом при нагревании получают BaS:
BaSO₄ + 4С = BaS + 4СО
Образующийся растворимый в воде сульфид бария, перерабатывают на другие соединения бария, Ba(OH)₂, ВаCO₃, Ва(NO₃)₂.
Физические и химические свойства
Барий — серебристо-белый ковкий металл, кристаллическая решетка — кубическая, объемно центрированная, а = 0,501 нм. При температуре 375 °C переходит в b-модификацию. Температура плавления 727 °C, кипения 1637 °C, плотность 3,780 г/см³. Стандартный электродный потенциал Ва²⁺/Ва равен –2,906 В.
Имеет высокую химическую активность. Интенсивно окисляется на воздухе, образуя пленку, содержащую оксид бария ВаО, пероксид ВаО₂.
Энергично реагирует с водой:
Ва + 2Н₂О = Ва(ОН)₂ + Н₂
При нагревании взаимодействует с азотом (см. АЗОТ) с образованием нитрида Ва₃N₂:
Ba + N₂= Ba₃N₂
В токе водорода (см. ВОДОРОД) при нагревании барий образует гидрид ВаН₂. С углеродом барий образует карбид ВаС₂. С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) барий образует галогениды:
Ва + Сl₂ = ВаСl₂,
Возможно взаимодействие с серой (см. СЕРА) и другими неметаллами.
BaO — основный оксид. Он реагирует с водой с образованием гидроксида бария:
ВаО + Н₂О = Ва(ОН)₂
При взаимодействии с кислотными оксидами BaO образует соли:
ВаО +СО₂ = ВаСО₃
Основный гидроксид Ва(ОН)₂ немного растворим в воде, обладает щелочными свойствами.
Ионы Ва²⁺ бесцветны. Хлорид, бромид, иодид, нитрат бария хорошо растворимы в воде. Нерастворимы карбонат, сульфат, средний ортофосфат бария. Сульфат бария BaSO₄ нерастворим в воде и кислотах. Поэтому образование белого творожистого осадка BaSO₄ является качественной реакцией на ионы Ва²⁺ и сульфат-ионы.
BaSO₄ растворяется в горячем растворе концентрированной Н₂SO₄, образуя кислый сульфат:
BaSO₄ +Н₂SO₄ = 2Ba(НSO₄)₂
Ионы Ва²⁺ окрашивают пламя в желто-зеленый цвет.
Применение
Сплав Ba с Al — основа геттеров (газопоглотителей). BaSO₄ — компонент белых красок, его добавляют при выделке некоторых сортов бумаги, используют при выплавке алюминия, в медицине — для рентгеновского обследования.
Соединения бария используют в стеклопроизводстве, при изготовлении сигнальных ракет.
Титанат бария BaTiO₃ — компонент пьезоэлементов, малогабаритных конденсаторов, используется в лазерной технике.
Физиологическое действие
Соединения бария токсичны, ПДК в воздухе 0,5 мг/м³.