Карбонат бария

Карбонат бария
Общие
Систематическое наименование	Карбонат бария
Традиционные названия	Карбонат бария; углекислый барий, витерит
Хим. формула	BaCO3
Рац. формула	BaCO3
Физические свойства
Молярная масса	197,34 г/моль
Плотность	4,286 г/см³
Термические свойства
Температура
• разложения	>1400 °C
Энтальпия
• образования	−1211 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	(при 20 °C) 0,0024 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,60
Классификация
Рег. номер CAS	513-77-9
SMILES	[Ba+2].[O-]C([O-])=O
RTECS	CQ8600000
Номер ООН	1564
Безопасность
ЛД50	418 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность	ирритант, среднетоксичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбона́т ба́рия — химическое соединение, бариевая соль угольной кислоты. Химическая формула BaCO₃. В природе встречается в виде минерала витерита.

Обладает умеренно-токсическим действием. Может использоваться в качестве компонента отравленных приманок.

Физические свойства

Углекислый барий (BaCO₃) представляет собой бесцветные кристаллы. До 810 °C устойчива α-модификация с ромбической решёткой; в интервале 810—960 °C — β-модификация с гексагональной решёткой; свыше 960 °C — γ-модификация с кубической решёткой.

T_пл 1555 °C (в атмосфере CO₂ под давлением 45 МПа). Плохо растворим в воде (ПР = 8⋅10⁻⁹ при 20 °C). Растворимость повышается в присутствии ионов аммония или угольной кислоты. Образует твердые растворы с CaCO₃ и SrCO₃, BaO. C BaCl₂ и BaTiO₃ дает эвтектические смеси.

Получение

В промышленности, обычно, карбонат бария получают из минерального сырья; кроме того возможны следующие химические способы его получения:

• Взаимодействие BaS с CO₂ или Na₂CO₃:

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}$

• Обменная реакция растворимых солей бария или гидроксида бария с растворами карбонатов:

$\mathsf{B}{\mathsf{a}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{C}{O}_{\mathsf{3}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{⟶}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }$

Химические свойства

• Реагирует с разбавленной соляной, азотной и уксусной кислотами:

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{⟶}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{⟶}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• При нагревании свыше 1400 °C разлагается:

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Восстанавливается углеродом при нагревании до оксида:

$\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}\underset{}{\overset{1000^{o}C}{\to }}\mathsf{B}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{O}$

• В отличие от карбоната кальция не образует гидрокарбонат под действием CO₂ в водной среде.

Применение

Применяется в компонентах смесей для производства катодов различных электровакуумных приборов. Например, смесь «Radio Mix No. 3» от фирмы «J. T. Baker Chemical Co.» состоит на 57,3 % из карбоната бария, который при нагревании в вакууме разлагается до оксида бария.

Компонент шихты в производстве оптического стекла, эмалей, глазури и керамических изделий.

Карбонат бария используется как химический стандарт для калибровки калориметров по температуре и теплоемкости.

Используется в качестве отравы для мышей

В России «барий углекислый технический» выпускается в соответствии с ГОСТ 2149-75.

Биологическая роль

Карбонат бария BaCO₃ является умеренно-ядовитым веществом для крыс - ЛД50 составляет 418 мг/кг (при пероральном введении). Однако передозировка ионов бария Ba²⁺ в живых организмах явно небезопасна.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.

Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.

См. также

• Барий
• Нитрат бария
• Среднетоксичные вещества
• Зооциды