Barium là gì? Tất tần tật các kiến thức về nguyên tố Bari (Ba)

Barium là gì? Bari là nguyên tố hóa học có những tính chất nào cần biết? Cách điều chế cũng như ứng dụng của Ba hiện nay như nào? Admin sẽ giúp các em giải đáp toàn bộ thắc mắc trên, ngoài ra còn được bổ sung thêm nhiều kiến thức bổ ích khác với chia sẻ trong bài viết dưới đây.

Barium là nguyên tố gì?

Barium là tên tiếng Anh của nguyên tố Bari trong bảng tuần hoàn hóa học. Nó có ký hiệu hóa học là Ba và số nguyên tử 56. Nó thuộc vào nhóm kim loại kiềm thổ và có tính kim loại kiềm mềm, màu bạc trắng và malleable. Bari không tồn tại tự nhiên dưới dạng nguyên chất, mà thường được tìm thấy trong các hợp chất khoáng trong vỏ đất và đá. Bari có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, bao gồm trong sản xuất thuốc nhuộm, luyện kim, và trong một số loại pin và thiết bị điện tử.

Bạn đang xem: Barium là gì? Tất tần tật các kiến thức về nguyên tố Bari (Ba)

Barium là nguyên tố gì?

Một số thông tin cơ bản về nguyên tố Bari (Ba):

• Ký hiệu hóa học: Ba
• Số hiệu nguyên tử: 56
• Chu kỳ: 6
• Nhóm: IIA (Nhóm kim loại kiềm thổ)
• Nguyên tử khối tương đối: 137,327
• Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2
• Số oxi hóa: 2
• Độ âm điện: 0,9
• Khối lượng riêng: 3,5 g/cm3
• Nhiệt độ sôi: 16400C
• Nhiệt độ nóng chảy: 7250C
• Trạng thái: Rắn
• Độ dẫn điện: 18,4 Wm-1K-1
• Nhiệt dung riêng: 0,204 JK-1g-1
• Độ cứng theo thang Mohs: 1,25
• Điện dẫn suất: 2,8.106Sm-1
• Đồng vị bền: 7
• Đồng vị không bền: 17

Ba hóa trị là mấy?

Bari (Barium) có hóa trị +2. Điều này có nghĩa là mỗi nguyên tử Bari có khả năng nhường đi hai electron để tạo thành ion Bari cation (Ba2+). Trạng thái oxi hóa +2 là trạng thái phổ biến và ổn định nhất của Bari.

Nguồn gốc của nguyên tố Barium

Bari (Barium) đã được phát hiện và được nghiên cứu từ thế kỷ 17. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan về lịch sử của nguyên tố này:

• Năm 1774: Nhà hóa học người Anh Joseph Priestley nhận ra sự tồn tại của một chất khí mới trong quá trình thủy phân Bari sunfat. Ông đặt tên chất khí này là “khí phlogiston”. Tuy nhiên, sau này được biết đó là khí oxi.
• Năm 1808: Nhà hóa học người Anh Sir Humphry Davy đã cô lập thành công Bari dưới dạng nguyên tố kim loại bằng cách điện phân Bari clorua. Ông đặt tên nguyên tố này là “baryum” (Barium).
• Thế kỷ 19: Bari được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và y tế. Với tính chất tạo màu, Bari được sử dụng để tạo ra các thuốc nhuộm, chẳng hạn như xanh Bari và xanh Paris.
• Thế kỷ 20: Bari tiếp tục được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sản xuất thuốc nhuộm, thuốc nổ, thủy tinh chất xúc tác, và trong các thiết bị phát xạ X-quang. Trong y tế, Bari được sử dụng để tạo ra chất nặn dạ dày để chẩn đoán các bệnh lý dạ dày và ruột.
• Hiện tại: Bari vẫn là một nguyên tố quan trọng với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và y tế. Tuy nhiên, do tính chất độc hại của nó, cần thực hiện các biện pháp an toàn khi sử dụng và xử lý Bari và các hợp chất của nó.

Nguồn gốc của nguyên tố Barium

Tính chất vật lý của nguyên tố Ba

Các tính chất vật lý của Bari (Ba) gồm có:

• Trạng thái vật chất: Bari là một kim loại kiềm thổ, tức là nó có tính kim loại và nằm trong nhóm 2 (IA) của bảng tuần hoàn các nguyên tố.
• Màu sắc: Bari có màu bạc trắng khi ở trạng thái tinh khiết.
• Điểm nóng chảy: Điểm nóng chảy của Bari là khoảng 7270C (1,3410F). Điều này có nghĩa là ở nhiệt độ trên 7270C, Bari sẽ chuyển từ dạng rắn sang dạng lỏng.
• Điểm sôi: Điểm sôi của Bari là khoảng 1.4400C (2.6240F). Ở nhiệt độ này, Bari chuyển từ dạng lỏng sang dạng khí.
• Khối lượng riêng: Bari có khối lượng riêng là khoảng 3,62 g/cm3. Điều này có nghĩa là 1 cm3 của Bari có khối lượng khoảng 3,62 gram.
• Độ dẫn điện: Bari là một chất dẫn điện tương đối tốt. Nó có khả năng dẫn điện điện tĩnh và dòng điện chất lỏng khá tốt.
• Tính chất từ tính: Bari có tính chất từ tính yếu và là một chất từ điển (diamagnetic). Điều này có nghĩa là Bari sẽ tạo ra một phản ứng nhỏ đối với từ trường bên ngoài.

Các tính chất hóa học của Barium là gì?

Bari là một chất khử mạnh, độ mạnh của nó còn cao hơn cả Kali và Canxi. Trong hợp chất, Ba tồn tại dưới dạng ion Ba2+. Bari có phản ứng hóa học với phi kim, axit và nước. Cụ thể như sau:

Các tính chất hóa học của Barium là gì?

Barium tác dụng với phi kim

Xem thêm : Cách dùng DHA Healthy Care an toàn và hiệu quả cho bé yêu

Ở nhiệt độ phòng thông thường, Bari cũng có phản ứng mạnh với oxi để tạo ra Bari oxit và Peroxide. Vì Bari rất nhạy cảm với không khí, nên để lưu trữ Bari người ta thường cất trong dầu.

2Ba + O2 → 2 BaO + Q

Bari tác dụng với axit

Bari rất dễ xảy ra phản ứng với các dung dịch axit như: HCl, HNO3. Tuy nhiên, nó lại không có phản ứng với axit H2SO4, phản ứng dừng lại sẽ sinh ra một lớp muối không tan trên bề mặt của Bari Sunfat.

Ba + 2HCl → BaCl2 + H2

Ba + 4HNO3 (đặc) → Ba(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Ba tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, Bari có khả năng khử nước rất mãnh liệt.

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

Trạng thái tự nhiên của Bari (Ba)

Bari tự nhiên là một hỗn hợp của 7 đồng vị ổn định, với đồng vị phổ biến nhất là 138Ba (chiếm 71,7% tỉ lệ phần trăm). Hiện có 22 đồng vị của Bari đã được biết đến, tuy nhiên, hầu hết trong số đó đều là các chất phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn chỉ từ vài mili giây đến vài ngày.

Trạng thái tự nhiên của Bari (Ba)

Vỏ Trái Đất, Bari có tỷ lệ khá thấp, chiếm khoảng 0,0425% trong vỏ Trái Đất và có nồng độ khoảng 13 µg/L trong nước biển. Nguyên tố này thường được tìm thấy trong các khoáng chất như Barit (dưới dạng sunfat) và witherit (dưới dạng cacbonat).

Cách điều chế Ba hiện nay

Bari được sản xuất thương mại chủ yếu thông qua phương pháp điện phân nóng chảy Bari clorua (BaCl2). Quá trình này thường được thực hiện trong lò điện chứa chất Bari clorua nóng chảy. Khi áp dụng dòng điện qua Bari clorua, nó sẽ phân hủy thành Bari kim loại và khí clo.

BaCl2 → Ba + Cl2

Xem thêm :

Một phương pháp khác để điều chế Bari là thông qua phản ứng giữa Bari oxit (BaO) và nhôm (Al) ở nhiệt độ cao, thường là khoảng 1100 đến 12000C. Trong quá trình này, Bari oxit phản ứng với nhôm để tạo thành bột Bari nhôm oxit (BaO.Al2O3) và Bari kim loại.

4BaO + 2Al → BaO.Al2O3 + 3Ba

Lưu ý: Hơi Bari được làm lạnh để tạo ra kim loại Bari rắn. Bari rắn có thể được định dạng thành các dạng que hoặc sợi tùy thuộc vào ứng dụng. Tuy nhiên, cần đặc biệt chú ý vì Bari là chất rắn dễ cháy khi tiếp xúc với không khí. Do đó, để bảo quản Bari, nó thường được đặt trong các hộp chứa Argon hoặc được đóng gói kín trong các túi nhựa không khí.

Các ứng dụng của Barium là gì?

Barium là một nguyên tố hóa học được đưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Admin đã tổng hợp và phân tích chi tiết dưới đây:

Ứng dụng Barium vào sản xuất pháo hoa

• Y tế: Một trong những ứng dụng chính của Bari trong lĩnh vực y tế là trong quá trình chẩn đoán hình ảnh. Hợp chất của Bari như sulfate Bari (BaSO4) được sử dụng làm chất đối lưu trong quá trình x-quang tiêu hóa. Khi uống hoặc tiêm chất chứa Bari, nó tạo ra một lớp mờ trắng trong hình ảnh x-quang, giúp hiển thị rõ các cấu trúc trong tiêu hóa như dạ dày và ruột.
• Công nghiệp dầu và khí: Barium sulfate cũng được sử dụng trong việc tạo thành chất đối lưu trong quá trình xử lý dầu và khí. Chất này giúp tách các hợp chất không mong muốn khác nhau trong dầu và khí tự nhiên.
• Lĩnh vực hóa học: Barium carbonate (BaCO3) được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và gốm sứ. Nó cũng được dùng làm chất điều chỉnh pH trong các quá trình công nghiệp và hóa chất. Barium nitrate (Ba(NO3)2) cũng được sử dụng trong các ứng dụng pháo hoa và sự phát quang trong các màn hình.
• Công nghiệp điện tử: Một số hợp chất của Bari, chẳng hạn như Bari titanat (BaTiO3), có tính chất điện tử đặc biệt. Chúng được sử dụng trong việc sản xuất các linh kiện điện tử như điện tụ, vi mạch và cảm biến.
• Sản xuất mực in: Barium sulfate (BaSO4) cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp mực in. Chất này có khả năng tạo ra một màu trắng tinh khiết và cung cấp độ bao phủ cao cho các mực in, giúp tạo ra các bản in sắc nét và rõ ràng.
• Các ứng dụng khác: Bari còn được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng (chẳng hạn như làm chất chống cháy và sơn chống thấm), trong công nghiệp gương (sử dụng Bari nitrat trong quá trình mạ), và trong sản xuất thủy tinh,…

Một số thông tin về độc tính của Bari (Ba)

Bari và các hợp chất của nó có độc tính đối với con người và môi trường. Vì vậy mà các em cần hiểu và bổ sung thêm kiến thức về độc tính của Ba với thông tin dưới đây.

Một số thông tin về độc tính của Bari (Ba)

Độc tính cho con người

Khi tiếp xúc với Bari, đặc biệt là qua đường uống hoặc hít phải, nó có thể gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe con người. Bari có khả năng tích tụ trong cơ thể và gây ra các vấn đề sức khỏe như viêm da, viêm màng nhầy, khó thở và các vấn đề tiêu hóa. Ngoài ra, tiếp xúc lâu dài với Bari có thể gây ra hư hại cho hệ thần kinh, tim mạch và hệ thống thận.

Độc tính đối với môi trường

Sự xả thải Bari vào môi trường có thể gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến các hệ sinh thái. Nước chứa nồng độ cao Bari có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của các sinh vật sống trong môi trường nước, bao gồm cá, tôm và các loại sinh vật biển khác. Ngoài ra, các công trình khai thác và chế biến Barium có thể gây ra ô nhiễm đất và không khí, ảnh hưởng đến hệ sinh thái đất và không khí xung quanh.

Biện pháp phòng ngừa

Để hạn chế tiếp xúc với Bari và giảm nguy cơ độc hại, cần tuân thủ các biện pháp an toàn và quy định liên quan. Đối với công nhân và những người làm việc trong các ngành công nghiệp liên quan đến Bari, cần sử dụng các biện pháp bảo vệ cá nhân như mặt nạ, áo bảo hộ và găng tay. Ngoài ra, việc quản lý và xử lý chất thải Bari cần được thực hiện theo quy định và tiêu chuẩn môi trường để tránh ô nhiễm môi trường.

Nếu bạn có bất kỳ lo ngại nào liên quan đến tiếp xúc hoặc sử dụng Bari, hãy tham khảo ý kiến từ chuyên gia y tế.

Tóm lại, Barium là gì? Nó là một nguyên tố kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn hóa học. Với những kiến thức được Admin cung cấp và chia sẻ trong bài viết trên, các em sẽ hiểu rõ hơn về nguyên tố này. Để học hóa tốt hơn, các em nên tham gia FQA để hỏi đáp và giải bài tập trực tuyến, tham khảo giải bài tập sách giáo khoa, tải tài liệu ôn tập hoặc bổ sung kiến thức trong mục cẩm nang học tập. Chúc các em luôn đạt kết quả cao với môn hóa khô khan này.

Nguồn: https://duhochanquocchd.edu.vn
Danh mục: Khám Phá