Właściwości chemiczne baru (25 faktów, które powinieneś wiedzieć)

Ba lub Bar jest metalem ziem alkalicznych, miękkim z natury i znajduje się w skorupie ziemskiej. Wyjaśnijmy szczegółowo Barium.

Ba występuje w tej samej grupie co Sr i jest podobny do Sr pod względem właściwości. Gdy Ba jest poddawany próbie płomieniowej, wykazuje charakterystyczny, jabłkowozielony kolor. Dlatego można go odróżnić od mieszaniny metalu. Kolor jest obserwowany dzięki przejściu elektronów w stan wzbudzony.

Ba jest chemicznie reaktywnym żółtawym miękkim metalem, który wydaje się srebrzystoszary i nie występuje w naturze jako wolny pierwiastek. Omówmy niektóre właściwości chemiczne baru, takie jak temperatura topnienia, temperatura wrzenia, liczba atomowa itp. W tym artykule.

1. Symbol baru

Symbole są używane do wyrażania pierwiastka za pomocą jednej lub dwóch liter alfabetu angielskiego lub łacińskiego nazwy chemicznej. Przewidujmy atomowy symbol Barium.

Symbolem atomowym Baru jest „Ba”, ponieważ nazwa zaczyna się od angielskiego alfabetu B. Ale B reprezentuje Bor, który jest grupą 13^th elementu, więc używamy pierwszych dwóch liter alfabetu angielskiego Barium, aby odróżnić go od innych elementów.

2. Grupa baru w układzie okresowym

Pionowe linie lub kolumny okresowy są określane jako odpowiednia grupa układu okresowego. Przewidujmy grupę Baru w układzie okresowym.

Grupa Baru w układzie okresowym to 2. Ponieważ jest metalem ziem alkalicznych, może łatwo tworzyć wskazania poprzez oddanie dwóch elektronów. Jest więc umieszczony w drugiej grupie jako element. W układzie okresowym Mendelejewa jest to grupa 2, ale w nowoczesnym układzie jest umieszczony jako grupa IIA zgodnie z tabelą opadów.

3. Okres baru w układzie okresowym

Pozioma linia lub wiersz układu okresowego, w którym każdy pierwiastek jest umieszczony według swojej ostatniej zasady liczby kwantowej, nazywa się okresem. Przewidujmy okres Barium.

Bar należy do okresu 6 w układzie okresowym, ponieważ ma ponad 54 elektrony w powłoce walencyjnej.

4. Blok baru w układzie okresowym

Orbital, w którym obecne są elektrony walencyjne pierwiastka, nazywany jest blokiem układu okresowego. Przewidujmy blok Barium.

Bar jest pierwiastkiem bloku s, ponieważ elektrony walencyjne obecne na orbicie to s. Ba ma również orbitale p, d i f, ale najbardziej zewnętrzne elektrony są obecne na orbicie 6s.

5. Liczba atomowa baru

Wartość Z, znana jako Liczba atomowa, to całkowita liczba elektronów. Znajdźmy liczbę atomową baru.

Liczba atomowa baru wynosi 38, co oznacza, że ​​ma 38 protonów, ponieważ liczba protonów jest zawsze równa liczbie elektronów. Z tego powodu stają się neutralne dzięki neutralizacji równych i przeciwstawnych ładunków.

6. Masa atomowa baru

Masę elementu nazywamy masą, która jest mierzona według pewnej wartości wzorcowej. Obliczmy masę atomową baru.

Masa atomowa baru na ¹²Skala C to 137, co oznacza, że ​​waga Baru jest 87/12 częścią wagi pierwiastka węglowego. Oryginalna masa atomowa baru wynosi 137.327, ponieważ masa atomowa jest średnią masą wszystkich izotopów pierwiastka.

7. Elektroujemność baru według Paulinga

Elektroujemność Paulinga to moc przyciągania dowolnego innego pierwiastka dla tego konkretnego atomu. Przewidujmy elektroujemność Baru.

Połączenia elektroujemność baru według skali Paulinga wynosi 0.89, co oznacza, że ​​ma charakter bardziej elektrododatni i może przyciągać do siebie elektrony. Najbardziej elektroujemnym atomem według skali Paulinga w układzie okresowym jest fluor o elektroujemności 4.0.

8. Gęstość atomowa baru

Liczba atomów obecnych na jednostkę objętości dowolnego atomu nazywana jest gęstością atomową danego pierwiastka. Obliczmy gęstość atomową baru.

Gęstość atomowa baru wynosi 3.5 g/cm³ co można obliczyć, nurkując w masę baru wraz z jego objętością. Gęstość atomowa oznacza liczbę atomów obecnych na jednostkę objętości, ale liczba atomowa to liczba elektronów obecnych na orbicie walencyjnej i wewnętrznej.

• Gęstość oblicza się według wzoru: gęstość atomowa = masa atomowa / objętość atomowa.
• Masa atomowa lub waga baru wynosi 137.327 g
• Objętość cząsteczki Baru wynosi 22.4 litra w STP zgodnie z obliczeniami Avogardo
• Tak więc gęstość atomowa baru wynosi 137.327/ (22.4*2) = 3.06 g/cm³

9. Temperatura topnienia baru

Przejście do stanu ciekłego ze stanu stałego w określonej temperaturze nazywa się temperaturą topnienia tego konkretnego pierwiastka. Znajdźmy temperaturę topnienia baru.

Temperatura topnienia baru wynosi 727⁰ Temperatura C lub 1000K, ponieważ w temperaturze pokojowej Bar istnieje jako ciało stałe, gdzie przyjmuje sześcienny skoncentrowany na ciele. Potrzebuje więcej energii, aby stopić kryształ w ciecz. Dzięki zwiększeniu temperatury elementy można ułożyć w dobrej aranżacji.

10. Temperatura wrzenia baru

Temperatura wrzenia to punkt, w którym prężność pary elementu staje się równa jego ciśnieniu atmosferycznemu. Znajdźmy temperaturę wrzenia baru.

Temperatura wrzenia baru to 1897⁰ C lub 2170K, ponieważ występuje w postaci stałej w temperaturze pokojowej.

Siła przyciągania Van der Waala jest niewielka. Dlatego do zagotowania baru potrzebna jest wysoka energia cieplna. Stała postać baru istnieje w temperaturze pokojowej lub wyższej niż jego temperatura topnienia.

11. Promień baru Van der Waalsa

Promień Van der Waala to wyimaginowany pomiar między dwoma atomami, w których nie są one związane jonowo ani kowalencyjnie. Znajdźmy promień Baru Van der Waala.

Promień Van der Waala cząsteczki baru wynosi 222 pm, ponieważ ta wartość jest zbliżona do wartości proponowanej przez Paulinga. Ba ma orbital 6s i ma większy rozkład przestrzenny i promień. W związku z tym promień elementu wzrasta, ale maleje skrócenie relatywistyczne.

• Promień Van der Waala jest obliczany za pomocą wzoru matematycznego uwzględniającego odległość między dwoma atomami, gdzie atomy mają kształt kulisty.
• Promień Van der Waala to R_v =d_AA / 2
• Gdzie R_V oznacza promień Van Waala cząsteczki o kulistym kształcie
• d_AA to odległość między dwiema sąsiednimi sferami cząsteczki atomowej lub suma promieni dwóch atomów.

12. Promień jonu baru

Suma kationów i anionów nazywa się promień jonowy elementu. Znajdźmy promień jonowy Baru.

Promień jonowy baru wynosi 222 μm, co jest takie samo jak promień kowalencyjny, ponieważ dla baru kation i anion są takie same i nie jest to cząsteczka jonowa. Raczej powstaje przez oddziaływanie kowalencyjne między dwoma atomami baru.

13. Izotopy baru

Nazywa się pierwiastki o tej samej liczbie elektronów, ale o różnych liczbach masowych izotopy oryginalnego elementu. Omówmy izotopy baru.

Bar ma 49 izotopów w oparciu o ich liczbę neutronów, które są wymienione poniżej:

• ¹¹⁴Ba
• ¹¹⁵Ba
• ¹¹⁶Ba
• ¹¹⁷Ba
• ¹¹⁸Ba
• ¹¹⁹Ba
• ¹²⁰Ba
• ¹²¹Ba
• ¹²²Ba
• ¹²³Ba
• ¹²⁴Ba
• ¹²⁵Ba
• ¹²⁶Ba
• ¹²⁷Ba
• ^127mBa
• ¹²⁸Ba
• ¹²⁹Ba
• ^129mBa
• ¹³⁰Ba
• ^130mBa
• ¹³¹Ba
• ^131mBa
• ¹³²Ba
• ¹³³Ba
• ^133mBa
• ¹³⁴Ba
• ¹³⁵Ba
• ^135mBa
• ¹³⁶Ba
• ^136mBa
• ¹³⁷Ba
• ^137m1Ba
• ^137m2Ba
• ¹³⁸Ba
• ¹³⁹Ba
• ¹⁴⁰Ba
• ¹⁴¹Ba
• ¹⁴²Ba
• ¹⁴³Ba
• ¹⁴⁴Ba
• ¹⁴⁵Ba
• ¹¹⁴Ba
• ¹⁴⁶Ba
• ¹⁴⁷Ba
• ¹⁴⁸Ba
• ¹⁴⁹Ba
• ¹⁵⁰Ba
• ¹⁵¹Ba
• ¹⁵²Ba
• ¹⁵³Ba

Izotopy stabilne są omówione w poniższej sekcji wśród 49 izotopów baru:

¹³⁰Ba i ¹³³Ba to radioaktywne izotopy baru i mogą emitować cząstki radioaktywne. Tylko ¹³³Ba to syntetycznie wytworzone izotopy baru, a reszta jest pozyskiwana w sposób naturalny.

14. Elektroniczna powłoka barowa

Powłoka otaczająca jądro według głównej liczby kwantowej i trzymająca elektrony nazywana jest powłoką elektronową. Omówmy elektroniczną powłokę Barium.

Rozkład powłoki elektronowej Baru wynosi 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 2, ponieważ ma on orbitale s, p i d wokół jądra. Ponieważ ma więcej niż 56 elektronów i aby ułożyć 56 elektronów, potrzebuje orbitali 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,5s,5p,6s.

15. Konfiguracje elektronów baru

Konfiguracja elektronowa to ułożenie elektronów w dostępnej orbicie z uwzględnieniem reguły Hunda. Omówmy elektroniczną konfigurację Barium.

Połączenia konfiguracja elektroniczna baru wynosi 1s22s22p63s23p6 3d104s24p64d105s25p66s2, ponieważ ma 56 elektronów i te elektrony należy umieścić w najbliższym orbitalu jądra orbitali s, p i d oraz dla 1., 2., 3., 4., 5. i 6. orbitali.

16. Energia baru pierwszej jonizacji

Pierwsza IE to energia wymagana do usunięcia elektronu z orbity walencyjnej jego zerowego stanu utlenienia. Przewidujmy pierwszą jonizację Baru.

Pierwsza wartość jonizacji dla Ba to 502.9 kJ/mol ponieważ elektron został usunięty z wypełnionego orbitalu 6s, ze względu na relatywistyczne skrócenie orbitalu 6s. Energia potrzebna do usunięcia elektronu z 6s jest mniejsza niż na innym orbitale Ba. Ponadto 6s ma słabszy efekt ekranowania.

17. Energia baru drugiej jonizacji

Drugi IE to energia wymagana do usunięcia jednego elektronu z dostępnego orbitalu ze stanu utlenienia +1. Zobaczmy drugą energię jonizacji baru.

2^nd energia jonizacji baru wynosi 965.2 KJ/mol, ponieważ w 2^nd jonizacji, elektrony są usuwane z do połowy wypełnionego orbitalu 6s. Kiedy elektron jest usuwany z w połowie wypełnionego orbity, potrzebuje więcej energii, a także +1 jest stanem stabilnym dla Ba. Dlatego 2^nd energia jonizacji jest bardzo wysoka niż 1^st.

18. Energia baru trzeciej jonizacji

Usunięcie trzeciego elektronu z najbardziej zewnętrznego lub przedostatecznego orbity pierwiastka o stopniu utlenienia +2 jest trzecim IE. Przewidujmy trzecie IE dla Baru.

Trzecia energia jonizacji dla Ba wynosi 3600 KJ/mol, ponieważ trzecia jonizacja następuje z wypełnionego orbitalu 4d. Potrzebuje więcej energii, aby usunąć elektrony z orbitalu 4d, ponieważ orbital 4d ma mniejszy efekt ekranowania, więc siła przyciągania jądra jest bardzo wysoka.

19. Stany utlenienia baru

Podczas tworzenia wiązania ładunek pojawiający się na elemencie nazywany jest stanem utlenienia. Przewidujmy stopień utlenienia baru.

Stabilny stan utlenienia baru wynosi +2, ponieważ ma dwa elektrony na orbicie s. Po usunięciu elektronu Ba może utworzyć stabilne wiązanie podwójne i uzyskać konfigurację gazu szlachetnego. Dlatego ma stan utlenienia +2, ponieważ orbital s zawiera maksymalnie dwa elektrony.

20. Numer CAS baru

Numer CAS lub rejestracja CAS dla dowolnego elementu służy do identyfikacji unikalnego elementu. Daj nam znać numer CAS Baru.

Numer CAS cząsteczki baru to 7440-39-3, który jest nadawany przez serwis abstraktów chemicznych.

21. Identyfikator Pająka Chemicznego Baru

Chem Spider ID to numer nadany danemu pierwiastkowi przez Królewskie Towarzystwo Naukowe w celu zidentyfikowania jego charakteru. Porozmawiajmy o tym dla Barium.

Identyfikator Chem Spider dla Barium to 4511436. Używając tej liczby, możemy ocenić wszystkie dane chemiczne związane z atomem baru. Podobnie jak numer CAS, jest on również inny dla wszystkich elementów.

22. Formy alotropowe baru

alotropy to pierwiastki lub cząsteczki o podobnych właściwościach chemicznych, ale różnych właściwościach fizycznych. Omówmy alotropową formę baru.

Bar nie ma form alotropowych, ponieważ nie wykazuje właściwości katenacyjnych jak węgiel.

23. Klasyfikacja chemiczna baru

W oparciu o reaktywność chemiczną i naturę pierwiastki są klasyfikowane do pewnej specjalnej klasy. Daj nam znać klasyfikację chemiczną Baru.

Bar dzieli się na następujące kategorie:

• Ba jest cięższym pierwiastkiem ziem alkalicznych
• Ba jest środkiem redukującym
• Ba jest również klasyfikowany jako reaktywny na podstawie tendencji reakcji do karbonylku.
• Ba jest bardziej plastyczny i przenosi energię elektryczną zgodnie z przewodnością elektryczną.

24. Stan baru w temperaturze pokojowej

Stan fizyczny atomu to stan, w którym pierwiastek istnieje w temperaturze pokojowej i pod standardowym ciśnieniem. Przewidujmy stan Ba ​​w temperaturze pokojowej.

Bar istnieje w stanie stałym w temperaturze pokojowej, ponieważ ma wyższą interakcję Van der Waala. W postaci krystalicznej przyjmuje sześcienny skoncentrowany na ciele, więc atomy istnieją bardzo blisko siebie. Losowość atomu jest bardzo wysoka w temperaturze pokojowej.

Stan stały Baru można zmienić w ciekły w bardzo niskiej temperaturze, gdzie losowość zostanie zmniejszona dla atomu Baru.

25. Czy bar jest paramagnetyczny?

Paramagnetyzm to tendencja namagnesowania w kierunku pola magnetycznego. Zobaczmy, czy Bar jest paramagnetyczny, czy nie.

Bar nie jest paramagnetyczny, zamiast tego ma charakter diamagnetyczny ze względu na obecność dwóch sparowanych elektronów na jego orbicie 6s. Po pierwszej jonizacji Br⁺ ma charakter paramagnetyczny, ponieważ na orbitalu 6s będzie jeden niesparowany elektron.

Wnioski

Ba to blok metalu ziem alkalicznych, który może tworzyć silną zasadę, gdy reaguje z wodą. Mocna zasada może neutralizować silniejsze kwasy, takie jak kwas siarkowy.

Biswarup Chandra Dey

Cześć… Nazywam się Biswarup Chandra Dey i ukończyłem studia magisterskie z chemii na Uniwersytecie Centralnym w Pendżabie. Moją specjalizacją jest Chemia Nieorganiczna. Chemia to nie tylko czytanie linijka po linijce i zapamiętywanie, to koncepcja, którą można łatwo zrozumieć i tutaj dzielę się z Wami koncepcją chemii, której się uczę, bo warto się nią dzielić.