溴化鋇


簡介

溴化鋇是由金屬和非金屬元素構成的化合物,因此它是一種離子化合物。19世紀居里夫人開發的分步結晶技術用於提純鐳,就用到了溴化鋇。溴化鋇在攝影中用作其他重要化學品的先驅。與其他鹵素化合物一樣,溴化鋇在無機化學中具有重要的用途。它主要用於實驗室和工業。溴化鋇儲存在玻璃瓶中以防止水合,這是因為溴化鋇是一種鹽,很容易吸收結晶水並轉化為其水合物形式。

什麼是溴化鋇?

鋇離子與溴離子反應生成一種稱為溴化鋇的高毒性離子化合物。像任何其他離子化合物一樣,溴化鋇也以晶體形式存在。溴化鋇的三維晶格結構是斜方晶系。斜方晶系是一種晶體系統,它具有兩對伸長的正交對,這兩個正交對被兩個不同的因子拉伸。整體晶體看起來像一個矩形稜柱。鋇屬於第2族,溴屬於第17族,這解釋了兩種離子的離子價以及透過獲得穩定的八隅體構型而獲得的溴化鋇的穩定性。

溴化鋇——物理和化學性質

  • 溴化鋇是白色晶體固體。

  • 溴化鋇具有潮解性。這意味著它可以吸附或吸收環境中的分子並將其結合形成水合鹽。

  • 溴化鋇的分子量為297.14 g/mol

  • 溴化鋇的熔點為857攝氏度。如此高的熔點是因為它是一種離子化合物。

  • 溴化鋇的沸點為1835攝氏度。如此高的沸點是因為它是一種離子化合物。

  • 溴化鋇的密度為每立方厘米4.78克。

  • 溴化鋇可溶於水。

溴化鋇的反應

  • 當硫酸鹽與溴化鋇溶液反應時,硫酸鋇會以白色固體的形式沉澱出來。硫酸鈉透過複分解反應與溴化鋇反應生成硫酸鋇。

$${BaBr_2+Na_2SO_4\rightarrow BaSO_4 \downarrow +2NaBr}$$

溴化鋇的這種複分解反應可以與其他酸發生,例如磷酸、草酸和氫氟酸。這些反應如下所示。

  • 溴化鋇與草酸或任何產生草酸根的化合物反應,生成草酸鋇固體沉澱。

$${BaBr_2+C_2H_2O_4\rightarrow BaSO_4\downarrow +2HBr}$$

  • 溴化鋇與磷酸或任何產生磷酸根的化合物反應,生成磷酸鋇固體沉澱。

$${3BaBr_2+2H_3PO_4\rightarrow Ba_3(PO_4)_2\downarrow +6HBr}$$

  • 溴化鋇與氫氟酸或任何產生氟離子的化合物反應,生成氟化鋇固體沉澱。

$${BaBr_2+2HF\rightarrow BaF_2\downarrow +2HBr}$$

溴化鋇——化合物的形成方式

通常,在實驗室中,溴化鋇透過結晶過程從其溶液中提取。這是透過將水合鹽加熱至120攝氏度來完成的。這導致結晶水的損失,並形成無水溴化鋇粉末狀固體。其他合成溴化鋇的方法如下所示。

氫溴酸與硫化鋇反應生成一種名為溴化鋇的白色固體沉澱。

$${BaS+2HBr\rightarrow BaBr_2+H_2S}$$

氫溴酸與碳酸鋇反應生成一種名為溴化鋇的白色固體沉澱。

$${BaCO_3+2HBr\rightarrow BaBr_2+H_2O+CO_2}$$

溴化鋇在化學中的用途

  • 溴化鋇在實驗室和工業中有多種用途。

  • 溴化鋇有助於照片的形成,因為它有助於生產照片製作所需的化合物。

  • 在分步結晶過程中,溴化鋇被用來沉澱鐳。

  • 溴化鋇作為一種離子化合物,被用作形成其他溴化物的先驅。

  • 雖然它不如氯化鋇廣泛使用,但在磷的形成中它更受歡迎。

  • 它也廣泛用於合成磷酸鋇。磷酸鋇是一種工業上重要的易燃化合物,用於形成脈衝雷射器和玻璃。

溴化鋇——健康危害

  • 溴化鋇是一種有害的毒性物質。所有水溶性鋇鹽都是如此。

  • 不僅溴化鋇的固體形式,而且溴化鋇的煙霧也會對健康造成嚴重的危害。

  • 接觸溴化鋇煙霧可能會導致噁心、嘔吐和不適,並可能導致腎臟、脾臟或肝臟損傷。

  • 溴化鋇不能吞嚥,因為它有毒,甚至可能導致死亡。

  • 溴化鋇會刺激眼睛和皮膚。

  • 吸入溴化鋇煙霧會導致嚴重的呼吸道刺激和窒息。

  • 由於這種鹽可溶於水,它會電離成鋇離子和溴離子,兩者都可能對人體造成危及生命的損害。

溴化鋇——安全

  • 考慮到溴化鋇對人體的有害影響,應採取適當的預防措施以避免嚴重的傷害或損害。

  • 在實驗室中,必須小心處理溴化鋇。應佩戴適當的防護裝置,例如手套、實驗服、護目鏡等。

  • 處理和使用溴化鋇後,建議徹底清洗臉部、手部或任何暴露的皮膚部位。

  • 在使用溴化鋇時,應避免進食或飲水等行為。

  • 應將化合物與嘴和鼻子保持安全距離,以避免吸入任何有害煙霧。

  • 必須確保工作區域通風良好,以防止窒息。

  • 該化合物必須存放在密封容器中,以防止與水分、酸、強氧化劑或任何其他反應性物質接觸。

結論

在無機化學中,溴化鋇是一種重要的鹼性鹵化物。溴化鋇用於合成各種經濟上重要的化合物。溴化鋇幾乎顯示了典型離子化合物的每一個特性。這種鹽在水中的溶解度使其對人體高度有毒。由於這種化合物具有吸溼性並可能與灰塵發生反應,因此應小心處理。這種化合物會損害活組織,這就是為什麼這種化合物比應用有更多安全措施的原因。這種鹽的有毒和有害性質限制了這種固體在工業和實驗室中的使用。

常見問題

問1:如果吞嚥溴化鋇會發生什麼?

當溴化鋇與水接觸時,它會電離成鋇離子和溴離子。鋇離子可以作為肌肉刺激的毒物,這可能導致癱瘓。

問2:接觸溴化鋇後應採取哪些急救措施?

如果接觸到溴化鋇(吸入或吞嚥),必須首先諮詢醫生或醫師。

暴露的區域,如眼睛或皮膚,必須在水中沖洗幾分鐘。

如果吸入,應將受影響的個體帶到通風良好的區域,以避免窒息和呼吸困難。

問3:我們如何推匯出溴化鋇的化學式?

鋇以二價離子的形式存在 –${Ba^{2+}}$

溴以一價離子的形式存在 –${Br^{-}}$

因此,該公式是透過交叉法推匯出來的。

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問4:溴化鋇如何作為配位化合物存在?

溴化鋇可以以${[BaBr_9]}$、${[BaBr_4]}$(扭曲的四面體)和${[BaBr_3]}$(三角錐形)的形式存在。

問5:我們如何識別溴化鋇的斜方晶系?

斜方晶系在所有三個軸之間都具有90度角 ${\alpha\:=\:\beta\:=\:\gamma\:=\:90^{\circ}C}$ 該系統的 高度、寬度和長度不相等 (a ${
eq}$ b ${
eq}$ c)。

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參考文獻

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更新於:2022年10月13日

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