바륨 옥사이드는 화학적 인 수식을 BaO 인 이온 성 무기 화합물 2 . 이온 화합물이기 때문에 Ba 2+ 및 O 2 2- 이온으로 구성됩니다 . 후자는 과산화물 음이온으로 알려져 있으며, 그 때문에 BaO 2 가 그 이름을 얻었습니다. 따라서 BaO 2 는 무기 과산화물입니다.
이온의 전하는이 화합물이 원소로부터 어떻게 형성되는지를 보여줍니다. 그룹 2의 바륨 금속은 산소 분자 O 2에 두 개의 전자를 제공합니다. 산소 분자 의 원자는 이들을 사용하여 산화물 음이온 O 2- 로 환원되지 않지만 단순한 결합 2-로 결합 된 상태를 유지 합니다.
BaO2 고체. 출처 : Ondřej Mangl, Wikimedia Commons
과산화 바륨은 상온에서 입상 고체이며, 약간의 회색조가있는 흰색입니다 (상단 이미지). 거의 모든 과산화물과 마찬가지로 특정 물질의 산화를 가속화 할 수 있으므로 조심스럽게 취급하고 보관해야합니다.
그룹 2의 금속 (Mr. Becambara)에 의해 형성된 모든 과산화물 중에서 BaO 2 는 열분해에 대해 열역학적으로 가장 안정적입니다. 가열하면 산소가 방출되고 산화 바륨 인 BaO가 생성됩니다. BaO는 고압에서 환경의 산소와 반응하여 BaO 2를 다시 형성 할 수 있습니다 .
구조
BaO2의 결정 구조. 출처 : Orci, Wikimedia Commons를 통해
위 이미지는 과산화 바륨의 사각형 단위 셀을 보여줍니다. 내부에는 Ba 2+ 양이온 (흰색 구체)과 O 2 2- 음이온 (빨간색 구체)이 있습니다. 빨간색 구는 단일 결합으로 결합되어 선형 기하학 2- 를 나타냅니다 .
이 단위 셀에서 BaO 2 결정을 만들 수 있습니다 . 관찰하면 음이온 O 2 2- 가 6 개의 Ba 2+에 둘러싸여있는 것으로 보이며 꼭지점이 흰색 인 팔면체를 얻습니다.
다른 한편으로, 더욱 명백하게, 각각의 Ba 2+ 는 10 개의 O 2 2- (중앙의 흰색 구체)로 둘러싸여 있습니다. 모든 크리스탈은이 일정한 단거리 및 장거리 주문으로 구성됩니다.
결정 격자 에너지
빨간색 흰색 구체도 관찰되면 크기 나 이온 반경이 너무 많이 다르지 않음을 알 수 있습니다. 이는 Ba 2+ 양이온 이 매우 부피가 크고 O 2 2 음이온과의 상호 작용 이 결정의 격자 에너지를 예를 들어 Ca 2+ 및 Mg 양이온 과 비교하여 더 나은 수준으로 안정화시키기 때문입니다. 2+ .
이것은 또한 BaO가 알칼리 토류 산화물 중에서 가장 불안정한 이유를 설명합니다. Ba 2+ 및 O 2- 이온 은 크기가 상당히 다르고 결정을 불안정하게 만듭니다.
더 불안정 같이, 바오 대한 경향 낮출 2 바오 형성 분해; 산화물이 더 안정적인 과산화물 SrO 2 , CaO 2 및 MgO 2 와 달리 .
수화물
BaO 2 는 수화물 형태로 발견 될 수 있으며, 그 중에서 BaO 2 ∙ 8H 2 O가 가장 안정적입니다. 그리고 실제로 이것은 무수 과산화 바륨 대신 시판되는 제품입니다. 무수물을 얻으려면 물을 제거하기 위해 BaO 2 ∙ 8H 2 O 를 350 ° C에서 건조시켜야합니다 .
결정 구조도 정방형이지만 수소 결합을 통해 O 2 2- 와 상호 작용하고 쌍극 이온 상호 작용을 통해 Ba 2+ 와 상호 작용 하는 8 개의 H 2 O 분자가 있습니다.
이와 관련하여 많은 정보가없는 구조를 가진 다른 수화물은 BaO 2 ∙ 10H 2 O, BaO 2 ∙ 7H 2 O 및 BaO 2 ∙ H 2 O입니다.
준비 또는 합성
과산화 바륨의 직접 제조는 산화물의 산화로 구성됩니다. 이것은 광물 중정석 또는 질산 바륨 염, Ba (NO 3 ) 2 ; 둘 다 공기 또는 산소가 풍부한 대기에서 가열됩니다.
또 다른 방법은 Ba (NO 3 ) 2 를 차가운 수성 매질에서 과산화 나트륨과 반응시키는 것입니다 .
Ba (NO 3 ) 2 + Na 2 O 2 + xH 2 O => BaO 2 ∙ xH 2 O + 2NaNO 3
그런 다음 BaO 2 * xH 2 O 수화물 을 가열하고 여과하고 진공을 사용하여 건조합니다.
속성
외모
불순물 (BaO, Ba (OH) 2 또는 기타 화학 종) 이 포함되어 있으면 회색으로 변할 수있는 흰색 고체입니다 . 매우 높은 온도로 가열하면 Ba 2+ 양이온의 전자 전이로 인해 녹색 불꽃이 발산됩니다 .
분자 질량
169.33g / 몰.
밀도
5.68g / mL.
녹는 점
450 ° C
비점
800 ° C 이 값은 이온 성 화합물에서 예상되는 값과 일치합니다. 더 나아가 가장 안정적인 알칼리 토류 과산화물입니다. 그러나 BaO 2 는 실제로 끓지 않지만 열분해의 결과로 기체 산소가 방출됩니다.
수용성
불용성. 그러나 천천히 가수 분해되어 과산화수소 H 2 O 2 를 생성 할 수 있습니다 . 또한 묽은 산을 첨가하면 수성 매질에서의 용해도가 증가합니다.
열분해
다음 화학 방정식은 BaO 2 가 겪는 열 분해 반응을 보여줍니다 .
2BaO 2 <=> 2BaO + O 2
온도가 800 ° C 이상인 경우 반응은 단방향입니다. 압력이 즉시 증가하고 온도가 감소하면 모든 BaO가 다시 BaO 2 로 변환됩니다 .
명명법
BaO로 이름을하는 또 다른 방법 (2)는 기존의 명명법에 따라, 바륨 과산화수소이다; 바륨은 화합물에서 원자가 +2 만 가질 수 있기 때문입니다.
틀리게, 체계적인 명명법은 그것을 과산화물이 아닌 산화물로 간주하여 이산화 바륨 (이산화물)이라고 부르는 데 사용됩니다.
응용
산소 생산자
미네랄 중정석 (BaO)을 사용하여 약 700 ° C의 온도에서 공기 흐름으로 가열하여 산소 함량을 제거합니다.
생성 된 과산화물을 진공 하에서 부드럽게 가열하면 산소가 더 빨리 재생되고 중정석을 무기한 재사용하여 산소를 저장하고 생성 할 수 있습니다.
이 프로세스는 현재 사용되지 않는 LD Brin에 의해 상업적으로 고안되었습니다.
과산화수소 생산자
과산화 바륨은 황산과 반응하여 과산화수소를 생성합니다.
BaO 2 + H 2 SO 4 => H 2 O 2 + BaSO 4
따라서 그것은 무엇보다도 수화물 BaO 2 ∙ 8H 2 O로 조작 되는 H 2 O 2 의 공급원입니다 .
언급 된이 두 가지 용도에 따르면 BaO 2 는 섬유 및 염료 산업의 유기 합성 및 표백 공정에서 산화제 인 O 2 및 H 2 O 2 의 개발을 허용합니다 . 또한 좋은 소독제입니다.
또한 나트륨, Na 2 O 2 및 기타 바륨 염과 같은 다른 과산화물이 BaO 2 로부터 합성 될 수 있습니다 .
참고 문헌
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