Барий

Барий

Барий (от греч. barys-тяжелый; лат. Barium) Ba, химический элемент II гр. периодической системы, ат. н. 56, ат. м. 137,33; относится к щелочноземельным элементам. Прир. Б. состоит из семи стабильных изотопов с мае. ч. 130, 132, 134-137 и 138 (71,66%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 1,17-10 28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 6s2; степень окисления + 2, редко + 1; энергия ионизации Ва°->Ва+->Ва2+ соотв. 5,21140 и 10,0040 эВ; электроотрицательность по Полингу 0,9; атомный радиус 0,221 нм, ионный радиус Ва2+ 0,149 нм (координационное число 6).

Содержание Б. в земной коре 5-10-2% по массе. В своб. виде не встречается. Важнейшие минералы - барит (тяжелый, или персидский, шпат) BaSO4, наиб, крупные месторождения к-рого находятся в СССР, США, Франции, Румынии, и витерит ВаСО3. Разведанные запасы барита ок. 115 млн. т, общие запасы - ок. 300 млн, т (1980).

Свойства. Б. - серебристо-белый ковкий металл. При резком ударе раскалывается. При обычном давлении существует в двух аллотропных модификациях: до 375°С устойчив с кубической объемно-центриров. решеткой (а = = 0,501 нм), выше 375 °С устойчив; перехода 0,86 кДж/моль. При 19°С и 5530 МПа образуется гексаген, модификация. Т. пл. 727°С, т. кип. 1637°С; плотн. 3,780 г/см3; тройная точка: т-ра 710°С, давл. 1,185 Па; ур-ния температурной зависимости давления пара над твердым и жидким Б. соотв.: 1g р (мм рт. ст.) = 9,405 - 9496/Г --0,787*10-3 T - 0,3641g T (298-983К), 1gр(мм рт. ст.) = = 20,408 - 8304/Г - 4,036lg T (983 - 1959 К); tкрит 2497°С; Сp° 28,1 Дж/(моль*К); 7,12 кДж/моль, 150,9 кДж/моль (1910 К); So298 62,5 Дж/(моль*К); температурный коэф. линейного расширения (17-21)*10-б К-1 (273-573 Ю; _6*10-8 Ом*м (273 К), температурный коэф. 3,6*10-3 К-1. Б. парамагнитен, магн. восприимчивость 0,15*109. Работа выхода электрона 2,49 эВ. Стандартный электродный потенциал Ва2+/Ва — 2,906 В. Твердость по минералогич. шкале 1,25, по шкале Мооса 2, по Бринеллю 42 МПа; коэф. сжимаемости 10,4*1011 Па-1; 12,8-0,98 МПа (293-873 К).

Б. интенсивно окисляется на воздухе, образуя пленку, содержащую бария оксид ВаО и нитрид Ba3N2 (т. пл. ~ 1000°С). При незначит. нагревании на воздухе воспламеняется. Энергично реагирует с водой, давая бария гидроксид Ва(ОН)2. С разб. к-тами образует соли. Большинство солей Б. с анионами слабых к-т и к-т средней силы малорастворимы, исключение - BaS, Ba(CN)2, Ba(SCN)2, Ba(OOCCH3)2. С галогенами Б. образует галогениды, с Н2 при нагр. - гидрид ВаН2 [т. пл. 675oС (с разл.), плотн. 4,15 г/см3, — 190,1 кДж/моль], с NH3 при нагр. - ВаН2 и Ba3N2, с С и N2 - цианид Ba(CN)2. С жидким NH3 дает темно-синий р-р, из к-рого можно выделить аммиакат [Ba(NH3)6], имеющий золотистый блеск и легко разлагающийся с отщеплением NH3. В присут. платинового кат. аммиакат разлагается с образованием амида Б.:

Б. восстанавливает оксиды, галогениды и сульфиды мн. металлов до соответствующего металла. Для него характерно образование интерметаллидов, напр. в системе Ва - А1 обнаружены BaAl, ВаА12, ВаА14.