Υδροξείδιο του βαρίου

Το υδροξείδιο του βαρίου είναι μια χημική ένωση με τον χημικό τύπο Ba(OH)2 και σε ένυδρες μορφές Ba(OH)2(H2O)x.

Παρασκευή και δομή
Το υδροξείδιο του βαρίου μπορεί να παρασκευαστεί διαλύοντας το οξείδιο του βαρίου (BaO) στο νερό:

BaO + 9 H2O → Ba(OH)2·8H2O

Κρυσταλλώνεται ως οκταένυδρο, που μετατρέπεται σε μονοένυδρο με θέρμανση στον αέρα. Στους  100 °C στο κενό, το μονοένυδρο δίνει υδροξείδιο του βαρίου δίνει BaO.(1960). Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie (8. Aufl.), Weinheim: Verlag Chemie, p. 289.  Το μονοένυδρο ακολουθεί μια στρωματική δομή (δείτε την παραπάνω εικόνα). Τα κέντρα του Ba2+ ακολουθούν μια τετραγωνική αντιπρισματική γεωμετρία. Κάθε κέντρο Ba2+ συνδέεται με δύο προσδέτες νερού και έξι  προσδέτες υδροξειδίου, που γεφυρώνονται αντίστοιχα με διπλό και τριπλό δεσμό με τις γειτονικές θέσεις κέντρων του Ba2+.Kuske, P.; Engelen, B.; Henning, J.; Lutz, H.D.; Fuess, H.; Gregson, D. "Neutron diffraction study of Sr(OH)2(H2O) and beta-Ba(OH)2*(H2O)" Zeitschrift für Kristallographie (1979-2010) 1988, vol. 183, p319-p325. Στο οκταένυδρο, τα μεμονωμένα κέντρα του Ba2+ έχουν πάλι οκτώ υποκαταστάτες, αλλά δεν μοιράζονται τους προσδέτες.Manohar, H.; Ramaseshan, S. "The crystal structure of barium hydroxide octahydrate Ba (OH)2(H2O)8" Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie 1964. vol. 119, p357-p374

Χρήσεις
Βιομηχανικά, το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται ως πρόδρομη ένωση για άλλες ενώσεις του βαρίου. Η μονοένυδρη ένωση χρησιμοποιείται για να αφυδατώσει και να αφαιρέσει θειικά από διάφορα προϊόντα.Robert Kresse, Ulrich Baudis, Paul Jäger, H. Hermann Riechers, Heinz Wagner, Jochen Winkler, Hans Uwe Wolf, "Barium and Barium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007 Wiley-VCH, Weinheim.  Αυτή η εφαρμογή εκμεταλλεύεται την πολύ χαμηλή διαλυτότητα του θειικού βαρίου. Αυτή η βιομηχανική εφαρμογή έχει επίσης και εργαστηριακές χρήσεις.

Εργαστηριακές χρήσεις
Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία για την τιτλοδότηση των ασθενών οξέων, ιδιαίτερα των οργανικών οξέων. Το καθαρό υδατικό του διάλυμα εγγυάται ότι είναι ελεύθερο από ανθρακικά, αντίθετα με τα διαλύματα του υδροξειδίου του νατρίου και του υδροξειδίου του καλίου, επειδή το ανθρακικό βάριο είναι αδιάλυτο στο νερό. Αυτό επιτρέπει τη χρήση δεικτών όπως η φαινολοφθαλεΐνη ή η θυμολοφθαλεΐνη (με αλλαγές αλκαλικού χρώματος) χωρίς τον κίνδυνο σφαλμάτων τιτλοδότησης λόγω της παρουσίας ανθρακικών ιόντων, που είναι πολύ λιγότερο βασικά.

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται κάποιες φορές στην οργανική σύνθεση ως ισχυρή βάση, π.χ. στην υδρόλυση των εστέρωνMeyer, K.; Bloch, H. S. (1945). "Naphthoresorcinol". Org. Synth. 25: 73; Coll. Vol. 3: 637. και των νιτριλίων.Brown, G. B. (1946). "Methylsuccinic acid". Org. Synth. 26: 54; Coll. Vol. 3: 615.Ford, Jared H. (1947). "β-Alanine". Org. Synth. 27: 1; Coll. Vol. 3: 34.Anslow, W. K.; King, H.; Orten, J. M.; Hill, R. M. (1925). "Glycine". Org. Synth. 4: 31; Coll. Vol. 1: 298.

418px
346px

Το υδροξείδιο του βαρίου έχει χρησιμοποιηθεί για να υδρολύσει μία από τις δύο ισοδύναμες εστερομάδες στη ενδεκανοϊκό διμεθύλιο.Durham, L. J.; McLeod, D. J.; Cason, J. (1958). "Methyl hydrogen hendecanedioate". Org. Synth. 38:55; Coll. Vol. 4:635.

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται, επίσης, στην αποκαρβοξυλίωση των αμινοξέων ελευθερώνοντας ανθρακικό βάριο στη διεργασία.

Χρησιμοποιείται, επίσης, στην παρασκευή της κυκλοπεντανόνης,Thorpe, J. F.; Kon, G. A. R. (1925). "Cyclopentanone". Org. Synth. 5: 37; Coll. Vol. 1: 192. της διακετονικής αλκοόληςConant, J. B.; Tuttle, Niel. (1921). "Diacetone alcohol". Org. Synth. 1: 45; Coll. Vol. 1: 199. και της D-γκουλονικής γ-λακτόνης.Karabinos, J. V. (1956). "γ-lactone". Org. Synth. 36: 38; Coll. Vol. 4: 506.

275px

Αντιδράσεις
Το υδροξείδιο του βαρίου αποσυντίθεται σε οξείδιο του βαρίου όταν θερμανθεί στους 800 °C. Η αντίδραση με διοξείδιο του άνθρακα δίνει ανθρακικό βάριο. Το υδατικό του διάλυμα, όντας πολύ αλκαλικό, υφίσταται αντιδράσεις εξουδετέρωσης από οξέα. Συνεπώς, σχηματίζει θειικό βάριο και φωσφορικό βάριο με το θειικό και το φωσφορικό οξύ, αντίστοιχα. Η αντίδραση με υδρόθειο παράγει θειούχο βάριο. Η καθίζηση πολλών αδιάλυτων, ή λιγότερο διαλυτών αλάτων του βαρίου, μπορεί να δώσει αντίδραση διπλής αντικατάστασης, όταν το υδατικό διάλυμα του υδροξειδίου του βαρίου αναμειγνύεται με πολλά διαλύματα αλάτων άλλων μετάλλων. Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8

Οι αντιδράσεις του υδροξειδίου του βαρίου με άλατα αμμωνίου είναι ισχυρά ενδόθερμες. Η αντίδραση του οκταένυδρου υδροξειδίου του βαρίου με χλωριούχο αμμώνιο ή θειοκυανικό αμμώνιο χρησιμοποιείται συχνά ως μια χημική επίδειξη στην τάξη, που παράγει θερμοκρασίες αρκετά χαμηλές για να παγώσει το νερό και αρκετό νερό για να διαλύσει το τελικό μείγμα.

Ασφάλεια
Το υδροξείδιο του βαρίου παρουσιάζει τους ίδιους κινδύνους όπως οι άλλες ισχυρές βάσεις και όπως οι άλλες υδατοδιαλυτές ενώσεις του βαρίου: είναι διαβρωτικό και τοξικό.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
Material Safety Data Sheet (MSDS)

Κατηγορία:Ενώσεις βαρίου
Κατηγορία:Υδροξείδια