Формула хлорида бария

Определение и формула хлорида бария

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорид бария – бариевая соль сильной соляной кислоты.

Формула – $BaCl_2$

Молярная масса равна $208,23$ г/моль.

Физические свойства – белые кристаллы, плавящиеся без разложения; хорошо растворяется в воде, не гидролизуется.

Токсичен, гигроскопичен, дает желто-зеленое окрашивание пламени.

Химические свойства хлорида бария

Хорошо растворяется в концентрированной азотной кислоте. Не растворяется в концентрированной соляной кислоте. Разлагается концентрированной серной кислотой:
$BaCl_2+H_2SO_4=BaSO_4 \downarrow +2HCl$
Взаимодействует с парами воды при $900-950^{\circ} \text{C}$ с образованием оксида бария и хлороводорода:
$BaCl_2+H_2O=BaO+2HCl$
Вступает в реакции обмена с солями, обязательно должен образовываться осадок:
$BaCl_2+Na_2CO_3=BaCO_3 \downarrow +2NaCl$

Получение

Хлорид бария можно получать разными способами. Например, химической реакцией между металлическим барием и хлором:

$Ba+Cl_2=BaCl_2$

По реакции нейтрализации между гидроксидом бария и соляной кислотой:

$Ba\left ( OH \right )_2+2HCl=BaCl_2+2H_2O$

При взаимодействии карбоната бария с соляной кислотой:

$BaCO_3+2HCl=BaCl_2+H_2O+CO_2 \uparrow$

Применение

Поскольку хлорид бария достаточно дешевая растворимая соль бария, то он находит широкое применение в лабораторных нуждах. Он широко используется для обнаружения сульфат-иона. В промышленности хлорид бария используется, главным образом, в производстве пигментов, для закалки быстрорежущей стали, в качестве компонента керамики.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Рассчитайте сколько грамм бариевой соли может получиться из $1$ л одномолярного раствора $BaCl_2$ .

Решение

Запишем уравнение химической реакции:

$BaCl_2+Na_2SO_4=BaSO_4 \downarrow +2NaCl$

Рассчитаем количество моль $BaCl_2$ :

$n\left ( BaCl_2 \right )=C_M\left ( BaCl_2 \right )\cdot V_{solution}=1\cdot 1=1$ моль

Из уравнения реакции следует, что

$n\left ( BaSO_4 \right )=n\left ( BaCl_2 \right )=1$ моль

Вычислим массу сульфата бария $BaSO_4$ (бариевая каша)

$m\left ( BaSO_4 \right )=n\left ( BaSO_4 \right )\cdot M\left ( BaSO_4 \right )=1\cdot 233,43=233,43$ г

Ответ

$m\left ( BaSO_4 \right )=233,43$ г

ПРИМЕР 2

Задание

Сколько граммов хлорида бария $BaCl_2$ получится при смешении $5$ г $Ba\left ( OH \right )_2$ с $5$ г $HCl$ , если выход продукта $95 \%$ от теоретически возможного?

Решение

Запишем уравнение химического взаимодействия:

$Ba\left ( OH \right )_2+2HCl\rightarrow BaCl_2+H_2O$

Вычислим количество моль исходных веществ:

$n\left (Ba\left ( OH \right )_2 \right )=\frac{m\left (Ba\left ( OH \right )_2 \right )}{M\left (Ba\left ( OH \right )_2 \right )}=\frac{5}{171,34}=0,03$ моль

$n\left (HCl \right )=\frac{m\left (HCl \right )}{M\left (HCl \right )}=\frac{5}{36,46}=0,137$ моль

Из уравнения реакции следует, что $1$ моль гидроксида бария взаимодействует с $2$ моль соляной кислоты, тогда

$0,03$ моль гидроксида бария взаимодействуют с $2 \cdot 0,03 = 0,06$ моль $HCl$ .

Таким образом, $HCl$ находится в избытке и нужно вести расчет по $Ba\left ( OH \right )_2$ .

Из $1$ моль $Ba\left ( OH \right )_2$ получается $1$ моль $BaCl_2$ , тогда

$n\left (BaCl_2 \right )=n\left ( Ba\left ( OH \right )_2 \right )=0,03$ моль

Определим массу хлорида бария:

$m\left (BaCl_2 \right )=n\left (BaCl_2 \right )\cdot M\left (BaCl_2 \right )=0,03\cdot 208,23=6,247$ г

Запишем выражение для определения практического выхода $BaCl_2$ :

$W=\frac{m\left ( BaCl_2 \right )_{pract.}}{m\left ( BaCl_2 \right )_{theor.}}$

Выразим и определим практическую массу хлорида бария:

$m\left ( BaCl_2 \right )_{pract.}=W\cdot m\left ( BaCl_2 \right )_{theor.}=0,95\cdot 6,247=5,935$ г