Хлорид бария

Характеристики и физические свойства хлорида бария

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорид бария представляет собой вещество белого цвета, кристаллы которого плавятся без разложения.

Он хорошо растворяется в воде, при этом не подвергаясь гидролизу, так как образован сильной кислотой и сильным основанием.

Рис. 1. Хлорид бария. Внешний вид.

Основные характеристики хлорида бария приведены в таблице ниже:

Молекулярная формула	BaCl₂
Молярная масса, г/моль	208
Плотность, г/см³	3,92
Температура плавления, ^oС	962
Температура разложения, ^oС	1560
Растворимость в воде (20^oС), г/100 мл	36,2

Получение хлорида бария

В лабораторной практике для получения хлорида бария используют следующие реакции:

Ba + Cl₂ = BaCl₂;

BaO + 2HCl = BaCl₂ + H₂O;

Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O;

BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Химические свойства хлорида бария

В водном растворе хлорид бария диссоциирует на ионы:

BaCl₂↔Ba²⁺ + 2Cl^—.

Он хорошо растворяется в концентрированной азотной кислоте и разлагается серной, но нерастворим в концентрированной хлороводородной кислоте.

BaCl₂ + HNO_{3 (conc)} = Ba(NO₃)₂ + 2HCl;

BaCl₂ + H₂SO_{4 (conc)} = BaSO₄↓ + 2HCl↑.

Хлорид бария вступает в реакции обмена с другими солями только в случае образования в качестве продуктов нерастворимого вещества, газообразного или малодиссоциирующего соединения:

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl;

BaCl₂ + Na₂CO_{3 (conc)} = BaCO₃↓ + 2NaCl.

Применение хлорида бария

Хлорид бария используют в кожевенном деле, при производстве керамических изделий, пигментов, а также в химическом анализе, как качественный реактив для обнаружения сульфат-анионов.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Вычислите массу хлорида бария, который может прореагировать с концентрированным раствором серной кислоты объемом 100 мл (массовая доля H₂SO₄ 98%, плотность 1,8365 г/мл). Определите объем хлороводорода, выделяющийся в результате этой реакции.

Решение

Запишем уравнение реакции:

BaCl₂ + H₂SO_{4 (conc)} = BaSO₄↓ + 2HCl↑.

Найдем массу раствора серной кислоты, а также массу растворенного вещества H₂SO₄ в нем:

m_solution =V_solution × ρ;

m_solution =100 × 1,8365 = 183,65г.

ω = m_solute / m_solution × 100%;

m_solute = ω / 100% ×m_solution;

m_solute (H₂SO₄) = ω (H₂SO₄) / 100% ×m_solution;

m_solute (H₂SO₄) = 98 / 100% × 183,65 = 180 г.

Рассчитаем количество моль серной кислоты (молярная масса равна 98 г/моль):

n = m / M;

n(H₂SO₄) = m (H₂SO₄) / M (H₂SO₄);

n (H₂SO₄) = 180 / 98 = 1,84 моль.

Согласно уравнению реакции n (H₂SO₄) :n (HCl) = 1: 2. Значит,

n(HCl) = 2 × n(H₂SO₄) = 2 × 1,84 = 3,86 моль.

Тогда, объем выделившегося хлороводорода будет равен:

V = n × V_m;

V (HCl) = n (HCl) × V_m;

V (HCl) = 3,86 × 22,4 = 82,432 л.

Согласно уравнению реакции n(H₂SO₄) :n (BaCl₂) = 1: 1. Значит,количество вещества карбоната хлорида бария равно:

n (BaCl₂) = n (H₂SO₄) = 1,84моль.

Тогда масса хлорида бария, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса – 208 г/моль):

m = n × M;

m (BaCl₂) = n (BaCl₂)× M (BaCl₂);

m (BaCl₂) = 1,84 × 208 = 382,72г.

Ответ

Масса хлорида бария равна 382,72 г, объем хлороводорода равен 82,432 л.

ПРИМЕР 2

Задание

Вычислите массу бария, который необходим для получения хлорида бария массой 7,9 г по реакции взаимодействия с хлором.

Решение

Запишем уравнение реакции взаимодействия бария и хлора с образованием хлорида бария:

Ba + Cl₂ = BaCl₂.

Рассчитаем число моль хлорида бария (молярная масса – 208 г/моль):

n = m / M;

n (BaCl₂) = m (BaCl₂) / M (BaCl₂);

n (BaCl₂) = 7,9 / 208 = 0,04моль.

Согласно уравнению реакции n(BaCl₂) :n(Ba) = 1:1, значит,

n(Ba) = n(BaCl₂) = 0,04моль.

Масса бария необходимого для получения хлорида бария по реакции взаимодействия с хлоромравна (молярная масса – 137 г/моль):

m = n × M;

m (Ba) = n (Ba) × M (Ba);

m (Ba) = 0,04 × 137 = 5,48г.