Bar (pierwiastek)

Bar
	cez ← bar → lantan
	Wygląd
	srebrzystoszary
	; Widmo emisyjne baru
	Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	bar, Ba, 56; (łac. barium)
Grupa, okres, blok	2 (IIA), 6, s
Stopień utlenienia	II
Właściwości metaliczne	metal ziem alkalicznych
Właściwości tlenków	silnie zasadowe
Masa atomowa	137,33 ± 0,01
Stan skupienia	stały
Gęstość	3150 kg/m³
Temperatura topnienia	727 °C
Temperatura wrzenia	1879 °C
Numer CAS	7440-39-3
PubChem	5355457
Właściwości atomowe
Promień; • atomowy; • walencyjny	; 215 (obl. 253) pm; 198
Konfiguracja elektronowa	[Xe]6s2
Zapełnienie powłok	2, 8, 18, 18, 8, 2; (wizualizacja powłok)
Elektroujemność; • w skali Paulinga; • w skali Allreda	; 0,89; 0,97
Potencjały jonizacyjne	I 502,9 kJ/mol; II 965,2 kJ/mol; III 3600 kJ/mol
Właściwości fizyczne
Ciepło parowania	142 kJ/mol
Ciepło topnienia	2,095 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	98 Pa (371 K)
Konduktywność	3×106 S/m
Ciepło właściwe	204 J/(kg·K)
Przewodność cieplna	18,4 W/(m·K)
Układ krystalograficzny	regularny przestrzennie centrowany
Twardość; • w skali Mohsa	; 1,25
Prędkość dźwięku	1620 m/s (293,15K)
Objętość molowa	38,16×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-02]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Zwroty H	H261, H315, H319, H335
Zwroty P	P231+P232, P261, P305+P351+P338, P422
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 2 1 W
Numer RTECS	CQ8370000
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

Bar (Ba, łac. barium) – pierwiastek chemiczny, metal ziem alkalicznych. Nazwa pochodzi od greckiego słowa βαρύς – ciężki, co związane jest z dużą gęstością jego minerału, barytu^[4] (metaliczny bar należy natomiast do grupy metali lekkich).

Właściwości

Bar jest metalem, bardziej miękkim niż cynk, lecz twardszym od ołowiu. Wolny metal jest bardzo reaktywny chemicznie. Na powietrzu szybko utlenia się do tlenku BaO i nadtlenku BaO₂. W związkach występuje na II stopniu utlenienia. Reagując z wodą, rozkłada ją i wydziela wodór, tworząc wodorotlenek baru (Ba(OH)₂), który jest mocną zasadą; nasycony roztwór tego wodorotlenku zwany jest wodą barytową.

Sole baru są bezbarwne, zawierają kation Ba²⁺, który należy do IV grupy analitycznej, barwią płomień na zielony kolor. Rozpuszczalne sole baru są toksyczne.

Występowanie

W przyrodzie występuje w ilości 0,04% wagowych, przede wszystkim w postaci minerałów, takich jak baryt (BaSO₄) oraz witeryt (BaCO₃).

Naturalny pierwiastek jest mieszaniną sześciu izotopów trwałych: ¹³²Ba, ¹³⁴Ba, ¹³⁵Ba, ¹³⁶Ba, ¹³⁷Ba i ¹³⁸Ba oraz nietrwałego 130
Ba, który ulega bardzo rzadko spotykanej przemianie jądrowej typu podwójny wychwyt elektronu. Czas połowicznego rozpadu dla tego procesu został oszacowany metodami geochemicznymi na 10²⁰–10²² lat^[5].

Odkrycie

Bar został odkryty w 1774 roku przez szwedzkiego chemika C.W. Scheelego, zaś w stanie czystym wyodrębnił go jako pierwszy Humphry Davy w 1808 roku.^[6] Jako pierwszy polską nazwę „bar” zaproponował Filip Walter.

Otrzymywanie

Metaliczny bar otrzymuje się przez redukcję w wysokiej temperaturze tlenku baru (BaO) za pomocą glinu lub węgla. Bardzo czysty bar otrzymuje się przez rozkład wodorku baru (BaH₂).

Zastosowanie

Pod postacią metalu stosuje się go jako dodatek do stopów ołowiu, w celu zwiększenia ich twardości (stopy typograficzne), w metalurgii jako odtleniacz, jako składnik stopów do usuwania gazów resztkowych z lamp elektronowych. Szersze zastosowanie mają związki baru, głównie siarczan baru. Azotan baru (Ba(NO₃)₂) oraz chloran baru (Ba(ClO₃)₂). Są one używane do wyrobu sztucznych ogni, gdzie barwią płomień na zielono.

Tlenek baru (BaO) jest półproduktem potrzebnym do otrzymywania nadtlenku baru (BaO₂). Fluorek baru (BaF₂) służy do sporządzania emalii. Tytanian baru (BaTiO₃) ma właściwości piezoelektryczne. Chromian baru (BaCrO₄) jest stosowany jako żółty pigment do wyrobu farb, zaś manganian(VI) baru (BaMnO₄) jako pigment zielony.

Związki baru dobrze pochłaniają promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie γ, są więc stosowane jako składniki osłon przed promieniowaniem. Siarczan baru znajduje zastosowanie jako kontrast w badaniach rentgenowskich i tomografii komputerowej.

¹³³Bar w wyniku wychwytu K emituje fotony gamma o energiach 356 keV (62%) lub 81 keV (34%). Wykorzystuje się to przy wzorcowaniu spektrometrów gamma i badaniach z udziałem efektu Mössbauera.

¹⁴⁰Bar powstaje jako produkt rozszczepienia, stanowi część opadu promieniotwórczego. Emituje promieniowanie beta (468-1019 keV) oraz promieniowanie gamma (14-661 keV). Klasyfikowany jest jako izotop silnie radiotoksyczny, a narządem krytycznym są kości. Dopuszczalna aktywność w organizmie wynosi 150 kBq.

Uwagi

↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 137,327 ± 0,007. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

↑ ^a ^b David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-5, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
↑ Barium (nr 474711) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
↑ Barium, [w:] F.F. Cardarelli F.F., Materials Handbook. A Concise Desktop Reference, Springer, 2008, s. 263–264, DOI: 10.1007/978-1-84628-669-8, ISBN 978-1-84628-669-8 [dostęp 2020-09-06] .
↑ XENONX. Collaboration XENONX., Observation of two-neutrino double electron capture in ¹²⁴Xe with XENON1T, „Nature”, 568 (7753), 2019, s. 532–535, DOI: 10.1038/s41586-019-1124-4 (ang.).
↑ IgnacyI. Eichstaedt IgnacyI., Księga pierwiastków, Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 326, OCLC 839118859 .

Bibliografia

RyszardR. Szepke RyszardR., 1000 słów o atomie i technice jądrowej, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982, ISBN 83-11-06723-6 .

[3] Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 137,327 ± 0,007. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

[CRC-1] David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-5, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[Aldrich-US-2] Barium (nr 474711) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[CIAAW-4] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[Cardarelli-5] Barium, [w:] F.F. Cardarelli F.F., Materials Handbook. A Concise Desktop Reference, Springer, 2008, s. 263–264, DOI: 10.1007/978-1-84628-669-8, ISBN 978-1-84628-669-8 [dostęp 2020-09-06] .

[XENON-6] XENONX. Collaboration XENONX., Observation of two-neutrino double electron capture in ¹²⁴Xe with XENON1T, „Nature”, 568 (7753), 2019, s. 532–535, DOI: 10.1038/s41586-019-1124-4 (ang.).

[IE-7] IgnacyI. Eichstaedt IgnacyI., Księga pierwiastków, Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 326, OCLC 839118859 .

[8] Alternatywnie do skandowców zalicza się często nie lutet i lorens, lecz lantan, aktyn oraz hipotetyczny unbiun.

[9] Budowa 8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.

[a]

[3]

[1]

[2]

[4]

[5]

[6]

[i]

[ii]