Baryum bileşikleri. Baryum sülfat nedir? Baryum sülfat nasıl hazırlanır? Baryum atom numarası

TANIM

Baryum Periyodik tablonun ana (A) alt grubunun II. grubunun altıncı periyodunda yer alır.

Aileye ait S-elementler. Metal. Tanım - Ba. Seri numarası - 56. Bağıl atom kütlesi - 137,34 amu.

Baryum atomunun elektronik yapısı

Baryum atomu, içinde 56 proton ve 81 nötronun bulunduğu pozitif yüklü bir çekirdekten (+56) oluşur ve 56 elektron altı yörüngede hareket eder.

Şekil 1. Baryum atomunun şematik yapısı.

Elektronların yörüngeler arasındaki dağılımı aşağıdaki gibidir:

56Ba)2) 8) 18) 18) 8)2;

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4D 10 5S 2 5P 6 6S 2 .

Baryum atomunun dış enerji seviyesi değerlik olan 2 elektron içerir. Temel durumun enerji diyagramı aşağıdaki formu alır:

Baryum atomu uyarılmış bir durumun varlığı ile karakterize edilir. Elektronlar 6 S- alt seviyeler buharlaşır ve bunlardan biri boş yörünge 6'yı işgal eder P-alt düzey:

İki eşleşmemiş elektronun varlığı baryumun +2 oksidasyon durumuna sahip olduğunu gösterir.

Bir baryum atomunun değerlik elektronları dört kuantum sayısıyla karakterize edilebilir: N(ana kuantum), ben(orbital), m l(manyetik) ve S(döndürmek):

Alt seviye

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

BARIUM, Ba (Latin Baryum, Yunan barys'inden - ağır * a. baryum; n. Baryum; f. baryum; i. bario), - Mendeleev periyodik element sisteminin 11. grubunun ana alt grubunun kimyasal bir elementi, atom numarası 56, atom kütlesi 137.33. Doğal baryum yedi kararlı izotopun karışımından oluşur; 138 Va (%71,66) hakimdir. Baryum, 1774 yılında İsveçli kimyager K. Scheele tarafından BaO formunda keşfedildi. Metalik baryum ilk kez 1808 yılında İngiliz kimyager H. Davy tarafından elde edildi.

Baryum elde etmek

Baryum metali, baryum oksit tozunun 1100-1200°C'de vakumda termal indirgenmesiyle elde edilir. Baryum, kurşunlu (baskı ve sürtünme önleyici alaşımlar), alüminyum ve (vakum kurulumlarındaki gaz emiciler) alaşımlarda kullanılır. Yapay radyoaktif izotopları yaygın olarak kullanılmaktadır.

Baryum uygulamaları

Baryum ve bileşikleri, radyoaktif ve x-ışını radyasyonuna karşı koruma amaçlı malzemelere eklenir. Baryum bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır: oksit, peroksit ve hidroksit (hidrojen peroksit üretmek için), nitrür (piroteknikte), sülfat (radyolojide, araştırmada kontrast maddesi olarak), kromat ve manganat (boya üretiminde), titanat (biri) en önemli ferroelektriklerden), sülfür (deri endüstrisinde), vb.

Grup IIA yalnızca metalleri içerir – Be (berilyum), Mg (magnezyum), Ca (kalsiyum), Sr (stronsiyum), Ba (baryum) ve Ra (radyum). Bu grubun ilk temsilcisi berilyumun kimyasal özellikleri, bu grubun diğer elementlerinin kimyasal özelliklerinden çok farklıdır. Kimyasal özellikleri birçok yönden diğer Grup IIA metallerine göre alüminyuma daha fazla benzer ("çapraz benzerlik" olarak adlandırılır). Magnezyum, kimyasal özellikleri bakımından Ca, Sr, Ba ve Ra'dan da önemli ölçüde farklıdır, ancak yine de onlarla berilyuma göre çok daha benzer kimyasal özelliklere sahiptir. Kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyumun kimyasal özelliklerindeki önemli benzerlik nedeniyle bunlar adı verilen bir ailede birleştirilirler. Alkalin toprak metaller.

Grup IIA'nın tüm unsurları aşağıdakilere aittir: S-elementler, yani tüm değerlik elektronlarını içerir S-alt seviye Böylece, bu grubun tüm kimyasal elementlerinin dış elektronik katmanının elektronik konfigürasyonu şu şekildedir: ns 2 , Nerede N– öğenin bulunduğu dönemin numarası.

Grup IIA metallerinin elektronik yapısının özellikleri nedeniyle, bu elementler sıfıra ek olarak +2'ye eşit yalnızca tek bir oksidasyon durumuna sahip olabilir. Herhangi bir kimyasal reaksiyona katılırken grup IIA'nın elemanları tarafından oluşturulan basit maddeler yalnızca oksidasyon yeteneğine sahiptir; elektron bağışı:

Ben 0 – 2e — → Ben +2

Kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyum son derece yüksek kimyasal reaktiviteye sahiptir. Bunların oluşturduğu basit maddeler çok güçlü indirgeyici maddelerdir. Magnezyum aynı zamanda güçlü bir indirgeyici ajandır. Metallerin indirgeme aktivitesi, D.I.'nin periyodik yasasının genel yasalarına uyar. Mendeleev ve alt grupta artar.

Basit maddelerle etkileşim

oksijen ile

Berilyum ve magnezyum, sırasıyla BeO ve MgO oksitlerden oluşan ince koruyucu filmlerle kaplanmış olmaları nedeniyle, ısıtılmadan atmosferik oksijen veya saf oksijenle reaksiyona girmez. Depolamaları, çoğunlukla gazyağı olmak üzere kendilerine karşı etkisiz bir sıvı tabakası altında depolanan toprak alkali metallerin aksine, hava ve nemden korunmak için herhangi bir özel yöntem gerektirmez.

Be, Mg, Ca, Sr, oksijende yakıldığında MeO bileşiminin oksitlerini oluşturur ve Ba - baryum oksit (BaO) ve baryum peroksit (BaO 2) karışımı:

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + Ö2 = 2BaO

Ba + O2 = BaO2

Alkali toprak metalleri ve magnezyum havada yandığında, bu metallerin hava nitrojeniyle bir yan reaksiyonunun da meydana geldiği, bunun sonucunda metallerin oksijenli bileşiklerine ek olarak Me3 N genel formülüne sahip nitrürlerin de meydana geldiğine dikkat edilmelidir. 2'si de oluşuyor.

halojenli

Berilyum halojenlerle yalnızca yüksek sıcaklıklarda ve Grup IIA metallerinin geri kalanıyla - zaten oda sıcaklığında reaksiyona girer:

Mg + I2 = MgI2 – Magnezyum iyodür

Ca + Br 2 = CaBr 2 – kalsiyum bromür

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – baryum klorür

IV – VI gruplarındaki metal olmayanlarla

Grup IIA'nın tüm metalleri, IV-VI. gruptaki tüm metal olmayanlarla ısıtıldığında reaksiyona girer, ancak gruptaki metalin konumuna ve ayrıca metal olmayanların aktivitesine bağlı olarak, değişen derecelerde ısıtma gerekir. Berilyum, tüm Grup IIA metalleri arasında kimyasal olarak en inert olan olduğundan, metal olmayanlarla reaksiyonları gerçekleştirilirken önemli ölçüde kullanılması gerekir. Ö daha yüksek sıcaklık.

Metallerin karbonla reaksiyonunun farklı doğadaki karbürleri oluşturabileceğine dikkat edilmelidir. Metanidlere ait olan ve geleneksel olarak metan türevleri olarak kabul edilen, tüm hidrojen atomlarının metalle değiştirildiği karbürler vardır. Metan gibi, -4 oksidasyon durumunda karbon içerirler ve hidrolize edildiklerinde veya oksitleyici olmayan asitlerle etkileşime girdiklerinde ürünlerden biri metandır. Ayrıca asetilen molekülünün bir parçası olan C22- iyonunu içeren başka bir tür karbür - asetilenitler de vardır. Asetilenidler gibi karbürler, hidroliz veya oksitleyici olmayan asitlerle etkileşim üzerine reaksiyon ürünlerinden biri olarak asetileni oluşturur. Belirli bir metal karbonla reaksiyona girdiğinde elde edilen karbür türü - metanit veya asetilenit - metal katyonunun boyutuna bağlıdır. Küçük yarıçaplı metal iyonları genellikle metanitleri, daha büyük iyonlar ise asetilenitleri oluşturur. İkinci grubun metalleri söz konusu olduğunda metanit, berilyumun karbon ile etkileşimi sonucu elde edilir:

II A grubunun geri kalan metalleri karbonlu asetilenitler oluşturur:

Silikon ile grup IIA metalleri silisitler oluşturur - Me2Si tipi bileşikler, nitrojen - nitrürler (Me3N2), fosfor - fosfitler (Me3P2):

hidrojen ile

Tüm alkali toprak metalleri ısıtıldığında hidrojenle reaksiyona girer. Magnezyumun hidrojenle reaksiyona girmesi için, alkali toprak metallerinde olduğu gibi tek başına ısıtma yeterli değildir; yüksek sıcaklığın yanı sıra, artan hidrojen basıncı da gerekir. Berilyum hiçbir koşulda hidrojenle reaksiyona girmez.

Karmaşık maddelerle etkileşim

su ile

Tüm alkalin toprak metalleri, alkaliler (çözünür metal hidroksitler) ve hidrojen oluşturmak üzere suyla aktif olarak reaksiyona girer. Magnezyum, ısıtıldığında MgO koruyucu oksit filminin suda çözünmesi nedeniyle yalnızca kaynatıldığında suyla reaksiyona girer. Berilyum söz konusu olduğunda koruyucu oksit filmi çok dayanıklıdır: su kaynatıldığında veya çok yüksek sıcaklıklarda bile onunla reaksiyona girmez:

oksitleyici olmayan asitlerle

Grup II'nin ana alt grubunun tüm metalleri, hidrojenin solundaki aktivite serisinde yer aldıkları için oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyona girer. Bu durumda karşılık gelen asit ve hidrojenin bir tuzu oluşur. Reaksiyon örnekleri:

Be + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr2 + H2

Ca + 2CH3COOH = (CH3COO) 2 Ca + H2

oksitleyici asitlerle

- seyreltilmiş nitrik asit

Grup IIA'nın tüm metalleri seyreltik nitrik asitle reaksiyona girer. Bu durumda, indirgeme ürünleri, hidrojen yerine (oksitleyici olmayan asitlerde olduğu gibi), nitrojen oksitlerdir, esas olarak nitrojen oksit (I) (N2O) ve yüksek oranda seyreltilmiş nitrik asit durumunda amonyumdur. nitrat (NH4NO3):

4Ca + 10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg + 10HNO3 (çok bulanık)= 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H20

− konsantre nitrik asit

Sıradan (veya düşük) sıcaklıkta konsantre nitrik asit berilyumu pasifleştirir, yani. bununla reaksiyona girmez. Kaynatma sırasında reaksiyon mümkündür ve ağırlıklı olarak aşağıdaki denkleme göre ilerler:

Magnezyum ve alkalin toprak metalleri konsantre nitrik asitle reaksiyona girerek çok çeşitli farklı nitrojen indirgeme ürünleri oluşturur.

- konsantre sülfürik asit

Berilyum konsantre sülfürik asit ile pasifleştirilir, yani. normal koşullar altında onunla reaksiyona girmez, ancak reaksiyon kaynama sırasında meydana gelir ve berilyum sülfat, kükürt dioksit ve su oluşumuna yol açar:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Baryum ayrıca çözünmeyen baryum sülfatın oluşumu nedeniyle konsantre sülfürik asit ile pasifleştirilir, ancak ısıtıldığında onunla reaksiyona girer; baryum sülfat, baryum hidrojen sülfata dönüşümü nedeniyle konsantre sülfürik asit içinde ısıtıldığında çözülür.

Ana grup IIA'nın geri kalan metalleri, soğuk dahil her koşulda konsantre sülfürik asitle reaksiyona girer. Metalin aktivitesine, reaksiyon sıcaklığına ve asit konsantrasyonuna bağlı olarak SO 2, H 2 S ve S'ye kükürt indirgenmesi meydana gelebilir:

Mg + H2SO4 ( kons. .) = MgS04 + S02 + H20

3Mg + 4H 2 SO 4 ( kons. .) = 3MgS04 + S↓ + 4H20

4Ca + 5H 2 SO 4 ( kons. .) = 4CaS04 +H2S + 4H20

alkaliler ile

Magnezyum ve toprak alkali metaller alkalilerle etkileşime girmez ve berilyum, füzyon sırasında hem alkali çözeltilerle hem de susuz alkalilerle kolayca reaksiyona girer. Bu durumda, sulu bir çözelti içinde bir reaksiyon gerçekleştirildiğinde, reaksiyona su da katılır ve ürünler, alkali veya alkalin toprak metallerinin tetrahidroksoberilatları ve hidrojen gazıdır:

Be + 2KOH + 2H20 = H2 + K2 - potasyum tetrahidroksoberilat

Füzyon sırasında katı bir alkali ile reaksiyon gerçekleştirilirken, alkali veya toprak alkali metallerin ve hidrojenin berilatları oluşur.

Be + 2KOH = H2 + K2BeO2 - potasyum berilat

oksitler ile

Alkali toprak metaller ve magnezyum, ısıtıldığında daha az aktif metalleri ve bazı metal olmayanları oksitlerinden indirgeyebilir, örneğin:

Metalleri oksitlerinden magnezyumla indirgeme yöntemine magnezyum denir.

Baryum sülfat, sindirim sisteminin bazı hastalıklarında teşhis amaçlı kullanılan aktif bir maddedir. Gevşek beyaz bir tozdur, kokusuz ve tatsızdır; alkaliler ve asitlerin yanı sıra organik çözücülerde de çözünmez. Bu bileşenin özelliklerine bakalım. Floroskopi için neden baryum sülfata ihtiyaç duyulduğundan bahsedelim, bu maddenin tıbbi kullanımını anlatacağız, özelliklerini, talimatların ne söylediğini anlatacağız.

Baryum sülfatın etkisi nedir?

Baryum sülfat bir X-ışını kontrast maddesidir; ilgili çalışmalar yapılırken X-ışını görüntülerinin kontrastını iyileştirdiği ve toksik olmadığı için teşhis amaçlı kullanılır. Yemek borusu, mide ve duodenum gibi organların maksimum radyoopasitesine, uygulamadan hemen sonra çok hızlı bir şekilde ulaşılır.

İnce bağırsağa gelince, radyopasite yaklaşık 15 dakika veya bir buçuk saat sonra ortaya çıkar, her şey ilacın viskozitesine ve midenin anında boşalma hızına bağlı olacaktır. Hem ince hem de kalın bağırsakların distal kısımlarının maksimum görselleştirilmesi, hastanın vücut pozisyonuna ve ayrıca hidrostatik basınca bağlı olacaktır.

Baryum sülfat sindirim sisteminden emilmez ve bu nedenle, gastrointestinal sistemde perforasyon yoksa elbette doğrudan sistemik dolaşıma girmez. Bu madde dışkıyla atılır.

Baryum sülfat kullanımının endikasyonları nelerdir?

Gastrointestinal sistemin, özellikle ince bağırsağın, yani üst bölümlerinin radyografisi için bir ürün reçete edilir.

Baryum sülfat kullanımına kontrendikasyonlar nelerdir?

Baryum sülfat kullanımına kontrendikasyonlar arasında aşağıdaki durumlar vardır:

Bu maddeye karşı aşırı duyarlılığın olması;
Kolon tıkanıklığı için reçete edilmez;
Gastrointestinal perforasyon durumunda baryum kullanımı kontrendikedir;
Bronşiyal astım öykünüz varsa;
Vücut susuz kaldığında;
Akut ülseratif kolit için;
Alerjik reaksiyonlar için.

Yukarıdakilere ek olarak hastada kistik fibroz varsa bu madde kullanılmaz; akut divertikülit de kontrendikasyon olarak kabul edilir.

Baryum sülfatın yan etkileri nelerdir?

Baryum sülfatın yan etkileri arasında kullanım talimatlarında şu durumlara dikkat edilir: uzun süreli şiddetli kabızlık gelişebilir, bağırsakların bazı kısımlarında spazmlar mümkündür ve ishal meydana gelebilir.

Ayrıca nefes almada zorluk, ağrılı şişkinlik, göğüste sıkışma, mide ve bağırsaklarda ağrı ile kendini gösteren anafilaktoid reaksiyonlar gelişir.

İlk röntgen kontrast çalışmasından sonra hastada herhangi bir yan etki gelişirse, ilgili hekime bilgi verdiğinizden emin olun.

Baryum Sülfatın kullanım alanları ve dozu nedir?

Üst sindirim sistemi üzerinde bir çalışma yapmak için ağızdan bir baryum sülfat süspansiyonu alınır; çift kontrast sağlamak için sodyum sitratın yanı sıra sorbitol eklenmelidir. Bu durumda "baryumlu yulaf ezmesi" şu şekilde hazırlanır: 80 g toz, yüz mililitre su içinde seyreltilir ve ardından teşhis prosedürü gerçekleştirilir.

Kolonun röntgen teşhisi için, 750 g Baryum sülfat tozu ve bir litre sudan bir süspansiyon hazırlanır, ayrıca bir lavman yoluyla doğrudan rektuma% 0,5'lik bir tanen çözeltisi uygulanır.

Teşhis prosedürünün arifesinde katı yiyecek yemeniz önerilmez. Çalışmadan sonra yeterince büyük miktarda sıvı içmeniz, böylece baryum sülfatın bağırsaklardan tahliyesini hızlandırmanız gerekir.

Özel Talimatlar

Baryum sülfat içeren müstahzarlar (analoglar)

Bar-VIPS ilacı Baryum sülfat içerir; dahili kullanım için bir teşhis süspansiyonunun hazırlanması için toz halinde mevcuttur. Bu radyokontrast maddesi karmaşık bir bileşime sahiptir ve düşük toksisiteye sahiptir.

Bir sonraki ilaç Coribar-D'dir, aynı zamanda bir macun halinde üretilir, belirgin yapışkan özelliklere sahiptir ve sindirim sisteminin mukoza zarının rahatlamasının yüksek kaliteli bir görüntüsünü sağlar.

Micropack - dozaj formu aynı zamanda bir süspansiyonun hazırlandığı bir macunla da temsil edilir ve ilaç ayrıca toz halinde üretilir. Bir sonraki ürün olan Micropack Colon kullanıldığında mikrorölyef görüntüsünü net bir şekilde elde edebilirsiniz.

Mikropak Oral, Mikropak ST, Microtrust yemek borusu macunu, Co 2-granül, Sulfobar, Falibarit, Falibarit XDE ve ayrıca Adsobar, listelenen bu radyokontrast ilaçların tümü aynı zamanda Baryum sülfat aktif maddesini de içerir. Hem süspansiyonun hazırlandığı macun formunda hem de ince toz formunda üretilirler.

X-ışını kontrast maddeleri, sindirim sistemindeki, özellikle yemek borusu, mide ve bağırsağın tüm kısımlarındaki herhangi bir patolojiyi tanımlamak için teşhis amaçlı kullanılır. Ayrıca aynı isimli ilacın içinde Baryum sülfat bulunur.

Çözüm

Bir röntgen kontrast çalışması yapmadan önce, önceki gün katı, sindirimi uzun süren yiyecekler yemekten kaçınmalısınız. Bu durumda, mevcut endikasyonlara uygun olarak, ilgili doktor tarafından böyle bir kontrast muayenesi yapılmalıdır.