Chlorid barnatý

Chlorid barnatý je iontová anorganická sloučenina chloru a barya se vzorcem BaCl₂. Je to jedna z nejdůležitějších rozpustných solí barya. Podobně jako jiné takové soli je toxický a zbarvuje plamen do žlutozelena. Vykazuje hygroskopické vlastnosti.

Chlorid barnatý
Prášková forma
Krystalická forma
Obecné
Systematický název	Chlorid barnatý
Anglický název	Barium chloride
Německý název	Bariumchlorid
Sumární vzorec	BaCl2
Vzhled	bílý prášek nebo krystalky
Identifikace
Registrační číslo CAS	10361-37-2 10326-27-9 (dihydrát)
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	233-788-1
Číslo RTECS	CQ8750000 CQ8751000 (dihydrát)
Vlastnosti
Molární hmotnost	208,24 g/mol 244,27 g/mol (dihydrát)
Molární koncentrace cM	1,597 mol/dm3 (30% roztok dihydrátu)
Teplota tání	963 °C
Teplota varu	1 560 °C
Teplota změny krystalové modifikace	925 °C (α → β)
Hustota	3,917 g/cm3 (α) 3,856 g/cm3 (β) 3,106 g/cm3 (dihydrát) 1,279 3 g/cm3 (30% roztok dihydrátu)
Dynamický viskozitní koeficient	4,60 cP (997 °C) 3,61 cP (1 037 °C) 1,503 cP (20 °C, 30% roztok dihydrátu)
Kinematický viskozitní koeficient	1,175 cS (20 °C, 30% roztok dihydrátu)
Index lomu	nDa= 1,730 3 (20 °C) nDb= 1,736 7 (20 °C) nDc= 1,742 0 (20 °C) 30% roztok dihydrátu nD= 1,378 1 (20 °C)
Rozpustnost ve vodě	31,6 g/100 g (0 °C) 33,7 g/100 g (10 °C) 36,2 g/100 g (20 °C) 37,4 g/100 g (25 °C) 38,7 g/100 g (30 °C) 41,2 g/100 g (40 °C) 43,7 g/100 g (50 °C) 46,4 g/100 g (60 °C) 52,2 g/100 g (80 °C) 58,2 g/100 g (100 °C) dihydrát 30,62 g/100 g (0 °C) 44,68 g/100 g (20 °C) 59,01 g/100 g (60 °C) 67,44 g/100 g (80 °C) 76,81 g/100 g (100 °C)
Relativní permitivita εr	8,42 (20 °C) 9,4 (20 °C, dihydrát)
Měrná magnetická susceptibilita	−4,65×10−6 cm3g−1 4,65×10−6 cm3g−1 (dihydrát)
Povrchové napětí	165,0 mN/m (970 °C) 159,4 mN/m (1 040 °C)
Struktura
Krystalová struktura	kosočtverečná (α) krychlová (β) jednoklonná (dihydrát)
Hrana krystalové mřížky	α modifikace a= 470 pm b= 782 pm c= 933 pm β modifikace a= 734 pm dihydrát a= 673,8 pm b= 1 086 pm c= 713,6 pm β= 90° 57´
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−860,6 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt	110,3 J/g
Entalpie varu ΔHv	1 159 J/g
Entalpie rozpouštění ΔHrozp	−49,0 J/g (18 °C)
Standardní molární entropie S°	126 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	−808,9 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp	0,361 6 JK−1g−1 0,468 6 JK−1g−1 (dihydrát)
Bezpečnost
GHS06 GHS07 [1] Nebezpečí[1]
H-věty	H301 H332
R-věty	R20, R25
S-věty	(S1/2), S45
NFPA 704	0 2 0
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Struktura a vlastnosti

BaCl₂ tvoří krystaly jak fluoritového charakteru, tak charakteru chloridu olovnatého. V obou případech jde o projev preference velkého iontu Ba²⁺ pro koordinační čísla větší než šest.^[2] Ve vodném roztoku se chlorid barnatý chová jako obyčejná sůl – jedná se o elektrolyt 1:2, roztok má neutrální pH.

BaCl₂ reaguje se síranovým iontem za vzniku bílé sraženiny síranu barnatého.

${\displaystyle {\mathsf {Ba^{2+}\,(aq)+SO_{4}^{2-}\,(aq)\ \to \ BaSO_{4}\,(s)}}}$

Podobně reaguje i šťavelan (oxalát):

${\displaystyle {\mathsf {Ba^{2+}\,(aq)+C_{2}O_{4}^{2-}\,(aq)\ \to \ BaC_{2}O_{4}\,(s)}}}$

Příprava

Chlorid barnatý lze připravovat z hydroxidu nebo uhličitanu barnatého; uhličitan se vyskytuje v přírodě jako minerál witherit. Tyto zásadité soli reagují s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku hydratovaného chloridu barnatého. Průmyslově se vyrábí dvoustupňovým procesem z barytu (síranu barnatého):^[3]

${\displaystyle {\mathsf {BaSO_{4}+4\,C\ \to \ BaS+4\,CO}}}$

Síran barnatý reaguje s uhlíkem za vzniku sulfidu barnatého a oxidu uhelnatého.

První krok musí probíhat za vysoké teploty.

${\displaystyle {\mathsf {BaS+CaCl_{2}\ \to \ BaCl_{2}+CaS}}}$

Sulfid barnatý reaguje s chloridem vápenatým za vzniku chloridu barnatého a sulfidu vápenatého.

Ve druhém kroku je třeba roztavit reaktanty. BaCl₂ se z výsledné směsi vyplaví vodou.

Z vodných roztoků krystalizuje chlorid barnatý do podoby bílých krystalů dihydrátu: BaCl₂·2H₂O.

Použití

Jakožto levná, rozpustná sůl barya má chlorid barnatý široké spektrum aplikací v laboratoři. Běžně se používá pro testování na přítomnost síranového iontu (princip – viz výše). V průmyslu se využívá hlavně k čištění solanky a při výrobě solí pro tepelné zpracování, cementování ocelí, při výrobě pigmentů a pro výrobu dalších solí barya. BaCl₂ lze použít i v zábavní pyrotechnice pro tvorbu jasně zelené barvy. Použitelnost je však limitována toxicitou BaCl₂.

Bezpečnost

Chlorid barnatý, stejně jako další ve vodě rozpustné soli barya, je velmi toxický. Potenciálními antidoty jsou síran sodný a hořečnatý, protože mohou převést chlorid na nerozpustný (a tedy netoxický) síran barnatý.