Azotan baru i wodorotlenek baru

UWAGA: rozpuszczalne związki baru są trujące – redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne niewłaściwe użycie informacji podanych na portalu!

Tym razem chciałbym opisać szybką i prostą preparatykę dwóch użytecznych związków do doświadczeń analitycznych, preparatywnych czy do barwienia płomienia. Dość pożądanymi związkami baru są azotan i wodorotlenek baru. Łatwym do nabycia i przystępny cenowo jest węglan baru (witeryt). Do opisanych doświadczeń możemy użyć nawet węglanu baru – nieklasyfikowany jako toksyczny i tani, a przy tym łatwy w przeróbce na inne związki. Niestety, związek ten rozkłada się na tlenek dopiero w temperaturach bliskich 1500 oC – stąd też jego prażenie do tlenku i następnie reakcja z wodą w warunkach domowego zaplecza może być nieosiągalna. Dlatego proponuję metodę pośrednią, z wykorzystaniem azotanu baru. Zaczniemy więc od niego.

Azotan baru

Związek ten otrzymamy w reakcji:

BaCO3 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2↑ + H2O

Dlaczego ta reakcja zachodzi – polecam przeczytać w artykule: „O prawach rządzących wypieraniem się kwasów, cz. II”. Jak wspomniałem, w reakcji możemy użyć technicznego węglanu baru – ja takowego użyłem, ponadto użyłem technicznego 52% kwasu azotowego. Techniczny kwas azotowy, o ile jest dostępny bez problemów, jest tani a wystarczający do większości prac. A zatem: odważamy 50 g BaCO3 i przenosimy do dużej parownicy porcelanowej lub szklanej. Zalewamy to 25-30 ml wody demineralizowanej i mieszamy bagietką by zwilżyć cały węglan. W cylindrze odmierzamy 47 ml 52% HNO3, lub odpowiednią ilość HNO3 o innym stężeniu, pamiętając, że zmiana stężenia to także zmiana gęstości tego kwasu! Dodajemy małymi porcjami (po 1-2 ml) kwasu i mieszamy aż buzowanie się uspokoi zanim dodamy następną porcję. Po zadozowaniu całego kwasu ogrzewamy go mieszaninę delikatnie niema do wrzenia i mieszamy, celem doreagowania resztek kwasu, a następnie zaczynamy odparowywać, mieszając od czasu. Osad szybko zaczyna schnąć i gdy jest już wyraźnie sypki i suchy, to przerywamy ogrzewanie. Wydajność jest ilościowa (100% czyli 65,6 g) o ile nie mamy jakichś przygód po drodze.

Wodorotlenek baru

Nasycony roztwór wodorotlenku baru zwiemy wodą barytową. Jest to znacznie czulszy i pewniejszy odczynnik do wykrywania CO2 niż woda wapienna. Wodorotlenek baru w postaci ośmiowodnego hydratu można łatwo otrzymać w reakcji:

Ba(NO3)2 + 2NaOH → Ba(OH)2 + 2NaNO3

lub ściślej:

Ba(NO3)2 + 2NaOH + 8H2O → Ba(OH)2*8H2O + 2NaNO3

w zlewce pojemności 150-250 ml odważamy 50 g uzyskanego wcześniej azotanu baru i zalewamy go 30 ml wody. W mniejszej zlewce rozpuszczamy 15,5 g NaOH w 35 ml wody (ostrożnie!). Azotan baru ogrzewamy niemal do wrzenia i porcjami dodajemy r-r NaOH, mieszając bagietką lub na mieszadle magnetycznym. Po dodaniu całego NaOH mieszamy jeszcze kilka min celem dokończenia reakcji, nie przerywając ogrzewania. Następnie pozwalamy mieszaninie spokojnie ostygnąć nakrywając szkiełkiem lub szalką Petriego (zdjęcie).

Ba(OH)2

Mieszanina juz w trakcie dodawania zawiera sporo wytrąconego wodorotlenku baru, gdyż ani azotan, ani wodorotlenek, nie są rewelacyjnie dobrze rozpuszczalne w wodzie, ale wodorotlenek ma mniejszą rozpuszczalność niż azotan, stąd się łatwiej się wytrąca napędzając reakcję. Podana ilość wody jest wystarczająca by zapewnić nie tylko ilość niezbędną do powstania hydratu, jak i nie dopuścić do krystalizacji azotanu sodu. Następnego dnia odsączamy pod próżnią wykrystalizowany wodorotlenek lub na zwykłym sączku. Otrzymany przesącz jest wodą barytową – można ją przelać do czystej butelki i w razie potrzeby używać zamiast wody wapiennej, uważając na osad gromadzący się na dnie butelki. Nasz osad na lejku przemywamy 2 razy porcjami zimnej wody demineralizowanej po 25 ml a przesącz także nadaje się do wykrywania CO2 zamiast wody wapiennej. Kolejnym krokiem jest przemycie osadu acetonem (czystym lub czda, nie używać wątpliwej jakości acetonu do rozcieńczania farb!) również w ilości 25 ml. Tak przemyty osad suszymy na kaloryferze lub na słońcu do pełnego zaniku zapachu acetonu. Wydajność 44 g (73%).

Wszelakie zlewki traktujemy roztworem łatworozpuszczalnego siarczanu potasu, sodu magnezu lub amonu i dopiero wtedy możemy je wylać do zlewu. Wodorotlenek baru przechowujemy szczelnie zamknięty by uniknąć reakcji z CO2 z powietrza!

Przepis własny

CZY TEN ARTYKUŁ OKAZAŁ SIĘ POMOCNY? MASZ DODATKOWE SUGESTIE ALBO PYTANIA? NAPISZ DO NAS! A MOŻE CHCESZ TEŻ O CZYMŚ NAPISAĆ I OPUBLIKOWAĆ? DOŁĄCZ DO NAS! REDAKCJA@BIOMIST.PL 

Kategorie: Doświadczenia chemiczne,Preparatyka nieorganiczna

2s Komentarzy

Pozostaw odpowiedź

szkoła tańca szczecin
Szczecin, taniec towarzyski i solowy. Daj się ponieść rytmowi życia.
taniec.org