Historia del Bario

La existencia de este elemento Bario fue dada por Schelee en 1774. Schelee diferencio la barita (Oxido de Bario) con la cal (Oxido de Calcio), nombrando la primera como tierra pesada, debido a que los compuestos que el Bario formada tenían una densidad relativamente grande, lo cual determinaba mayor peso. Su nombre se deriva del griego "barys" que significa "pesado", en atención a la gran densidad de los muchos compuestos que formaba. 

Posteriormente el elemento Bario fue descubierto por Sir Humphrey Davy en Inglaterra en el 1808, en donde el bario, en su forma natural fue aislado por este mismo mediante electrolisis de barita fundida con óxido de mercurio (II), obteniendo una amalgama de bario.

Sir Humphry Davy (Penzance, Cornualles, 17 de diciembre de 1778 - Ginebra, Suiza, 29 de mayo de 1829) fue un químico británico. Se le considera el fundador de la electroquímica, junto con Alessandro Volta y Michael Faraday.

Davy contribuyó a identificar experimentalmente por primera vez varios elementos químicos mediante la electrólisis, y estudió la energía involucrada en el proceso, desarrolló la electroquímica explorando el uso de la pila de Volta o batería. Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio, Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.

Los dos minerales, de los cuales se determino la diferencia, con respecto a sus densidades: La barita y la cal.

El siguiente vídeo presenta información general del elemento Bario, propiedades y demás.

CARACTERÍSTICAS GENERALES, PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL BARIO

Características generales del Bario

El bario es un elemento de número atómico 56, cuyo símbolo químico es Ba. Se encuentra en el periodo 6 de la tabla periódica y pertenece a la serie química de los metales alcalinoterreos, antiguamente conocido como el Grupo IIA de la tabla periódica; actualmente este grupo en la tabla periódica se denota solo por el número 2. Es el 18° elemento más común, con respecto a su abundancia en la corteza terrestre, en donde se encuentra en un 0.04%, valor intermedio entre el calcio y el estroncio, los otros metales alcalinotérreos. Los compuestos de bario se obtienen de la minería y por conversión de dos minerales de bario. La barita, o sulfato de bario, es el principal mineral y contiene 65.79% de óxido de bario. La witherita, algunas veces llamada espato pesado, es carbonato de bario y contiene 72% de óxido de bario. 

• Bloque: Elementos representativos o del bloque principal (s)
• Masa atómica: 137,327 um
• Configuración electrónica: [Xe]6s2
• Dureza Mohs: 1,25
• Electrones por nivel: 2, 8, 18, 18, 8, 2 

Propiedades Químicas del Bario 

Reacciona con el cobre y se oxida rápidamente en agua. El elemento es tan reactivo que no existe en estado libre en la naturaleza, aunque también se presenta en forma de férricos o azufres no solubles en agua. Algunos de sus compuestos se consideran diamantes.

Propiedades Físicas del Bario 

Cualquier sal de bario, expuesta al fuego del mechero de Bunsen (el más adecuado para este experimento), colorea la llama de un verde intenso, aún más que el del cobre. Se trata del tercer salto cuántico (precisamente el fenómeno de coloración del fuego) más bajo detrás del cesio y el rubidio.

• Punto de Ebullición: 1869,85 °C 
• Punto de Fusión: 726,85 °C 
• Densidad: 3,5 g/ml Color: plateado. 
• Olor: inodoro. Aspecto: sólido, frágil y blando. 
• Estado ordinario Sólido (paramagnético)
• Densidad 375 kg/m3
• Punto de fusión 1000 K (727 °C)
• Punto de ebullición 2118 K (1845 °C)
• Entalpía de vaporización 142 kJ/mol
• Entalpía de fusión 7,75 kJ/mol
• Presión de vapor 98 Pa a 371 K

Otras Propiedades

• Radio medio 215 pm
• Electronegatividad 0,89 (Pauling)
• Radio atómico (calc) 253 pm (Radio de Bohr)
• Radio covalente 198 pm
• Estado(s) de oxidación 2
• Óxido base fuerte
• 1.ª Energía de ionización 502,9 kJ/mol
• 2.ª Energía de ionización 965,2 kJ/mol
• 3.ª Energía de ionización 3600 kJ/mol
• Estructura cristalina Cúbica centrada en el cuerpo
• N° CAS 7440-39-3
• N° EINECS 231-149-1
• Calor específico 204 J/(K·kg)
• Conductividad eléctrica 3·106 S/m
• Conductividad térmica 18,4 W/(K·m)
• Velocidad del sonido 1620 m/s a 293,15 K (20 °C)

Principales reacciones

Se oxida rápidamente en contacto con el aire por lo que debe guardarse bajo petróleo y descompone vigorosamente el agua fría liberando hidrógeno. En los ensayos a la llama da un color verde característico.

Resumen de Reactividad

• Con aire: Vigorosa; con calor flecha BaO ; Ba2 N3
• Con H2O: Vigorosa; flecha H2 ; Ba(OH)2
• Con HCl 6M: Vigorosa; flecha H2 ; BaCl2
• Con HNO3 15M: Suave; flecha Ba(NO3)2
• Con NaOH 6M: Se vuelve pasivo

En el siguiente vídeo se muestra la obtención de Hidróxido de bario a partir de óxido de bario. Realizado por la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Juarez del Estado de Durango, México. Química Inorgánica. MC Raúl Olvera.

En este otro vídeo se muestra un ejercicio en donde se realiza la reacción entre el ácido acético e hidróxido de  Bario, para formar acetato de Bario

Usos y aplicaciones

El bario se usa en pirotecnia, como muchos otros elementos de los grupos A. El bario metálico tiene pocas aplicaciones prácticas, aunque a veces se usa para recubrir conductores eléctricos en aparatos electrónicos y en sistemas de encendido de automóviles. El sulfato de bario (BaSO4) se utiliza también como material de relleno para los productos de caucho, en pintura y en el linóleo. El nitrato de bario se utiliza en fuegos artificiales, y el carbonato de bario en venenos para ratas (por medio de la ingesta). Una forma de sulfato de bario, opaca a los Rayos X, se usa para examinar por Rayos X en el sistema gastrointestinal. El óxido de bario (BaO) forma parte de las lentes de vidrio mineral de alta calidad, usadas, por ejemplo, en instrumentos ópticos.

• El bario se emplea para eliminar trazas de gases en tubos de vacío y televisión.
• El sulfato de bario se emplea en pinturas (blanco permanente), goma y papel. Junto con sulfuro de zinc forma el litopón, colorante blanco brillante muy estable e insoluble, con buenas propiedades de recubrimiento y que no se oscurece en presencia de sulfuros.
• El sulfato de bario se emplea como contraste en radioscopia de aparato digestivo, ya que absorbe muy bien los rayos X.
• El óxido y el hidróxido de bario se usan como desecantes.
• El carbonato de bario se emplea como veneno para ratas. También se emplea en la industria de vidrio y cerámica.
• El nitrato y el clorato de bario se emplean para dar color verde en pirotecnia.
• El sulfuro impuro es fosforescente después de exponerlo a la luz.

En el enlace se muestra un uso particular del Bario, como Sulfato de Bario, que sirve para ayudar a los doctores a examinar el esófago (tubo que conecta la boca con el estómago), el estómago y los intestinos, usando radiografías o tomografía computada (exploración CAT, tomografía computarizada; exploración corporal que emplea una computadora para reunir las imágenes de radiografía y crear imágenes transversales o tridimensionales del interior del cuerpo).

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/druginfo/meds/a606010-es.html

El Bario y otros elementos en los fuegos artificiales, El Bario emite un color verde amarillento.

Problemas ambientales de su uso

Efectos ambientales del Bario

El Bario es un metal plateado-blancuzco que puede ser encontrado en el medioambiente, donde existe de forma natural. Aparece combinado con otros elementos químicos, como el azufre, carbón u oxígeno. Los compuestos del Bario son usado por las industrias del aceite y gas para hacer lubricantes para taladros. Los compuestos del Bario son también usado para hacer pinturas, bricks, azulejos, vidrio y gomas.

Debido al uso extensivo del Bario en las industrias, el Bario ha sido liberado al ambiente en grandes cantidades. Como resultado las concentraciones de Bario en el aire, agua y suelo pueden ser mayores que las concentraciones que ocurren de forma natural en muchos lugares. El Bario es liberado al aire por las minas, proceso de refinado, y durante la producción de compuestos de Bario. Puede entrar también al aire durante la combustión del carbón y aceites.

Algunos compuestos del Bario que son liberado durante procesos industriales se disuelven fácilmente en agua y son encontrados en lagos, ríos y arroyos.

Debido a sus solubilidades estos compuestos del Bario pueden alcanzar largas distancias desde sus puntos de emisión. Cuando peces y otros organismos acuáticos absorben los compuestos del Bario, el Bario se acumulará en sus cuerpos. Los compuestos del Bario que son persistentes usualmente permanecen en la superficie del suelo, o en el sedimento de las aguas. El Bario es encontrado en la mayoría de los suelos en bajos niveles. Estos niveles pueden ser más altos en vertederos de residuos peligrosos.

Efectos del Bario sobre la salud

De forma natural los niveles de Bario en el medio ambiente son muy bajos. Altas cantidades de Bario pueden sólo ser encontradas en suelos y en comida, como son los frutos secos, algas, pescados y ciertas plantas. La cantidad de Bario que es detectada en la comida y en agua generalmente no es suficientemente alta como para llegar a ser concerniente a la salud. La gente con un gran riesgo a la exposición del bario con efectos adicionales sobre la salud son los que trabajan en la industria del Bario. Los mayores riesgos para la salud que ellos pueden sufrir son causado por respirar aire que contiene sulfato de Bario o Carbonato de Bario.

Muchos vertederos de residuos peligrosos contienen ciertas cantidades de Bario. La gente que vive cerca de ellos posiblemente están expuestos a niveles dañinos. La exposición podrá entonces ser causada por respirar polvo, comer tierra o plantas, o beber agua que está contaminada con Bario. Por contacto en la piel puede también ocurrir.

Los efectos sobre la salud del Bario dependen de la solubilidad de los compuestos. Compuestos del Bario que se disuelven en agua pueden ser dañino para la salud humana. La toma de gran cantidad de Bario que es soluble puede causar parálisis y en algunos casos incluso la muerte.

Pequeñas cantidades de Bario soluble en agua puede causar en las personas dificultad al respirar, incremento de la presión sanguínea, arítmia, dolor de estómago, debilidad en los músculos, cambios en los reflejos nerviosos, inflamación del cerebro y el hígado. Daño en los riñones y el corazón.

No se ha demostrado que el Bario cause cáncer en los humanos. No hay prueba de que el Bario pueda causar infertilidad o defectos de nacimiento.

Bibliografía

• http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ba.htm
• http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/bario.htm
• http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/1historia/ba.html
• Vázquez D. Diccionario de ciencias, Oxford-Complutense, 2000 Pág. 101-102
• http://es.wikipedia.org/wiki/Bario
• http://elementos.org.es/bario
• https://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/ba.html
• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/druginfo/meds/a606010-es.html