El cloruro de bario es un compuesto inorgánico con la fórmula BaCl2 . Es una de las sales de bario solubles en agua más comunes. Como la mayoría de las demás sales de bario solubles en agua, es un polvo blanco , altamente tóxico, y le confiere una coloración verde amarillenta a la llama. También es higroscópico , convirtiéndose en el dihidrato BaCl2 · 2H2O , que son cristales incoloros con un sabor amargo y salado. Tiene un uso limitado en el laboratorio y la industria. [ 7] [3]
A escala industrial, el cloruro de bario se prepara mediante un proceso de dos pasos a partir de barita ( sulfato de bario ). [8] El primer paso requiere altas temperaturas.
El segundo paso requiere la reacción entre el sulfuro de bario y el cloruro de hidrógeno :
o entre sulfuro de bario y cloruro de calcio :
En lugar de HCl, se puede utilizar cloro . [7] El cloruro de bario se extrae de la mezcla con agua. A partir de soluciones acuosas de cloruro de bario, su dihidrato ( BaCl 2 ·2H 2 O ) se puede cristalizar en forma de cristales incoloros. [2]
El cloruro de bario se puede preparar, en principio, mediante la reacción entre hidróxido de bario o carbonato de bario con cloruro de hidrógeno . Estas sales básicas reaccionan con ácido clorhídrico para dar cloruro de bario hidratado.
El BaCl 2 cristaliza en dos formas ( polimorfos ). A temperatura ambiente, el compuesto es estable en la estructura ortorrómbica de cotunnita ( PbCl 2 ), mientras que la estructura cúbica de fluorita ( CaF 2 ) es estable entre 925 y 963 °C. [9] Ambos polimorfos se adaptan a la preferencia del ion grande Ba 2+ por números de coordinación mayores que seis. [10] La coordinación de Ba 2+ es 8 en la estructura de fluorita [11] y 9 en la estructura de cotunnita. [12] Cuando el BaCl 2 con estructura de cotunnita se somete a presiones de 7–10 GPa, se transforma en una tercera estructura, una fase monoclínica post-cotunnita. El número de coordinación de Ba 2+ aumenta de 9 a 10. [13]
En solución acuosa, el BaCl2 se comporta como una sal simple ; en agua es un electrolito 1:2 [ aclaración necesaria ] y la solución presenta un pH neutro . Sus soluciones reaccionan con el ion sulfato para producir un precipitado sólido blanco espeso de sulfato de bario .
Esta reacción de precipitación se utiliza en plantas de cloro-álcali para controlar la concentración de sulfato en la salmuera de alimentación para la electrólisis.
El oxalato produce una reacción similar:
Cuando se mezcla con hidróxido de sodio , da hidróxido de bario , que es moderadamente soluble en agua.
El BaCl 2 ·2H 2 O es estable en el aire a temperatura ambiente, pero pierde un agua de cristalización por encima de los 55 °C (131 °F), convirtiéndose en BaCl 2 ·H 2 O y se vuelve anhidro por encima de los 121 °C (250 °F). [2] El BaCl 2 ·H 2 O se puede formar agitando el dihidrato con metanol . [3]
El BaCl2 forma fácilmente eutécticos con cloruros de metales alcalinos . [3]
Aunque es económico, el cloruro de bario tiene aplicaciones limitadas en el laboratorio y la industria.
Su principal uso en laboratorio es como reactivo para la determinación gravimétrica de sulfatos. El compuesto de sulfato que se analiza se disuelve en agua y se añade ácido clorhídrico. Cuando se añade solución de cloruro de bario, el sulfato presente precipita como sulfato de bario, que luego se filtra a través de un papel de filtro sin cenizas. El papel se quema en un horno de mufla, se pesa el sulfato de bario resultante y se calcula así la pureza del compuesto de sulfato.
En la industria, el cloruro de bario se utiliza principalmente en la purificación de soluciones de salmuera en plantas de cloro cáustico y también en la fabricación de sales de tratamiento térmico y endurecimiento superficial del acero . [7] También se utiliza para fabricar pigmentos rojos como el rojo Lithol y el Red Lake C. Su toxicidad limita su aplicabilidad. [ cita requerida ]
El cloruro de bario, junto con otras sales de bario solubles en agua, es altamente tóxico. [14] Irrita los ojos y la piel, causando enrojecimiento y dolor. Daña los riñones . Se ha informado que la dosis letal de cloruro de bario para un humano es de aproximadamente 0,8-0,9 g. Los efectos sistémicos de la toxicidad aguda del cloruro de bario incluyen dolor abdominal, diarrea , náuseas, vómitos, arritmia cardíaca , parálisis muscular y muerte. Los iones Ba 2+ compiten con los iones K + , haciendo que las fibras musculares sean eléctricamente inexcitables, lo que causa debilidad y parálisis del cuerpo. [3] El sulfato de sodio y el sulfato de magnesio son antídotos potenciales porque forman sulfato de bario BaSO 4 , que es relativamente no tóxico debido a su insolubilidad en agua.
El cloruro de bario no está clasificado como carcinógeno humano. [3]