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Fluoruro di bario

Utilizzato nella metallurgia dell’alluminio come additivo nel processo di raffinazione e come fondente e opacizzante di smalti

di Chimicamo
2 Febbraio 2023
in Chimica, Chimica Generale
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fluoruro di bario-chimicamo

fluoruro di bario-chimicamo

Il fluoruro di bario è un composto inorganico con formula BaF2 che si trova in natura nel minerale frankdicksonite. In esso è presente un legame ionico tra il catione Ba2+ e l’anione F–.

Sommario nascondi
1 Solubilità
2 Proprietà
3 Sintesi
4 Reazioni
5 Usi

Solubilità

Il fluoruro di bario è un sale poco solubile e ha un prodotto di solubilità pari a 1.8 · 10-7

Si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo:

BaF2(s) ⇄ Ba2+(aq) + 2 F–(aq)

L’espressione del prodotto di solubilità è:
Kps = [Ba2+][F–]2

Detta x la solubilità molare all’equilibrio si ha:

[Ba2+] = x

[F–]= 2 x

Sostituendo nell’espressione del Kps:

Kps = 1.8 · 10-7= (x)(2x)2 = 4 x3

Da cui x = ∛1.8 · 10-7/4 = 0.0035  mol/L

pertanto la solubilità espressa in g/L vale 0.0035 mol/L · 175.34 g/mol = 0.61  g/L

 

Proprietà

È un sale igroscopico che può apparire incolore o di colore bianco, poco solubile in acqua ma solubile in etanolo e metanolo. Quando è riscaldato si decompone emettendo fumi tossici di fluoro e bario.

In fase vapore, la molecola BaF2 è non lineare  e presenta un angolo F-Ba-F di circa 108°. La sua non linearità è un’eccezione alla teoria del VSEPR. Secondo le più recenti teorie ciò è dovuto alla polarizzazione del nucleo dell’atomo di bario che produce una distribuzione approssimativamente tetraedrica della carica che interagisce con i legami di Ba-F.

  Indice di rifrazione

Sintesi

Può essere ottenuto dalla reazione tra:

  • bario e fluoro a una temperatura di 100-150°C:

Ba + F2 → BaF2

  • acetato di bario e fluoruro di sodio:

Ba(CH3COO)2 + 2 NaF → 2 CH3COONa + BaF2

Reazioni

Il fluoruro di bario reagisce con acido solforico per formare solfato di bario e acido fluoridrico:

BaF2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HF

Ad una temperatura superiore a 500°C reagisce con l’acqua per dare ossido di bario e acido fluoridrico:

BaF2 + H2O → BaO + 2 HF

Usi

È utilizzato nella metallurgia dell’alluminio come additivo nel processo di raffinazione, come fondente e opacizzante di smalti, nelle polveri di saldatura. Per la sua peculiarità di essere trasparente a lunghezze d’onda tra 150 nm a 11.5 μm è utilizzato per ottenere componenti ottici delle lenti.

A causa del suo basso indice di rifrazione il fluoruro di bario fornisce un’elevata trasmissione ed è usato per ottenere le celle portacampioni nella spettroscopia UV e IR

Viene inoltre utilizzato quale scintillatore per rilevare raggi X, raggi gamma o altre particelle ad alta energia in quanto è in grado di emettere impulsi di luce, quando è attraversato da fotoni ad alta energia o da particelle cariche. È anche usato come assorbitore di neutroni nei reattori nucleari.

Tags: assorbitore di neutronicelle portacampionieccezioni teoria VSEPRindice di rifrazionemetallurgia dell’alluminio

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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