Formule de nitrate de baryum, structure chimique, utilisations, propriétés



Le nitrate de baryum est un sel composé d’un atome de baryum (Ba) et de l’ion nitrate (NO3). Il se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc à température ambiante et existe dans la nature comme un minéral très rare appelé nitrobarite. Ses propriétés en font un composé toxique qui doit être manipulé avec soin.

En fait, ce composé a de multiples utilisations dans l’industrie militaire, car il peut être lié à d’autres substances chimiques et ajouté aux formulations d’explosifs et d’incendiaires, entre autres.

Index

  • 1 formule
  • 2 structure chimique
  • 3 Dissociation
  • 4 utilisations
  • 5 Propriétés physiques et chimiques
  • 6 références

Formule

Le nitrate de baryum, également appelé dinitrate de baryum, a la formule chimique Ba (NO3)2, et il est généralement fabriqué par deux méthodes.

Le premier concerne la dissolution de petits morceaux de carbonate de baryum (BaCO3) en milieu acide nitrique (HNO3, un acide minéral hautement corrosif), permettant ensuite aux impuretés de fer de précipiter, puis ce mélange est filtré, évaporé et cristallisé.

La deuxième méthode est réalisée par la combinaison de chlorure de baryum (BaCl2, l'un des sels de baryum de plus grande solubilité dans l'eau) avec une solution préchauffée de nitrate de sodium. Cela génère une réaction qui entraîne la séparation des cristaux de nitrate de baryum du mélange.

Structure chimique

Ce sel présente des caractéristiques de structure cristalline cubique ou d'octaèdres anhydres.

Sa structure chimique est la suivante:

Dissociation

À des températures élevées (592 ° C), le nitrate de baryum se décompose pour former de l'oxyde de baryum (BaO), du dioxyde d'azote (NO)2) et d'oxygène (O2), selon la réaction chimique suivante:

2Ba (NON3)2 + Chaleur → 2BaO + 4NO2 + O2

Dans les milieux contenant de fortes concentrations d’oxyde nitrique (NO), la décomposition du nitrate de baryum produit un composé appelé nitrite de baryum (Ba2)2), selon l'équation suivante:

Ba (NON3)2 + 2NO → Ba (NO2)2 + 2NO2

Réactions avec des sulfates solubles de métal ou d'acide sulfurique (H2SO4) générer du sulfate de baryum (BaSO4). La grande majorité des sels de baryum insolubles, tels que le carbonate (BaCO)3), oxalate (BaC2O4) ou phosphate métallique (Ba3(PO4)2), sont précipités par des réactions similaires de double décomposition.

Utilise

Cette substance en poudre est un agent oxydant et réagit de manière significative avec les agents réducteurs courants.

Lorsque ce sel est mélangé avec d'autres métaux, tels que l'aluminium ou le zinc sous ses formes finement divisées, ou avec des alliages tels que l'aluminium-magnésium, il s'enflamme et explose à l'impact. Pour cette raison, le nitrate de baryum est considéré comme un excellent composant des armes et des explosifs militaires.

Lié au trinitrotoluène (connu commercialement sous le nom de TNT ou C)6H2(NON2)3CH3) et un liant (régulièrement de la cire de paraffine), ce sel forme un composé appelé Baratol, qui possède des propriétés explosives. La haute densité du nitrate de baryum fait que Baratol acquiert également une densité plus élevée, ce qui le rend plus efficace dans sa fonction.

Le nitrate de baryum se lie également à la poudre d'aluminium, une formule qui se traduit par la formation de poudre à canon clignotante, utilisée principalement dans les feux d'artifice et la pyrotechnie théâtrale.

Cette poudre à canon clignotant a également été utilisée dans la production de fusées éclairantes (comme mesures anti-missiles d’aéronefs) et de grenades assourdissantes. De plus, cette substance est hautement explosive.

Ce sel est combiné avec le mélange de réactifs appelé termite pour former une variante de ce terme appelé termate, qui génère des éclairs courts et très puissants de très hautes températures dans de petites zones pendant une courte période.

Termate-TH3 est un produit contenant 29% en poids de nitrate de baryum, ce qui contribue à augmenter l'effet thermique, à générer des flammes et à réduire de manière significative la température d'inflammation du produit.

Les termites sont généralement utilisés dans la production de grenades incendiaires et ont pour fonction de détruire les blindages de chars et les structures militaires.

En outre, le nitrate de baryum était l’un des ingrédients les plus utilisés dans la production de charges incendiaires utilisées par les Britanniques dans leurs avions de guerre pendant la Seconde Guerre mondiale, qui étaient armés de munitions incendiaires servant à détruire les avions ennemis.

Enfin, ce sel a des utilisations dans le processus de fabrication de l'oxyde de baryum, dans l'industrie des valves thermo-ioniques et, comme déjà dit, dans la création de pièces pyrotechniques, en particulier celles de couleurs vertes.

Propriétés physiques et chimiques

Le sel apparaît comme un solide blanc, hygroscopique et inodore, peu soluble dans l'eau et totalement insoluble dans les alcools.

Sa masse molaire est de 261,337 g / mol, sa densité de 3,24 g / cm3 et un point de fusion de 592 ° C. Lorsqu'il atteint son point d'ébullition, il se décompose comme mentionné ci-dessus. A température ambiante, il présente une solubilité dans l'eau de 10,5 g / 100 ml.

Il est considéré comme stable, mais c'est un oxydant puissant qui doit être tenu à l'écart des matériaux combustibles pour prévenir les incendies.Il a une sensibilité à l'eau et ne devrait pas être mélangé avec des acides ou anhydre.

À forte concentration (par exemple, les contenants), ils doivent être isolés des substances susceptibles de provoquer leur réaction, car ils peuvent exploser de manière violente.

Comme tout composé de baryum soluble, il s'agit d'une substance toxique pour les animaux et les humains.

Il ne doit pas être inhalé ni consommé, car des symptômes d'empoisonnement (en particulier durcissement des muscles du visage), vomissements, diarrhée, douleurs abdominales, tremblements musculaires, anxiété, faiblesse, détresse respiratoire, irrégularité cardiaque et convulsions peuvent survenir.

La mort peut survenir à la suite d'un empoisonnement avec cette substance, quelques heures ou quelques jours après la présentation.

L'inhalation de nitrate de baryum provoque une irritation de la muqueuse respiratoire et, dans les deux cas d'intoxication, des solutions de sels de sulfate doivent être préparées pour administrer les premiers secours à la personne atteinte.

En cas de déversement, il doit être isolé des substances et matériaux combustibles et, en cas d'incendie, ne jamais entrer en contact avec des produits chimiques secs ou des mousses. La zone doit être inondée d’eau si le feu est plus important.

Références

  1. Mabus. (s.f.) ScienceMadness. Récupéré de sciencemadness.org
  2. États-Unis Incendiary Bomb TH3-M50A3. (s.f.) Récupéré de ammunitionpages.com
  3. Cameo Chemicals. (s.f.) Récupéré de cameochemicals.noaa.gov
  4. Chemspider (s.f.) Récupéré de chemspider.com