Facts About Barium
Nomeado após a palavra grega barys para “heavy”, bário é um metal de terra alcalino relativamente denso e reativo. Só é encontrado naturalmente quando combinado com outros elementos, e compostos contendo bário têm uma ampla gama de usos; eles são encontrados em veneno de rato, agentes de ponderação em fluidos de perfuração de óleo, e o fluido branco usado para visualizar intestinos em um teste de diagnóstico de raio-x chamado enema de bário.
Apenas os fatos
- Número atômico (número de prótons no núcleo): 56
- Símbolo atômico (na tabela periódica de elementos): Ba
- Peso atómico (massa média do átomo): 137,327
- Densidade: 2,09 onças por polegada cúbica (3.62 gramas por cm cúbico)
- Fase à temperatura ambiente: sólido
- Ponto de fusão: 1,341 graus Fahrenheit (727 graus Celsius)
- Ponto de enchimento: 3,447 F (1,897 C)
- Número de isótopos naturais (átomos do mesmo elemento com um número diferente de neutrões): 7
- Isótopo mais comum: Ba-138
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Descoberta do bário
Vincenzo Casciarolo, um alquimista italiano do século XVII, notou pela primeira vez o bário sob a forma de seixos incomuns que brilhavam durante anos após a exposição ao calor, segundo a Royal Society of Chemistry. Ele chamou essas seixos de “pedras de Bolonha” em homenagem à sua cidade natal, mas mais tarde foram determinados a serem sulfato de bário (BaSO4). No final do século XVIII, o óxido de bário (BaO) e o carbonato de bário (BaCO3) foram descobertos pelo químico alemão Carl Scheele e pelo químico inglês William Withering, respectivamente.
O metal puro de bário não foi isolado e identificado até 1808 no Royal Institution em Londres. O proeminente químico e inventor Sir Humphry Davy usou eletrólise para separar o bário de sais de bário fundidos, como o hidróxido de bário (Ba(OH)2). Durante a eletrólise, uma corrente elétrica passa através da substância iônica a fim de separar íons uns dos outros. Como os sais de bário foram fundidos, os íons de bário são facilmente movidos para o recipiente com o eletrodo negativo, e os outros íons negativos são facilmente movidos na direção oposta ao recipiente com o eletrodo positivo.
Fontes de bário
Bário só é encontrado naturalmente em combinação com outros elementos devido ao seu alto nível de reatividade. O bário é mais comumente encontrado combinado com sulfato e carbonato, mas também pode formar compostos com hidróxido, cloreto, nitrato, clorato e outros íons negativos. Cerca de 0,05 por cento da crosta terrestre é bário, tornando-o o 17º elemento mais abundante na crosta, segundo Robert E. Krebs em seu livro “The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements”: Um Guia de Referência” (Greenwood Publishing Group, 2006). As reservas mineiras no Reino Unido, Itália, República Checa, Estados Unidos e Alemanha contêm mais de 400 milhões de toneladas de bário, segundo John Emsley no seu livro “Nature’s Building Blocks”: An A-Z Guide to the Elements” (Oxford University Press, 1999).
Para obter bário elementar puro, ele deve ser separado de outros elementos presentes nos compostos de bário que ocorrem naturalmente. O bário pode ser extraído do cloreto de bário através de electrólise. O bário também pode ser obtido reduzindo o óxido de bário usando alumínio ou silício em um vácuo de alta temperatura e baixa pressão.
Propriedades do bário
Bário puro é um metal branco macio e prateado. Classificado como um metal alcalino de terra, está localizado em grupo, ou coluna, 2 na tabela periódica, juntamente com berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e rádio. Cada um dos seus átomos contém dois elétrons de valência (mais externos). O bário está no período, ou linha, 5, por isso mantém os seus elétrons de valência na sua quinta casca e pode perder os elétrons, ou tornar-se oxidado, muito facilmente. Isto explica o alto nível de reatividade do bário, especialmente com elementos eletronegativos como oxigênio.
Usos comerciais do bário
Bário elementar não tem muitos usos práticos, novamente devido ao seu alto nível de reatividade. No entanto, a sua forte atracção pelo oxigénio torna-o útil como “getter” para remover os últimos vestígios de ar nos tubos de vácuo. O bário puro também pode ser combinado com outros metais para formar ligas que são usadas para fazer elementos de máquinas, como rolamentos ou velas de ignição em motores de combustão interna. Como o bário tem uma fixação solta em seus elétrons, suas ligas emitem elétrons facilmente quando aquecidas e melhoram a eficiência das velas, de acordo com Krebs.
Os compostos contendo bário têm uma variedade de usos comerciais. O sulfato de bário, ou barita, é usado em lithopone (um pigmento brilhante em papel de impressora e tinta), fluidos de perfuração de poços de petróleo, fabricação de vidro e criação de borracha. O carbonato de bário é usado como veneno de rato, e o nitrato de bário e o clorato de bário produzem cores verdes em fogos de artifício.
Bário no seu corpo
O adulto médio contém cerca de 22 mg de bário porque está presente em alimentos como cenouras, cebolas, alface, feijão e grãos de cereais. Os níveis de bário nos seus dentes podem realmente ajudar os cientistas a determinar quando os bebés passam de amamentar para comer alimentos sólidos. Estes baixos níveis de bário não servem para nenhum papel biológico e não são prejudiciais.
No entanto, grandes quantidades de sais de bário solúveis podem ser tóxicos e mesmo mortais, de acordo com John Emsley no seu livro “The Elements of Murder” (Os Elementos do Homicídio): A History of Poison” (Oxford University Press, 2005). O bário pode causar vômitos, cólicas, diarréia, tremores e paralisia. Houve um punhado de assassinatos com compostos de bário, incluindo um assassinato em 1994 de um homem em Mansfield, Texas, por sua filha de 16 anos, Marie Robards, que roubou acetato de bário de seu laboratório de química do ensino médio. Vários pacientes também foram acidentalmente mortos por bário quando o carbonato de bário solúvel em vez de sulfato de bário insolúvel foi usado por engano durante um teste de diagnóstico gastroenterológico (GI) chamado de enema de bário.
Doctors perform barium enemas in order to visualize and diagnosose abnormalities of the large intestine and rectum, according to Johns Hopkins Medicine. Durante o procedimento, o sulfato de bário é instilado através do reto para revestir as paredes internas do intestino grosso. O ar é normalmente administrado em seguida para garantir que o revestimento de bário preencha todas as anormalidades da superfície. Em seguida, os raios-X são usados para produzir uma imagem do trato gastrointestinal inferior. O sulfato de bário absorve os raios X e aparece branco na película de raios X, em contraste com o ar e os tecidos circundantes que parecem pretos. A análise da imagem radiográfica do clister de bário permite aos médicos diagnosticar doenças como colite ulcerativa, doença de Crohn, pólipos, câncer e síndrome do intestino irritável.