Bario

Bario
56 Ba                                                                                                                                                                                                                                               cesio ← bario → lantanio
Aspetto
Aspetto dell'elemento metallo bianco-argenteo
Linea spettrale Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	bario, Ba, 56
Serie	metalli alcalino terrosi
Gruppo, periodo, blocco	2, 6, s
Densità	3 510 kg/m³
Durezza	1,25
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico	137,327
Raggio atomico (calc.)	222 pm
Raggio covalente	215±11 pm
Raggio di van der Waals	268 pm
Configurazione elettronica	[Xe]6s2
e− per livello energetico	2, 8, 18, 18, 8, 2
Stati di ossidazione	2 (base forte)
Struttura cristallina	cubica a corpo centrato
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido (paramagnetico)
Punto di fusione	1 000 K (730 °C)
Punto di ebollizione	2 143 K (1 870 °C)
Volume molare	38,16×10−6 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	140,3 kJ/mol
Calore di fusione	7,12 kJ/mol
Tensione di vapore	98 Pa a 371 K
Velocità del suono	1620 m/s a 298 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-39-3
Elettronegatività	0,89 (scala di Pauling)
Calore specifico	204 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica	3×106/m·Ω
Conducibilità termica	18 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	502,9 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	965,2 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	3 600 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 130Ba 0,106% Ba è stabile con 74 neutroni 132Ba 0,101% Ba è stabile con 76 neutroni 133Ba sintetico 10,51 anni ε 0,517 133Cs 134Ba 2,417% Ba è stabile con 78 neutroni 135Ba 6,592% Ba è stabile con 79 neutroni 136Ba 7,854% Ba è stabile con 80 neutroni 137Ba 11,23% Ba è stabile con 81 neutroni 138Ba 71,7% Ba è stabile con 82 neutroni
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il bario è l'elemento chimico di numero atomico 56 e il suo simbolo è Ba. È un elemento metallico di colore argenteo, tenero e molto tossico; fa parte del gruppo dei metalli alcalino-terrosi. Il suo idrossido è detto baryta e si trova soprattutto nel minerale barite: il bario non si trova mai puro in natura a causa della sua forte reattività con l'acqua e con l'ossigeno dell'aria. Composti di bario si usano in piccole quantità nelle vernici, nella produzione del vetro e nella produzione di fuochi d'artificio di colore verde (sotto forma di cloruro di bario e altri composti del bario) o bianco elettrico (sotto forma di ossido di bario).

Caratteristiche

Il bario è un elemento metallico chimicamente simile al calcio, ma è tenero e in forma metallica, puro, è di un bianco argenteo somigliante al piombo. Questo metallo si ossida molto facilmente se esposto all'aria e reagisce energicamente con l'acqua o l'alcool. Alcuni composti di questo elemento hanno un peso specifico molto elevato, come il solfato di bario: la barite (BaSO₄), detta anche spato pesante.

Applicazioni

Il bario è usato soprattutto in candele per motori a scoppio, fuochi d'artificio e lampade fluorescenti. Inoltre:

• Sotto forma di ossido (ed insieme ad altri ossidi di stronzio e di calcio), come getter in tubi a vuoto.
• I sali di bario (soprattutto il solfato di bario) sono impiegati a volte come mezzo di contrasto, somministrati oralmente o per via rettale per aumentare il contrasto degli esami medici radiografici del sistema digestivo. Il solfato di bario, viene impiegato nella radiologia contrastografica del alto e basso digerente, per realizzare la tecnica a singolo contrasto (pieno riempimento o calco di viscere) per opacizzare i vari segmenti del apparato gastroenterico, è un esame povero di informazioni diagnostiche utile per valutare la canalizzazione conservata, la morfologia, la tubulizzazione (se è regolare nei contorni) la motilità, quindi se la spinta peristalsica è conservata, se l’onda peristalsica evolve nella direzione corretta. La tecnica più evoluta a doppio contrasto, che prevede l’utilizzo di bario e un mezzo di contrasto radiotrasparente (aria ambiente, Co2, idrossimetilcellulosa o acqua tiepida) è un esame più evoluto che ci permette di identificare lo strato mucoso del organo cavo, e ci permette di apprezzare reperti patologici di mucosa millimetrici, contrariamente alla tecnica a singolo contrasto dove non ho conoscenza della qualità e delle caratteristiche della tonaca mucosa, poiché non ne consente la visualizzazione
• Il litopone, un pigmento che contiene solfato di bario e solfuro di zinco, ha un buon potere coprente e non si scurisce se viene esposto a solfuri.
• La barite è usata diffusamente nei pozzi di petrolio per appesantire i fluidi di trivellazione e nella produzione della gomma.
• Il carbonato di bario è un utile derattizzante e si usa anche per fabbricare vetro e mattoni, mentre il nitrato di bario e il clorato vengono usati per fabbricare fuochi d'artificio di colore verde.
• Il solfuro di bario impuro è fosforescente dopo essere stato esposto alla luce.
• Come magnete in alcuni tipi di altoparlanti per auto.
• Nell’industria nucleare, composti del bario vengono addizionati al calcestruzzo per incrementarne la capacità di schermatura delle radiazioni ionizzanti gamma.

Storia

Il nome bario deriva dal greco βαρύς (barýs) che significa "pesante".

Nel 1602 Vincenzo Casciarolo, un alchimista, scoprì per caso che la barite (principale minerale di bario) diventava luminescente se riscaldata. La pietra, particolarmente abbondante nel bolognese, fu soprannominata "spongia solis" o pietra di Bologna. Era il primo fenomeno documentato della luminescenza.

Il bario identificato per la prima volta nel 1774 da Carl Scheele ed estratto nel 1808 da Sir Humphry Davy in Inghilterra. L'ossido venne dapprima battezzato barote da Guyton de Morveau, nome che poi venne cambiato in baryta da Antoine Lavoisier, che successivamente lo modificò ancora in "bario" per descrivere il metallo.

Produzione

Il bario si trova soprattutto nella barite (solfato di bario cristallino), da cui viene estratto trasformandolo in cloruro di bario (BaCl₂) che viene poi fuso e sottoposto ad elettrolisi per ottenere l'elemento puro.

• Isolamento

(catodo) Ba²⁺* + 2e⁻ → Ba (anodo) Cl⁻* → ½Cl₂ (g) + e⁻

Composti

I più importanti composti del bario sono il perossido, il cloruro, il bromuro, il solfato, il carbonato, il nitrato e il clorato.

Quando vengono bruciati, i sali di bario tingono la fiamma di verde.

Isotopi

In natura il bario è una miscela di sette isotopi stabili. Esistono ventidue isotopi noti di tale elemento, ma la maggior parte sono molto radioattivi e hanno emivita che va da pochi millisecondi ad alcuni minuti: la sola eccezione è il ¹³³Ba con emivita di 10,51 anni.

Precauzioni

Tutti i composti del bario solubili in acqua o in acidi sono estremamente velenosi: il solfato di bario può essere usato in medicina soltanto perché non si scioglie e non viene assorbito dall'intestino, e viene eliminato completamente dall'apparato digerente con le feci. Anche il bario puro è tossico, ma la dose letale per un uomo è abbastanza alta rispetto a quella di altri veleni (250 mg/kg). Come già detto il bario si ossida rapidamente all'aria, perciò deve essere conservato immerso in idrocarburi liquidi (come il cherosene) o altri fluidi privi di ossigeno e in grado di tenerlo separato dall'aria.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
• R. Barbucci, A. Sabatini e P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall'url originale il 22 ottobre 2010).

Voci correlate

• Solfito di bario
• Solfato di bario

Altri progetti

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• Wikizionario
• Wikimedia Commons

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Collegamenti esterni

• bario, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• (EN) Timothy P. Hanusa, barium, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) Bario, su WebElements.com.
• (EN) Bario, su EnvironmentalChemistry.com.
• (EN) Information on barium meal, su cancerhelp.org.uk (archiviato dall'url originale il 22 marzo 2005).