बेरियम पेरोक्साइड (बाओ 2): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

बेरियम पेरोक्साइड एक आयनिक और अकार्बनिक यौगिक जिसका रासायनिक सूत्र बाओ है ₂ । एक आयनिक यौगिक होने के नाते, इसमें बा ²⁺ और ओ ₂ ^2- आयन होते हैं; बाद वाले को पेरोक्साइड आयनों के रूप में जाना जाता है, और इसकी वजह से BaO ₂ इसका नाम प्राप्त करता है। इस प्रकार, बाओ ₂ एक अकार्बनिक पेरोक्साइड है।

इसके आयनों के आरोपों से पता चलता है कि यह यौगिक तत्वों से कैसे बनता है। बेरियम धातु, समूह 2 की, ऑक्सीजन अणु को दो इलेक्ट्रॉन देता है, हे ₂, जिसके परमाणु उनका उपयोग ऑक्साइड आयनों में खुद को कम करने के लिए नहीं करते हैं, हे ^2-, लेकिन एक साधारण बंधन द्वारा एकजुट रहने के लिए, ^2- ।

बाओ २ ठोस। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से ओन्दीज मंगल

बेरियम पेरोक्साइड कमरे के तापमान पर एक दानेदार ठोस है, हल्के भूरे रंग के टन (ऊपरी छवि) के साथ सफेद रंग में। लगभग सभी पेरोक्साइड की तरह, इसे संभालना चाहिए और देखभाल के साथ संग्रहीत किया जाना चाहिए, क्योंकि यह कुछ पदार्थों के ऑक्सीकरण को तेज कर सकता है।

समूह 2 (श्री बेकाम्बरा) की धातुओं द्वारा गठित सभी पेरोक्साइड में से, बाओ ₂ थर्मोडायनामिक रूप से अपने थर्मल अपघटन के खिलाफ सबसे स्थिर है। जब गर्म किया जाता है, तो यह ऑक्सीजन और बेरियम ऑक्साइड छोड़ता है, बाओ का उत्पादन होता है। बीएओ वातावरण में ऑक्सीजन के साथ उच्च दबाव पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं, फिर से बीएओ _{2 बनाने के लिए} ।

संरचना

बाओ 2 की क्रिस्टल संरचना। स्रोत: ओरीसी, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

ऊपरी छवि बेरियम पेरोक्साइड की टेट्रागोनल यूनिट सेल दिखाती है। इसके अंदर आप बा ²⁺ उद्धरण (सफ़ेद गोले), और ओ ₂ ^2- अयन (लाल गोले) देख सकते हैं। ध्यान दें कि लाल गोले एक बंधन से जुड़े होते हैं, इसलिए वे रेखीय ज्यामिति ^{2- का} प्रतिनिधित्व करते हैं ।

इस यूनिट सेल से BaO ₂ क्रिस्टल बनाए जा सकते हैं । यह देखा गया है, तो ऋणायन हे ₂ ^{2- यह} है कि यह छह बा से घिरा हुआ है में देखा जाता है ^{2 +}, एक octahedron जिसका कोने सफेद होते हैं प्राप्त करने के।

दूसरी ओर, और भी स्पष्ट, प्रत्येक बा ²⁺ दस O ₂ ^2- (केंद्र में सफेद गोले) से घिरा हुआ है । सभी क्रिस्टल में यह निरंतर लघु और लंबी दूरी का क्रम होता है।

क्रिस्टल जाली ऊर्जा

यदि लाल सफेद गोले भी देखे जाते हैं, तो यह ध्यान दिया जाएगा कि वे अपने आकार या आयनिक रेडी में बहुत अधिक भिन्न नहीं हैं। यह इसलिए है क्योंकि बा ²⁺ कटियन बहुत भारी है, और ओ ₂ ^{2- 2-} आयनों के साथ इसकी अंतःक्रियाएं क्रिस्टल की जाली ऊर्जा को एक बेहतर डिग्री की तुलना में स्थिर करती हैं, उदाहरण के लिए, सीए ²⁺ और एमजी उद्धरण। ²⁺ ।

यह भी बताता है कि क्यों BaO क्षारीय पृथ्वी आक्साइड का सबसे अस्थिर है: Ba ²⁺ और O ^2- आयन आकार में काफी भिन्न होते हैं, उनके क्रिस्टल को अस्थिर करते हैं।

जैसा कि यह अधिक अस्थिर है, बाओ ₂ की कम प्रवृत्ति बाओ के रूप में विघटित होने की प्रवृत्ति; पेरोक्साइड्स के विपरीत SrO ₂, CaO ₂ और MgO ₂, जिनके ऑक्साइड अधिक स्थिर होते हैं।

हाइड्रेट

बाओ ₂ को हाइड्रेट के रूप में पाया जा सकता है, जिनमें से बाओ _{2 2} 8 एच ₂ ओ सभी का सबसे स्थिर है; और वास्तव में, यह वही है जो निर्जल बेरियम पेरोक्साइड के बजाय विपणन किया जाता है। निर्जल एक प्राप्त करने के लिए, पानी को खत्म करने के लिए BaO _{2 2} 8H ₂ O को 350 ° C पर सुखाया जाना चाहिए ।

इसकी क्रिस्टलीय संरचना भी चौकोर है, लेकिन साथ आठ एच ₂ ओ अणुओं बातचीत के साथ हे ₂ ^2- हाइड्रोजन बांड, और बा के साथ के माध्यम से ^{2 +} द्विध्रुवीय आयन बातचीत के माध्यम से।

अन्य हाइड्रेट्स, जिसका संरचनाओं कि इस संबंध में ज्यादा जानकारी नहीं है, कर रहे हैं: बाओ ₂ ∙ 10H ₂ हे, बाओ ₂ ∙ 7H ₂ हे और बाओ ₂ ∙ एच ₂ ओ

तैयारी या संश्लेषण

बेरियम पेरोक्साइड की प्रत्यक्ष तैयारी में इसके ऑक्साइड के ऑक्सीकरण होते हैं। यह खनिज बाराइट से, या बेरियम नाइट्रेट नमक, बा (NO ₃) ₂ से उपयोग किया जा सकता है; दोनों एक हवा या ऑक्सीजन-समृद्ध वातावरण में गरम होते हैं।

एक अन्य विधि में ठंडी जलीय माध्यम में सोडियम पेरोक्साइड के साथ बा (NO ₃) ₂ प्रतिक्रिया होती है:

बा (सं। _३) _२ + ना _२ ओ _२ + xH _२ ओ => बाओ _२ H xH _२ ओ + _२ xao _३

तब बाओ _{2 *} xH ₂ O हाइड्रेट को वैक्यूम का उपयोग करके गर्म, फ़िल्टर और सुखाया जाता है।

गुण

भौतिक उपस्थिति

यह एक सफ़ेद ठोस है जो ग्रेयश को बदल सकता है यदि इसमें अशुद्धियाँ होती हैं (या तो BaO, Ba (OH) ₂, या अन्य रासायनिक प्रजातियाँ)। यदि इसे बहुत अधिक तापमान पर गर्म किया जाता है, तो यह बा ²⁺ उद्धरणों के इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के कारण हरी लपटों को दूर कर देगा ।

मॉलिक्यूलर मास्स

169.33 ग्राम / मोल।

घनत्व

5.68 ग्राम / एमएल।

गलनांक

450 ° सें।

क्वथनांक

800 ° C। यह मान एक आयनिक यौगिक की अपेक्षा के अनुरूप है; और इससे भी अधिक, सबसे स्थिर क्षारीय पृथ्वी पेरोक्साइड। हालांकि, बाओ ₂ वास्तव में उबाल नहीं करता है, लेकिन गैसीय ऑक्सीजन इसके थर्मल अपघटन के परिणामस्वरूप जारी किया जाता है।

जल में घुलनशीलता

अघुलनशील। हालांकि, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, एच ₂ ओ ₂ का उत्पादन करने के लिए यह धीरे-धीरे हाइड्रोलिसिस से गुजर सकता है; और इसके अलावा, जलीय माध्यम में इसकी घुलनशीलता बढ़ जाती है अगर एक पतला एसिड जोड़ा जाता है।

थर्मल अपघटन

निम्न रासायनिक समीकरण थर्मल अपघटन प्रतिक्रिया को दर्शाता है जो BaO _{2 से} गुजरती है:

2BaO ₂ <=> 2BaO + O ₂

यदि तापमान 800 ° C से ऊपर है तो प्रतिक्रिया एकतरफा है। यदि दबाव तुरंत बढ़ जाता है और तापमान कम हो जाता है, तो सभी BaO को BaO ₂ में बदल दिया जाएगा ।

शब्दावली

पारंपरिक नामकरण के अनुसार, बाओ ₂ नाम का एक और तरीका बेरियम पेरोक्साइड है; चूंकि बेरियम में यौगिकों में केवल वेलेंस +2 हो सकता है।

गलत तरीके से, व्यवस्थित नामकरण का उपयोग बेरियम डाइऑक्साइड (बिनॉक्साइड) के रूप में संदर्भित किया जाता है, इसे ऑक्साइड और पेरोक्साइड नहीं माना जाता है।

अनुप्रयोग

ऑक्सीजन उत्पादक

खनिज बैराइटी (बाओ) का उपयोग करते हुए, इसकी ऑक्सीजन सामग्री को खत्म करने के लिए हवा की धाराओं के साथ गर्म किया जाता है, तापमान 700 डिग्री सेल्सियस पर।

यदि परिणामस्वरूप पेरोक्साइड को वैक्यूम के तहत धीरे से गर्म किया जाता है, तो ऑक्सीजन को अधिक तेज़ी से पुनर्जीवित किया जाता है और ऑक्सीजन को स्टोर करने और उत्पादन करने के लिए बेराइट को अनिश्चित काल के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है।

यह प्रक्रिया एलडी ब्रिन द्वारा व्यावसायिक रूप से तैयार की गई थी, जो अब अप्रचलित है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पादक

हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उत्पादन के लिए बेरियम पेरोक्साइड सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

बाओ ₂ + एच ₂ एसओ ₄ => एच ₂ ओ ₂ + बाओ ₄

इसलिए यह एच का एक स्रोत है ₂ हे ₂, अपने हाइड्रेट के साथ सब से ऊपर चालाकी बाओ ₂ ∙ 8H ₂ ओ

इन दो उपयोगों के अनुसार, बाओ ₂ ओ ₂ और एच ₂ ओ ₂ के विकास की अनुमति देता है, दोनों ऑक्सीकरण एजेंट, कार्बनिक संश्लेषण में और कपड़ा और डाई उद्योगों में विरंजन प्रक्रियाओं में। यह एक अच्छा कीटाणुनाशक एजेंट भी है।

इसके अलावा, अन्य पेरोक्साइड को BaO ₂ से संश्लेषित किया जा सकता है, जैसे सोडियम, ना ₂ O ₂, और अन्य बेरियम लवण।

संदर्भ

1. एससी अब्राहम, जे। कलनाज। (1954)। बेरियम पेरोक्साइड की क्रिस्टल संरचना। इंसुलेशन रिसर्च, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स, यूएसए के लिए प्रयोगशाला
2. विकिपीडिया। (2018)। बेरियम पेरोक्साइड। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
3. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन शास्त्र। (चौथा संस्करण)। मैक ग्रे हिल।
4. Atomistry। (2012)। बेरियम पेरोक्साइड। से पुनर्प्राप्त: barium.atomistry.com
5. खोखर एट अल। (2011)। बेरियम पेरोक्साइड के लिए एक प्रयोगशाला स्केल तैयारी और विकास का अध्ययन। से पुनर्प्राप्त: academia.edu
6. PubChem। (2019)। बेरियम पेरोक्साइड। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. PrebChem। (2016)। बेरियम पेरोक्साइड की तैयारी। से पुनर्प्राप्त: prepchem.com