材料学概论大作业(钡元素+氧化钇)

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1、《材料学概论》探究开发型大作业题目:锁——永远闪耀的美丽绿光完成日期：20仃年10月30日1.元素名片中文名称顿英文名称Barium元素符号Ba原子序数56相对原子质量137.327发现者【英】汉弗莱•戴维（H.Davy）发现吋间1808年电子层结构[Xe]6s2周期表中位置第六周期IIA族地壳中含量500g/t（第14位）电负性0.89第一电离能502.8kJ/mol原子半径217pm最高化合价+22.发现简史碱土金属的硫化物具有磷光现象，即它们受到光的照射后在黑暗中会继续发光一段时间，钦的化合物正是因这一特性才开始被

2、人们注意。1602年，意大利波罗拉城（Bologna,现称傅洛尼亚）一位制鞋工人卡西奥劳罗将一种含硫酸钗的重晶石与可燃物质一起焙烧后，发现它在黑暗中发光。后来这种石头被称为波罗拉石，引起了当时欧洲化学家的研究兴趣。1774年瑞典化学家舍勒（C.W.Scheele）发现氧化顿是一种比重大的新土，称之为“Baryta”（重土）。当时舍勒认为这种石头是一种新土（氧化物）和硫酸结合成的，1776年他加热这一新土的硝酸盐，获得纯净的土（氧化物）。舍勒预测到这种氧化物中含有一种新元素，但囿于当吋的实验条件，他无法分离出纯净的该元素。

3、1808年英国化学家，元素之父戴维（H.Davy）联想到碱土金属硫化物受照射发光的现象，认为这种波罗拉石中应当含有一种新的碱土金属元素。于是他用汞作阴极，钳作阳极，电解重晶石（主要含BaSOJ制得顿汞齐，经蒸憾去汞后，得到一种纯度不高的金属打并以希腊文barys（重）命名。元素符号定为Ba,称为顿。1利用这种电解法，戴维还率先得到了钠、钾、镁、钙、锂、硅和硼。3•领单质：典型的活泼碱土金属1.1物理性质锁是一种银白色金属，相对密度3.51,属于轻金属。金属顿很软，莫氏硬度1.25,可用小刀切割。略具光泽，有延展性。焰色反

4、应为黄绿色，受激发易放出电子。顿的熔点为725°C,沸点为1640°Co3.2晶体结构锁单质属立方晶体，晶胞为体心立方晶胞，a=502.8pmo图1:钗的焰色呈黄绿色图2:金属呗保存在液体石蜡中3.3化学性质领的化学活性很大，在碱土金属中是最为活泼的。从电势(0㊀(B/+/Ba)=-2.92V)及电离能(/!=502.8kJ/mol)可以看出，顿单质具有很强的还原性，事实上若只考虑失去第一个电子的情况，锁在水中的还原性是最强的，但顿失去第二个电子(965.1kJ/mol)相对困难，所以综合考虑，顿的述原性会下降不少。即使

5、如此，它也是酸性溶液中最活泼的金属之一，仅次于锂，葩，钏与钾。顿在空气中缓慢氧化，生成氧化顿，氧化顿为无色立方晶体。顿在加热至熔点以上时可能发生自燃。不同于其他碱土金属，顿在过量的氧气中燃烧，除了生成BaO外，还会生成一些Ba02o顿与水反应，生成氢氧化顿与氢气，由于氢氧化顿的溶解度不大，且锁的升华能较高，所以反应不如碱金属那样剧烈，生成的氢氧化钞!会一定程度上抑制反应进行。尽管如此，顿在潮湿空气中也会迅速与氧和水发牛反应，容易自燃，所以在保存时常常置于煤油、液体石蜡等物质中避免接触水和空气。顿能溶于液氨，生成具有顺磁性

6、的、导电的蓝色溶液，其本质是形成了氨合电子。在长时间放置后，氨中的氢会被氨合电子述原成氢气，总反应为顿与液氨反应生成氨基锁与氢气：Ba+2NH3°尸[Ba(NH3)2]2+・2e・[Ba(NH3)2]2+-2e=Ba(NH2)2+H2T此外与其他碱土金属类似，顿可与卤素、硫、氢、氮等非金属单质化合。3.4用途用于制顿盐、合金、焰火、核反应堆等，也是精炼铜吋的优良除氧剂。广泛用于合金，有铅、钙、镁、钠、锂、铝及鎳等合金(例如用作轴承的铅合金中顿的含量为0・5%・4%)。金屈领可用作除去真空管和显像管痕量气体的消气剂。顿可用

7、作球墨铸铁的球化剂，用于制造球墨铸铁。1.多种多样的顿化合物4.1硫酸领4.1.1性质图3:硫酸钗粉末硫酸锁为无臭、无味粉末。溶于热浓硫酸，几乎不溶于水、稀酸、醇。水悬浮溶液对石蕊试纸呈中性。相对分子量233.39,密度4.25-4.5g/cm3,熔点1580°C,分解温度大于1600°Co天然硫酸顿存在于垂晶石矿物中。图4:藏于中国地质博物馆的重晶石4.1.2应用由于硫酸锁性质十分稳定，既不溶于水，也不溶于駿或碱，因此它在消化道中既不会溶于胃酸而产牛有毒的顿离子，也不会被消化道吸收，又能够很好地阻挡X射线，所以常被当作

8、X光检查辅助用药用于胃肠道造影检查，俗称“顿餐造影”。放射学检查使用硫酸顿剂主要是利用其在門肠道内可吸收X射线而使其显影作用，硫酸顿本身无药理作用，吃后会自动排岀体外，不会引起中毒或过敏。天然的重晶石粉主要用于石油和天然气钻井泥浆的加重剂。往泥浆中加入重晶石粉可以增加泥浆的比重，使泥浆重量与地下油、气压力平衡，从而防