바륨(barium)

원소기호 Ba, 원자번호 56, 원자량 137.33, 지각 중의 존재도 425ppm(13위), 안정핵종 존재비 Ba=0.101%,
Ba=0.097%,
Ba=2.42%,
Ba=6.59%,
Ba=7.81%,
Ba=11.32%,
Ba=71.66%, 녹는점 725℃ , 끓는점 (약) 1,637℃ , 비중 3.5 (20℃), 전자배치 [Xe] 6s
, 중요 산화수=2. 주기율표 2A족에 속하는 알칼리토금속 원소의 하나. 홑원소물질의 형태로는 산출되지 않지만 지각속에 칼슘광물에 수반하여 널리 분포하며 중요한 광석은 중정석(BaSO
)과 독중석(BaCO
)이다.
바륨을 함유하는 중정석이 무겁기 때문에 그리스어의 barys(무거운)를 따서 명명했다.
1809년, H. 데이비가 전기분해에 의해 아말감으로 추출했지만 순수한 바륨은 1901년에 처음으로 A. A. 건츠의 수소화바륨 분해로 얻었다.
〔성질 · 용도〕 부드러운 은백색의 금속이며 모스굳기 2, 선팽창률 1.81~2.10×10/deg(0~300℃), 비저항 2.5×l0
· cm(18℃)이다.
체심입방격자(體心立方格子) 구조로 원자반지름 2.18Å이다.
크세논 같은 구조의 원자핵 바깥쪽에 두 개의 6s 전자가 있으며 이들을 쉽게 잃어 반지름 l.36Å(6배위일 때)의 바륨이온(Ba)이 된다.
이 이온화 경향은 동족원소의 칼슘이나 스트론튬보다 강하므로 바륨의 화학반응성은 이들 원소와 유사하지만 더욱 격렬하다.
공기속에서 연소하여 산화바륨이 되고 그 속에는 약간의 과산화바륨(BaO)도 함유된다.
산화바륨을 500℃ 로 가열하면 과산화바륨이 되고 이것을 800℃로 가열하면 산화바륨이 된다.
금속바륨은 불과 반응하여 수소를 발생하고 수산화바륨(Ba(OH))이 된다.
Ba+2HO → Ba(OH)
+H
또한 에틸알코올과도 같은 형태의 반응을 하여 알콕시화바륨(Ba(CH
O)
)이 된다.
바륨이온은 무색이고 유독하다.
황산바륨은 백색으로 매우 물에 녹기 어려우므로 바륨이온의 검출이나 정량(定量)에 이용 되며, 백색안료로 쓰인다.
또 체내에 들어가도 안전하므로 X선 조영제(造影劑)로 쓰인다.
이 밖에 탄산염 · 크롬산염 · 옥살산염 등에 녹기 어렵지만 산에는 녹는다.
할로겐화물 · 질산염 등은 물에 녹지만 일반적으로 칼슘염과 같이 흡습 · 조해성(潮解性)에서는 녹지 않는다.
수산화물도 녹으며 강알칼리성이다.
염류는 녹색의 불꽃반응을 보인다.
〔제조 방법〕 중정석을 탄소와 함께 600~800℃로 가열하여 황화바륨을 만든다.
이것을 염산으로 분해시키면 염화바륨이 된다.
이 염화바륨의 수용액을 수은을 음극으로 전기분해하면 바륨과 수은의 합금(바륨아말감)이 생긴다.
이들을 진공에서 증류하여 수은을 제거하면 금속 바륨을 얻는다.
또는 탄산바륨(BaCO)을 탄소와 함께 강열(强熱)하여 산화바륨(BaO)을 만들고
이 산화바륨을 진공 중에서 알루미늄 또는 규소와 1,200℃로 가열하여 환원해도 얻을 수 있다.

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