Hidróxido de bario

hidróxido de bario es un compuesto químico con la fórmula química Ba(OH)₂. El monohidrato (x = 1), conocido como barita o barita-agua, es uno de los principales compuestos del bario. Este monohidrato granular blanco es la forma comercial habitual.

Preparación y estructura

El hidróxido de bario se puede preparar disolviendo óxido de bario (BaO) en agua:

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

Cristaliza como octahidrato, que se convierte en monohidrato al calentarse en el aire. A 100 °C en el vacío, el monohidrato producirá BaO y agua. El monohidrato adopta una estructura en capas (ver imagen arriba). Los centros Ba²⁺ adoptan una geometría antiprismática cuadrada. Cada centro Ba²⁺ está unido por dos ligandos de agua y seis ligandos de hidróxido, que forman respectivamente doble y triple puente con los sitios vecinos del centro Ba²⁺. En el octahidrato, los centros individuales Ba²⁺ tienen nuevamente ocho coordenadas pero no comparten ligandos.

Usos

Industrialmente, el hidróxido de bario se utiliza como precursor de otros compuestos de bario. El monohidrato se utiliza para deshidratar y eliminar el sulfato de diversos productos. Esta aplicación aprovecha la muy baja solubilidad del sulfato de bario. Esta aplicación industrial también se aplica a usos de laboratorio.

Usos de laboratorio

El hidróxido de bario se utiliza en química analítica para la valoración de ácidos débiles, particularmente ácidos orgánicos. Se garantiza que su solución acuosa, si es transparente, estará libre de carbonato, a diferencia de las de hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, ya que el carbonato de bario es insoluble en agua. Esto permite utilizar indicadores como la fenolftaleína o la timolftaleína (con cambios de color alcalinos) sin riesgo de errores de titulación por la presencia de iones carbonato, que son mucho menos básicos.

El hidróxido de bario se utiliza ocasionalmente en síntesis orgánica como base fuerte, por ejemplo para la hidrólisis de ésteres y nitrilos, y como base en condensaciones aldólicas.

Existen varios usos para el hidróxido de bario, como hidrolizar uno de los dos grupos éster equivalentes en endecanodioato de dimetilo.

El hidróxido de bario también se ha utilizado en la descarboxilación de aminoácidos liberando carbonato de bario en el proceso.

También se utiliza en la preparación de ciclopentanona, alcohol diacetona y γ-lactona D-gulónica.

Reacciones

El hidróxido de bario se descompone en óxido de bario cuando se calienta a 800 °C. La reacción con dióxido de carbono da carbonato de bario. Su solución acuosa, al ser muy alcalina, sufre reacciones de neutralización con ácidos debido a que es una base fuerte. Es especialmente útil en reacciones que requieren valoraciones de ácidos orgánicos débiles. Así, forma sulfato de bario y fosfato de bario con los ácidos sulfúrico y fosfórico, respectivamente. La reacción con el sulfuro de hidrógeno produce sulfuro de bario. La precipitación de muchas sales de bario insolubles o menos solubles puede resultar de una reacción de doble reemplazo cuando una solución acuosa de hidróxido de bario se mezcla con muchas soluciones de otras sales metálicas.

Las reacciones del hidróxido de bario con las sales de amonio son fuertemente endotérmicas. La reacción del octahidrato de hidróxido de bario con cloruro de amonio o tiocianato de amonio se usa a menudo como demostración de química en el aula, produciendo temperaturas lo suficientemente frías como para congelar el agua y suficiente agua para disolver la mezcla resultante.

Seguridad

El hidróxido de bario presenta los mismos peligros, como irritación de la piel y quemaduras, así como daño ocular, al igual que las otras bases fuertes y otros compuestos de bario solubles en agua: es corrosivo y tóxico.