Le carbonate de baryum est-il un solide ?

Le carbonate de baryum est-il un solide ?
Propriétés, état et utilisations expliqués

Introduction

Le carbonate de baryum (BaCO₃) est un solide à température ambiante, se présentant sous forme de poudre blanche. Il reste à l'état solide à température ambiante. Nombreux sont ceux qui se demandent : quel est l'état du carbonate de baryum ? Cet article répond à cette question.

Il est crucial de comprendre l'état du carbonate de baryum. Savoir qu'il est solide permet une utilisation et un stockage appropriés, garantissant ainsi la sécurité. L'ignorance de ce fait peut entraîner des problèmes.

Qu'est-ce que le carbonate de baryum (BaCO₃) ?

• De formule chimique BaCO₃, il appartient aux carbonates métalliques et est un composé inorganique (non synthétisé biologiquement), composé d'éléments baryum, carbone et oxygène.
• Son occurrence naturelle est le minéral withérite.

Faits essentiels :

• Le carbonate de baryum est BaCO₃ ;
• Composé d'éléments baryum, carbone et oxygène ;
• Le nom du minéral est withérite.

État physique : pourquoi BaCO₃ est-il un solide ?

Le carbonate de baryum est un composé ionique formé d'ions baryum (Ba²⁺) et d'ions carbonate (CO₃²⁻) par des liaisons ioniques. Cette liaison ionique extrêmement forte force les ions à former un réseau cristallin (similaire à un réseau ionique rigide), transformant le BaCO₃ en solide.

C'est fortes propriétés de liaison donnez-lui un point de fusion élevé.

Principales propriétés physiques soutenant son état solide

Propriété	Valeur/Description	Notes
État physique	Solide	À température ambiante et pression normale
Apparence	Poudre cristalline blanche ou granulés	Le carbonate de baryum industriel est une poudre blanche
Odeur	Inodore	Aucune odeur
Densité	4,286 g/cm³	À 20℃
Point de fusion	Se décompose à ~811℃	Fond uniquement en présence de CO₂ élevé ; sinon se décompose en BaO et CO₂
Point d'ébullition	Non applicable (se décompose en premier)
Solubilité dans l'eau	Extrêmement faible (~0,0024 g/100 mL à 20℃)	Peu soluble dans l'eau
Structure cristalline	Orthorhombique à température ambiante	Se transforme en hexagonal/cubique à des températures plus élevées
Masse molaire	197,34 g/mol
Numéro CAS	513-77-9	Numéro d'enregistrement des produits chimiques

Comment confirmer que BaCO₃ est un solide ?

• Formé par un réseau cristallin de liaisons ioniques fortes ;
• Point de fusion élevé (se décompose plutôt que de fondre à des températures élevées) ;
• Haute densité (beaucoup plus lourd que l’eau) ;
• Insoluble dans l'eau.

Carbonate de baryum à différentes températures

• Température ambiante:Reste toujours solide.
• Lorsqu'il est chauffé: Se décompose à environ 811 °C en oxyde de baryum (BaO) et en dioxyde de carbone (CO₂). Il ne fond pas comme la cire ou la glace et ne bout pas (se décompose avant d'atteindre le point d'ébullition).
• Changement de structure cristalline:L'état solide reste inchangé lorsqu'il est chauffé, mais la forme cristalline peut passer d'orthorhombique à hexagonale ou cubique.

Tableau comparatif des états des substances à température ambiante

Substance	État à température ambiante	Point de fusion (℃)
carbonate de baryum	Solide	~811 (se décompose)
Eau	Liquide	0
Chlorure de sodium	Solide	801
Dioxyde de carbone	Gaz	-56,6 (sublimes)
Chlorure de baryum	Solide	962
Carbonate de calcium	Solide	825

Utilisations courantes du carbonate de baryum solide

Domaines d'application :

1. Industrie de la céramique:Utilisé dans les briques, les tuiles et la poterie pour prévenir les efflorescences (taches blanches) et améliorer la résistance des briques.
2. Industrie du verre: Améliore la résistance du verre, le rendant transparent et lisse.
3. Émaux et émaux:Sert de fondant, d'opacifiant ou d'agent matifiant, conférant de belles couleurs aux glaçures.
4. Production de pigments:Utilisé comme pigment blanc.
5. Synthèse d'autres composés du baryum:Pour préparer du nitrate de baryum, du chlorure de baryum, etc.
6. Feux d'artifice: (Historiquement) Produit des flammes vertes (maintenant d'autres sels de baryum sont plus couramment utilisés).
7. Rodenticides:(Utilisation historique, avec prudence en raison de la toxicité).

Cas industriel : fabrication de briques

Lors de la fabrication des briques, des sels solubles provoquent des taches blanches (efflorescences) sur les briques. L'ajout de carbonate de baryum réagit avec ces sels pour former des composés insolubles, empêchant ainsi la formation de taches. À l'état solide, il se mélange bien à l'argile ou à la poussière de brique.

Sécurité et manipulation (en tant que solide)

Toxicité:

Le carbonate de baryum est toxique et hautement toxique en cas d'ingestion. Il ne convient pas au traitement des aliments ou de l'eau.

Manutention et stockage :

• Évitez d’inhaler la poussière ; portez des gants et un masque pendant l’utilisation.
• Conserver dans un endroit sec, à l'abri des acides (réagit en produisant des gaz dangereux).
• Lisez toujours la fiche de données de sécurité (FDS).

Tableau de comparaison avec d'autres carbonates

Substance	Point de fusion (℃)	Solubilité dans l'eau (g/100 mL)	État typique
carbonate de baryum	~811 (se décompose)	~0.0024	Solide
Carbonate de calcium	825	0.0013	Solide
Chlorure de baryum	962	37	Solide
carbonate de sodium	851	21.5	Solide

Schéma du réseau cristallin (ASCII simple)

texte brut

Ba²⁺ CO₃²⁻ Ba²⁺ | | | CO₃²⁻ Ba²⁺ CO₃²⁻ | | | Ba²⁺ CO₃²⁻ Ba²⁺  

Les ions forment un réseau cristallin rigide sous une forte liaison, ce qui en fait un solide !

Propriétés physiques du carbonate de baryum : comparaison de la densité

Substance	Densité (g/cm³)
carbonate de baryum	4.286
Eau	1.00
Chlorure de sodium	2.165
Carbonate de calcium	2.71

Questions fréquemment posées

1. Le carbonate de baryum est-il toujours un solide ?
   Oui, c'est toujours un solide à température ambiante.
2. Le carbonate de baryum peut-il devenir liquide ou gazeux ?
   Non, il se décompose avant de fondre ou de bouillir.
3. Le carbonate de baryum peut-il être touché directement ?
   C'est nocif ; portez des gants et évitez d'inhaler la poussière.
4. Quelles sont les principales utilisations du carbonate de baryum ?
   Utilisé dans la céramique, le verre, les briques, les glaçures, les pigments, etc.

Conclusion

Le carbonate de baryum (BaCO₃) est un solide blanc à température ambiante. Comme la plupart des carbonates métalliques, il reste solide grâce à de fortes liaisons ioniques. Il présente une densité et un point de fusion élevés, et ne se décompose qu'à haute température.

Utilisations:Céramiques, verres, briques, glaçures, pigments et synthèse d'autres composés du baryum.
Conseil de sécurité: Toxique ; manipuler avec précaution. Acheter auprès de fabricants fiables.

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Références

• Lide, DR (éd.). (2003). Manuel de chimie et de physique du CRC (84e éd.). CRC Press.
• PubChem. Carbonate de baryum. Centre national d'information sur la biotechnologie.
• Sigma-Aldrich. Fiche de données de sécurité du carbonate de baryum.

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