Bariumchlorid Synthese

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Allgemeine Informationen

Bariumchlorid ist das Chlorid des Bariums mit einer extrem hohen Schmelztemperatur von ca. 963°C. Es wird vor allem bei der Flammenfärbung, zum Härten von Stahl und zur Herstellung von Bariumstyphnat eingesetzt.

 

Es ist sehr giftig, kann aber durch relativ ungefährliche Reaktionen hergestellt werden:

 

            Ba + Cl2  = BaCl2
BaO + 2 HC   = BaCl2 + H2O
BaCO3 + 2 HCl  = BaCl2  + H2O + CO2

 

Da Bariumcarbonat ebenso einfach zugänglich ist wie Salzsäure, werden wir diesen Ansatz weiter verfolgen. Zudem entstehen keinerlei störende Nebenprodukte und durch einen Bariumcarbonat-Überschuss lässt sich zudem ein säurefreies Produkt herstellen. Da aus diesem Bariumchlorid später Bariumstyphnat, ein extrem unbekannter Initialsprengstoff, hergestellt werden soll, ist dies zwingend von Nöten.

 

Warnhinweise
– Bariumverbindungen sind giftig! Nicht verschlucken oder deren Staub einatmen!
– Salzsäure ist stark ätzend, undbedingt Schutzhandschuhe tragen
– Die Säuredämpfe wirken reizend auf Atemwege und Augen, den Versuch nur im Freien machen oder       unterm Abzug arbeiten
– Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen um sich vor Spritzern der Säure oder der Bariumlösungen     zu schützen!

 

Weiterführende Links
https://de.wikipedia.org/wiki/Bariumchlorid
http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_bacl2.htm
https://www.youtube.com/watch?v=Rsvq4y0d27g

 

Stoffdaten
Summenformel: BaCl2
CAS-Nummer: 10361-37-2
Molare Masse: 208,23g/mol (wasserfrei)
Dichte: 3,86g/cm3
Schmelzpunkt: 963°C
Siedepunkt: 1560°C
Löslichkeit: gut in Wasser (375g/l bei 20°C)

 

Theoretische Berechnungen

BaCO3         + 2 HCl                  = BaCl2             + H2O                  + CO2

197,34g/mol + 2* 36,46g/mol      = 208,23g/mol   + 18,01528g/mol  +  44,01g/mol

270,26g/mol                                = 270,25528g/mol

 

Probe erfolgreich, nun rechnen wir kurz weiter:

 

197,34g/mol    + 2* 36,46g/mol   = 208,23g/mol   + 18,01528g/mol  +  44,01g/mol

197,34g/mol    + 72,92g/mol        = 208,23g/mol   + 18,01528g/mol  +  44,01g/mol  //mol // 208,23

0,9477…g       + 0,3501…g         =             1g       +                             Reste        /*100/+ Elemente

94,8g BaCO3  +      35g HCl       = 100g BaCl2

 

35g HCl bezieht sich auf eine Konzentration von 100%, wir haben 35%ige zur Verfügung, also:

35g HCl (100%) / 0,35  =   100g HCl (35%)

 

Materialien
– 1000ml Becherglas
– 600ml Becherglas
– Petrischale
– Laborthermometer
– Löffel
– Waage
– Magnetrührer mit Rührfisch
– Filter + Auffanggefäß
– Ph-Streifen

 

Chemikalien
– 94,8g Bariumcarbonat
– 100g Salzsäure (35%)

Durchführung
1) Zuerst werden 100g Salzsäure in einem 600ml Becherglas vorgelegt und auf einem Magnetrührer plaziert

  

2) Nun fügt man unter ständigem Rühren 94,8g Bariumcarbonat hinzu und prüft nach vollständiger Zugabe den pH-Wert der Lösung mit den pH-Streifen

     

Es kann durchaus sein, das es leicht nach faulen Eiern riecht. Dies ist dann darauf zurück zu führen, dass das Bariumcarbonat nicht 99,99% rein ist und durch minimale Nebenreaktionen auch ein wenig Schwefelwasserstoff entsteht.

 

3) Der pH-Wert sollte noch leicht im sauren liegen, also wird solange Bariumcarbonat hinzugefügt, bis die Lösung vollständig neutralisiert ist. Auf dem folgenden Foto sieht man den Verlauf von der Säure, hin zur neutralen Lösung mit einem pH-Wert von 7-8.

4) Jetzt gibt man 200ml destilliertes Wasser hinzu und erhitzt die Lösung für 10 Minuten auf 80°C. Damit wird sichergestellt, dass sich wirklich das gesamte Chlorid löst. Die Lösung bleibt aber aufgrund des Carbonat Überschusses getrübt.

5) Danach wird zweifach filtriert und im 1000ml Becherglas eingedampft. Dabei kann man die Temperatur dank des hohen Schmelzpunktes des Chlorids frei wählen.

        
Ausbeute 

74,94g Bariumchlorid, also knapp 75% der Theorie