Bariumhydroxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von monoklinem β-Bariumhydroxid _ Ba2+ 0 _ OH−
Allgemeines
Name	Bariumhydroxid
Andere Namen	Ätzbaryt Barytwasser (wässr. Lösung)
Verhältnisformel	Ba(OH)2
Kurzbeschreibung	farbloser geruchloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 17194-00-2 (wasserfrei) 22326-55-2 (Monohydrat) 12230-71-6 (Octahydrat) EG-Nummer 241-234-5 ECHA-InfoCard 100.037.470 PubChem 6093286 ChemSpider 26408 Wikidata Q407605
Eigenschaften
Molare Masse	171,34 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	4,50 g·cm−3 (wasserfrei)[1] 2,18 g·cm−3 (Octahydrat)[1]
Schmelzpunkt	408 °C (wasserfrei)[1] 78 °C (Octahydrat)[1]
Siedepunkt	Zersetzung bei >600 °C zu Bariumoxid und Wasser[1]
Löslichkeit	wenig in Wasser (72 g·l−1, Octahydrat)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gefahr H- und P-Sätze H: 302+332​‐​314 P: 260​‐​280​‐​301+312+330​‐​303+361+353​‐​304+340+312​‐​305+351+338+310 [1]
MAK	0,5 mg·m−3 [1]
Toxikologische Daten	308 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−944,7 kJ/mol[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Bariumhydroxid Ba(OH)₂ ist das Hydroxid des Erdalkalimetalls Barium. Es ist in wässriger Lösung eine starke Base.

Gewinnung und Darstellung

Ausgehend vom Schwerspat (Bariumsulfat) BaSO₄ wird Bariumhydroxid aus Bariumoxid oder Bariumsulfid gewonnen: Bariumoxid reagiert mit Wasser zum Bariumhydroxid:

${\displaystyle \mathrm {BaO+H_{2}O\longrightarrow Ba(OH)_{2}} }$,

${\displaystyle \mathrm {Ba(OH)_{2}+8\ H_{2}O\longrightarrow Ba(OH)_{2}\cdot 8\ H_{2}O} }$.

Bariumsulfid reagiert mit Wasser zu Bariumhydroxid und Schwefelwasserstoff:

${\displaystyle \mathrm {BaS+2\ H_{2}O\longrightarrow Ba(OH)_{2}+H_{2}S} }$.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Bariumhydroxid ist eine feste, aus farblosen Kristallen bestehende Substanz. Es ist polymorph.^[4] Die α-Phase ist eine Hochtemperaturform; sie kann durch Abschrecken metastabil bei Raumtemperatur erhalten werden. Sie kristallisiert orthorhombisch, Raumgruppe Pnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62, mit den Gitterparametern a = 11,01 Å, b = 16,50 Å und c = 7,095 Å. Die bei Zimmertemperatur stabile β-Form ist monoklin, Raumgruppe P2₁/n (Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2, mit den Gitterparametern a = 9,409 Å, b = 7,916 Å, c = 6,775 Å und β = 95,81°. Bariumhydroxid bildet drei Hydrate, ein Monohydrat, ein Trihydrat und ein Octahydrat. Die Löslichkeit in Wasser ist stark temperaturabhängig, bei 20 °C lösen sich 56 g/l Wasser, bei 80 °C 947 g/l Wasser. Die wässrige Lösung, auch Barytwasser genannt, reagiert stark alkalisch, da Bariumhydroxid fast vollständig in Ionen dissoziiert. Eine gesättigte Lösung hat einen pH-Wert von 14.

Chemische Eigenschaften

Bariumhydroxid bildet in wässriger Lösung mit Kohlenstoffdioxid oder anderen carbonathaltigen Salzen einen schwer löslichen Niederschlag aus Bariumcarbonat:

${\displaystyle \mathrm {Ba(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow BaCO_{3}\downarrow +H_{2}O} }$

Es kann so zum qualitativen Nachweis von Carbonationen herangezogen werden.

Verwendung

• Glas- und Keramikherstellung. Teilweise als Ersatz für Bariumcarbonat
• Wasserenthärtung
• Im 18. Jahrhundert in Verbindung mit Ammoniumthiocyanat zur Eisherstellung verwendet, aufgrund der stark endothermen Reaktion. (Reaktion ist exergonisch.)
• Zum Nachweis von Kohlenstoffdioxid und Carbonaten
• Das Octahydrat kann als Wärmespeicher verwendet werden^[5]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Eintrag zu Bariumhydroxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
2. ↑ GESTIS-Stoffdatenbank, [1], abgerufen am 21. Februar 2022.
3. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-6.
4. ↑ A. Friedrich, M. Kunz, R. Miletich: High-pressure behavior of Ba(OH)₂: Phase transitions and bulk modulus. In: Physical Review, 66, 2002, S. 214103-1–214103-8, doi:10.1103/PhysRevB.66.214103.
5. ↑ Wissenschaft aktuell: Heizen mit flüssigen Salzen