Lo bari es l'element quimic de numèro atomic 56 e de simbòl Ba. De la familha dei metaus alcalinoterrós, a de proprietats quimicas similaras a aquelei dau calci e dau magnèsi. Dins la natura, es un element relativament abondós qu'intra dins la composicion de la baritina e de la witherita. En causa de sa reactivitat, existís pas a l'estat natiu que, dins lei condicions normalas de pression e de temperatura, lei mòstras de bari pur reagisson rapidament amb d'autreis elements.

Lo bari e sei compausats an quauqueis aplicacions, mai que mai dins la fabricacion de tubes catodics, dins la produccion de papier blanc e, dins l'industria petroliera, dins l'ajustament de la densitat dei fanjas pesantas destinadas a empachar lei fugidas de gas durant lei foratges. La produccion mondiala es ansin d'aperaquí 7 a 8 milions de tonas cada an per de resèrvas estimadas a plusors miliards.

Etimologia

Lo nom bari vèn de baritina, lo nom dau minerau principau de bari, e foguèt construch segon lo modèl de calci per mantenir la coëréncia deis apelacions au sen deis alcalinoterrós. Baritina veniá dau grèc ancian βαρύς que significava « pesant ».

Istòria

Lei mineraus a basa de bari son pas o pauc presents dins lei fònts anticas, probablament en causa de lor abséncia d'interès per lei societats d'aqueu temps. Lei premiereis estudis coneguts son ansin relativament tardius. Menats per d'alquimistas europèus a partir dau sègle XVII, s'interessèron principalament ai « pèiras de Bolonha », una forma de baritina que veniá fosforescent quand èra caufada(en) Robert E. Krebs, The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide, Greenwood Publishing Group, 2006, p. 80.(en) Philippe F. Smet, Iwan Moreels, Zeger Hens e Dirk Poelman, « Luminescence in Sulfides: A Rich History and a Bright Future », Materials, vol. 3, n° 4,‎ 2010, pp. 2834–2883.. Pasmens, lei conoissenças dau periòde permetèron pas d'explicar lo fenomèn.

L'existéncia dau bari coma element quimic foguèt establida en 1772 per lo quimista Carl Wilhelm Scheele (1742-1786)(de)/(la) A. E. Nordenskiöld (dir.), Carl Wilhelm Scheele: Nachgelassene Briefe und Aufzeichnungen, Estocòlme, P.A. Norstedt & Söner, 1892, p. 457.. Pasmens, foguèt pas capable de l'isolar. Sa conclusion foguèt confiermada dos ans pus tard per Johan Gottlieb Gahn (1745-1818) que capitèt d'isolar l'oxid de bari. Aquela descubèrta se difusèt au sen de la comunautat scientifica e Antoine Lavoisier (1743-1794) adoptèt lo nom baryta dins sei trabalhs de classificacion deis elements. Lo bari foguèt finalament isolat per lo premier còp en 1808 gràcias ais experiéncias d'electroquimia d'Humphry Davy (1778-1829)(en) Humphry Davy, « Electro-chemical researches on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia », Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 98, 1808, pp. 333-370.. Per analogia amb lo calci, Davy chausiguèt lo nom bari per designar sa descubèrta(en) Robert E. Krebs, The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide, Greenwood Publishing Group, 2006, p. 80.. Puei, durant lo sègle XIX, leis experiéncias de Davy foguèron repetidas e melhoradas per Robert Hare (1781-1858), Robert Bunsen (1811-1899) e Augustus Matthiessen (1831-1870)(en) Robert Hare, « On the Extrication of the Alkalifiable Metals, Barium, Strontium, and Calcium », Transactions of the American Philosophical Society, vol. 7,‎ 1841, pp. 31-41.(de) Rud Wagner, C. Neubauer, J. Saine-Claire Deville, L. Wagenmann e Aimé Girard, « Notizen », Journal für Praktische Chemie, vol. 67, 1856, pp. 490-508..

A la fin dau sègle XIX, lo bari foguèt l'objècte de recèrcas que menèron au procès Brin, una aplicacion industriala destinada a produrre de dioxigèn pur a partir d'una reaccion implicant lo peroxid de bari(en) William B. Jensen, « The Origin of the Brin Process for the Manufacture of Oxygen », Journal of Chemical Education, vol. 86, no 11,‎ 2009, p. 1266.(fr) Paul Poiré, « Causerie scientifique. », La revue pédagogique, vol. 18, genier-junh de 1891, pp. 549-560.. Utilizat dins lo corrent deis ans 1880, aqueu procès foguèt rapidament remplaçat per lo procès Linde de liquefaccion e de destillacion de l'aire au començament dau sègle XX(en) Aaron John Ihde, The development of modern chemistry, 1984, p. 681.. Vèrs lo meteis periòde, en 1908, lei proprietats dau sulfat de bari coma produch de contrast en imatjariá medicala foguèron descubèrtas(en) G. D. Schott, « Some Observations on the History of the Use of Barium Salts in Medicine », Med. Hist., vol. 18, n° 1, 1974, pp. 9-21.. Aquò demòra un usatge important dei compausats bariats. Aquela sau trobèt tanben d'aplicacions suplementàrias coma materiau de carga dins la pintura blanca o dins lei fanjas de foratge. Enfin, durant lo sègle XX, fau nòtar un usatge important coma reactiu present dins lei tubes catodics per i fixar lei gas residuaus.

Proprietats fisicoquimicas

Proprietats atomicas

L'atòm de bari a 56 electrons e son estat fondamentau es [Xe] 6s2. A donc dos electrons de valéncia e de proprietats similaras au calci e ais autreis alcalinoterrós. Dins sei compausats, lo bari es ansin frequentament a l'estat d'oxidacion +II. Aquò s'explica per una electronegativitat fòrça febla (0,89 sus l'escala de Pauling) que li permet de cedir sensa dificultat seis electrons de valéncia.

Caracteristicas generalas dau bari elementari

Dins lei condicions normalas de temperatura e de pression, lo bari elementari es un metau blanc argentat, tendre e fòrça malleable(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. A una massa volumica de 3,62 g/cm-3(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90 edicion.. A un ponch de fusion de 727 °C e una temperatura de vaporizacion de °C. Lusent a l'estat pur, reagís rapidament au contacte de l'aire per venir brun-jaune puei gris. Es soluble dins l'etanòl.

Lo bari metallic es un compausat fòrça reactiu. Per o conservar, es plaçat dins una atmosfèra de gas inèrt eissuch (èli, argon, etc.). D'efiech, pòu s'enflamar au contacte de l'aire o d'un autre gas oxidant. Reagís tanben violentament au contacte de l'aiga (amb liberacion de diidrogèn), dei solvents alogenats, dei produchs oxidants e deis acids(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. Pasmens, pertocant lei reaccions amb leis acids, i a una excepcion de remarca amb l'acid sulfuric. D'efiech, l'ataca dau bari metallic per aquel acid entraïna rapidament la formacion d'un jaç protector de sulfat de bari qu'empacha la perseguida de la corrosion.

Lo bari metallic pòu intrar dins la composicion d'aliatges amb d'autrei metaus (en particular l'alumini, lo zinc, lo plomb e l'estanh)(en) Riccardo Ferro e Adriana Saccone, Intermetallic Chemistry, Elsevier, 2008, p. 355..

Occuréncia e isotòpia

La concentracion mejana dau bari dins la crosta terrèstra es de 425 ppm(en) « Abundance of Elements in the Earth's Crust and in the Sea », CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97 edicion, 2016-2017, sec. 14, p. 17.. I es lo 14 element pus abondós e lei mineraus a basa de bari son pas rars dins la natura. Lo pus frequent es la baritina, un sulfat de bari, qu'es estada identificada dins fòrça regions dau monde. Es la fònt principau dau bari actualament produch. Pasmens, existís un segond minerau, la witherita, que pòu èsser l'objècte d'una esplecha industriala.

Lo bari tèn 40 isotòps coneguts e 10 isomèrs nuclears. Lo nombre de massa deis isotòps vària de 114 a 153. Aqueleis isotòps son lo resultat de reaccions termonuclearas aguent luòc durant lei supernòvas. Sièis son estables e un seten es quasi estable amb un periòde radioactiu situat entre 0,5 e 2,7.1021 ans. Lo bari naturau es ansin mai que mai compausat de bari-138 (71,698 %), de bari-137 (11,232 %), de bari-136 (7,854 %) e de bari-135 (6,592 %). Lo bari-134 (2,417 %), lo bari-132 (0,101 %) e lo bari-130 (0,106 %) son pus minoritaris(en) J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman e P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », Pure Appl. Chem., vol. 75, n° 6,‎ 2003, pp. 683–800.(en) M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure Appl. Chem., vol. 78, n° 11,‎ 2006, pp. 2051–2066..

Quimia e proprietats dei compausats bariats

Lo sulfat de bari

Lo sulfat de bari BaSO4 es un solid blanc quasi insoluble dins leis acids (franc de l'acid sulfuric concentrat a caud) e lei solvents organics(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. Se descompausa entre e °C. Es generalament preparat per purificacion de la baritina. La màger part de la produccion es utilizada per alordir lei fanjas de foratge e empedir la liberacion de gas. En causa de sa color blanca, lo sulfat de bari es tanben destinat a la fabricacion de pigments e de materiaus de carga per lei pinturas e lei papiers blancs (pigment litofòn). Enfin, es un produch de contrast utilizat en imatjariá medicala per obtenir de contrasts superiors a 4 % en modificant l'absorpcion dei rais X (generalament dins leis òs e lei paumons). Fa partida de la lista dei medicaments essenciaus de l'Organizacion Mondiala de la Santat(en) WHO Model List of Essential Medicines. 18th list, abriu de 2013..

Lo carbonat de bari

Lo carbonat de bari BaCO3 es un solid blanc que se descompausa a °C. Es quasi insoluble dins l'aiga e l'etanòl, mai una dissolucion es possibla dins leis acids(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. La witherita es un minerau naturau de carbonat de bari, mai es tanben possible de preparar aquela sau a partir d'una reaccion entre lo sulfur de bari BaS e lo carbonat de sòdi Na2CO3 en preséncia de dioxid de carbòni CO2(en) P. Patnaik, Handbook of inorganic chemicals, Nòva York, McGraw-Hill, 2003, pp. 82-83.. Pòu intrar dins la fabricacion de ceramica (en particular dins la glaçadura), de bricas e de malons. En pirotecnia, permet d'obtenir de fuòcs d'artifici verds. A temps passat, èra utilizat per luchar còntra lei rosigaires.

Lo clorur de bari

Lo clorur de bari BaCl2 es una sau blanca. Es preparat a partir d'una reaccion entre l'idroxid de bari e lo carbonat de bari en preséncia d'acid cloridric. Es soluble dins l'aiga e insoluble dins l'etanòl(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. A plusors aplicacions coma reactiu permetent de detectar la preséncia d'ions sulfat, coma substància pirotecnica permetent de produrre una color verda dins lei fuòcs d'artifici e coma produch permetent de melhorar lo tractament termic de l'acier en siderurgia.

L'idroxid de bari

L'idroxid de bari Ba(OH)2 es una sau alcalina de color blanca. Es soluble dins leis acids e parcialament soluble dins l'aiga(fr) INRS, Baryum et composés. Fiche toxicologique n° 125, version 2012, consultada lo 7 de mai de 2025.. Es preparat a partir de reaccions entre lo sulfur de bari BaS e l'aiga o entre l'oxid de bari BaO e l'aiga. Es utilizat en quimia analitica per titrar lei solucions d'acids febles d'un biais precís, en pirotecnia per obtenir de fuòcs d'artifici verds e en quimia organica coma basa fòrta per idrolizar d'estèrs e de nitrils(en) Karl Meyer e Henry S. Bloch, « Naphthoresorcinol », Org. Synth., vol. 3, n° 37, 1945, pp. 25-73.(en) George Bosworth Brown, « Methylsuccinic acid », Org. Synth., vol. 3, n° 615, 1946, pp. 26-54..

L'oxid de bari