元素的基本信息
元素符号:Ba
原子序数:56
中文名称及拼音:钡 bèi
英文名称:Barium
相对原子质量:137.33
原子核外电子排布式:[Xe]6s2
重要的同位素及其天然丰度:130Ba 0.106(1)%,132Ba 0.101(1)%,
134Ba 2.417(18)%,135Ba 6.592(12)%,136Ba 7.854(24)%,
137Ba 11.232(24)%,138Ba 71.698(42)%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):4.25×102
海洋中的含量(mg·L-1):1.3×10-2
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):0.022
人体中含量占体重百分数(%):0.00003
常见氧化态:0,+2
元素电负性:0.89
原子半径(pm):217.3(CN=12)
离子半径(pm):136(Ba2+,CN=6),142(Ba2+,CN=8),
160(Ba2+,CN=12)
元素第一电离能(kJ·mol-1):502.85
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):13.954
单质的基本物理量
化学式:Ba
熔点(°C):727
沸点(°C):1845
密度(g·cm-3):3.62
比热容298.15K(mol-1·K-1):28.1
熔化热(kJ·mol-1):7.12
汽化热(kJ·mol-1):140
注:在其沸点1845℃时的数据
原子化焓(kJ·mol-1):179.1±5.0
单质的热力学数据
化学式:Ba
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0(s),180.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
0(s),146.0(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
62.5(s),170.2(g)


元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:重晶石、毒重石。
常见存在形式的化学式:BaSO4,BaCO3
主要存在地:重晶石主要有英国的威斯特曼兰、昆不利亚,罗马尼亚的菲尔斯邦尼,德国的萨克森,中国贵州天柱、甘肃黑风沟、湖南贡溪、湖北柳林、广西象州、陕西水坪等产地。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
Ba2+ + 2e- ⇌ Ba -2.912
Ba2+ + 2e- ⇌ Ba(Hg) -1.570
Ba(OH)2 + 2e- ⇌ Ba + 2OH- -2.99

某些化合物沉淀Ksp:
金属离子 阴离子 Ksp
AsO3-4 8.0×10-51
BrO-3 2.43×10-4
CO2-3 2.58×10-9
CrO2-4 1.17×10-10
[Fe(CN)6]4- 3.2×10-8
F- 1.84×10-7
[SiF6]2- 1×10-6
HPO2-4 3.2×10-7
OH- 2.55×10-4
IO-3 (H2O) 4.01×10-9
MoO2-4 3.54×10-8
Ba2+ NbO-3 3.2×10-17
NO-3 4.64×10-3
C2O2-4 1.6×10-7
C2O2-4 (H2O) 2.3×10-8
MnO-4 2.5×10-10
ReO-4 5.2×10-2
PO3-4 3.4×10-23
P2O2-7 3.2×10-11
SeO2-4 3.4×10-8
SO2-4 1.08×10-10
SO2-3 5.0×10-10
S2O2-3 1.6×10-5


某些配位化合物K:
金属离子 配体 log K1 log K2 log K3 log K4 log K5 log K6
IO-3 1.05
Ba2+ NO-3 0.92
P2O4-7 4.6

元素发现简史
发现时间、发现者:

1774年 瑞典化学家舍勒(Carl Wilhelm Scheele)

1808年 英国化学家戴维(Humphry Davy)

命名时间、命名者:

1808年 英国化学家戴维(Humphry Davy)

命名的意思:

源于baryta(重晶石)。

发现简史:

1600年代初,意大利博洛尼亚的制鞋工人卡西奥劳罗(Vincenzo Casciarolo)发现了一些特别的鹅卵石。如果白天加热,它们将在夜间发光。这是矿物重晶石(硫酸钡,BaSO4)。

1774年,瑞典化学家舍勒(Carl Wilhelm Scheele)发现重晶石中含有一种未发现的新元素,但无法分离提纯这种元素,只能得到它的氧化物,即氧化钡。同一时期的法国科学家拉瓦锡(Antoine Lavoisier)等人也知道氧化钡的存在。另外同在18世纪,英国矿物学家威廉·威瑟林(William Withering)在坎伯兰(Cumberland)的一个铅矿中发现了另一种奇怪的重矿物,而且显然不是铅矿石,他将其称为毒重石,其主要成分为碳酸钡(BaCO3)。

使用炭冶炼的常规方法,硫酸盐和碳酸盐都不能得到金属单质。英国伦敦皇家研究所的化学家戴维(Humphry Davy)于1808年通过电解熔融的氢氧化钡得到了钡单质,使用了与钙类似的命名方法,用重晶石(baryta)的名称加上表示元素的后缀-ium来命名钡(Barium)。但因为戴维依然是从汞齐中得到的金属钡,此时他得到的金属钡的纯度不高。

之后,光谱分析的奠基人德国化学家本生(Robert Bunsen)通过电解氯化钡和氯化铵的熔融混合物获得了纯净的钡。

参考文献
[1] [2019-11-01]. https://en.wikipedia.org/wiki/Barium#History.
[2] [2019-11-01]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/56/Barium.