יסוד כימי · דף עיון
56Ba

בריום

בריום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 56 וסמלו Ba. הוא נמצא במחזור 6, קבוצה 2 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Xe] 6s2.

מספר אטומי56
משקל אטומי תקני137.327(7)
קבוצה2
מחזור6
בלוקs
תצורת אלקטרונים[Xe] 6s2
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לבריום שני אלקטרוני ערכיות, ולכן מצב החמצון +2 הוא השכיח ביותר. המבנה הזה מסביר את הכימיה של מלחים, תחמוצות ותגובות אופייניות של המתכות האלקליות-עפרוריות.

תצורת האלקטרונים של בריום היא [Xe] 6s2. האלקטרונים החיצוניים קובעים את המגמות בקבוצה ברדיוס האטומי, באנרגיית היינון ובחוזק האופי היוני של תרכובות רבות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

בריום נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 3.51 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 000 K (726.9 °C). נקודת הרתיחה היא 2 118 K (1 845 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא בריום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, בריום מופיע ביישומים כגון ציוד דימות רפואי, נוזלי קידוח וזיקוקים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

ציוד דימות רפואי

בריום משמש בחומרים מגנטיים או בסגסוגות כאשר המבנה האלקטרוני שלו מאפשר מגנטיות חזקה, יציבה או נשלטת.

נוזלי קידוח

תרכובות של בריום יכולות להיכלל בנוזלי קידוח כדי לשלוט בצפיפות, בצמיגות, בלחץ וביציבות הבאר.

זיקוקים

תרכובות של בריום משמשות בתערובות פירוטכניות כדי ליצור צבעים אופייניים, ניצוצות או אפקטים אנרגטיים בעת חימום.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

בריום נמצא במחזור 6 ובקבוצה 2. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: רובידיום; סטרונציום; איטריום; צסיום; פרנסיום; רדיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת אלקלית-עפרורית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 2
צפיפות3.51 g/cm³
נקודת התכה1 000 K (726.9 °C)
נקודת רתיחה2 119 K (1 845 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג0.89
אנרגיית יינון ראשונה502.8kJ/mol
זיקה אלקטרונית13.95 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי בריום מזוהה עם עבודתו של קרל וילהלם שלה. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של בריום הוא 137.327(7). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לבריום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לבריום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.