Bario
El bario es un elemento químico de símbolo Ba y número atómico 56. Es el quinto elemento del grupo 2, un metal alcalinotérreo blando de color plateado. Debido a su alta reactividad química, el bario nunca se encuentra libre en la naturaleza.
Identidad
- Masa atómica
- 137.328 u
- Categoría
- Alcalinotérreos
- Grupo
- 2
- Periodo
- 6
- Bloque
- s
- Estado(s) de oxidación
- +2
- Fase (25 °C)
- Sólido
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
- Configuración abreviada
- [Xe] 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 18, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 0.890
- Afinidad electrónica
- 14.0 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 503 kJ/mol
- Energías de ionización
- 503 · 965 · 3600 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 726.9 °C (1000 K)
- Punto de ebullición
- 1844.8 °C (2118 K)
- Densidad
- 3.51 g/cm³
- Calor molar
- 28.1 J/(mol·K)
Comportamiento químico del bario
El bario posee dos electrones de valencia en el orbital 6s ([Xe] 6s²). Su energía de ionización es muy reducida y cede rápidamente ambos electrones para formar el catión divalente Ba²⁺ con configuración de gas noble (xenón). Pertenece al grupo 2 de los metales alcalinotérreos, ubicándose debajo del estroncio. Es el metal alcalinotérreo no radiactivo más reactivo y electropositivo de la tabla periódica. Forma enlaces marcadamente iónicos. En presencia de oxígeno o humedad atmosférica se oxida rápidamente adquiriendo un recubrimiento gris mate, y arde fácilmente emitiendo una característica llama verde manzana.
Reactividad
Ba + 2 H₂O → Ba(OH)₂ + H₂
Reacciona de forma rápida y muy exotérmica con el agua líquida desprendiendo gas hidrógeno y formando hidróxido de bario soluble.
2 Ba + O₂ → 2 BaO
Al calentarse arde con vigor en presencia de aire con una llamativa emisión lumínica verde amarillenta, produciendo óxido de bario y peróxido de bario.
Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄
Reacciona de forma prácticamente instantánea y cuantitativa con aniones sulfato en agua, precipitando sulfato de bario, un sólido blanco con el producto de solubilidad más bajo de los alcalinotérreos.
Ba + Cl₂ → BaCl₂
Se combina directamente con cloro gaseoso en caliente formando cloruro de bario en una reacción fuertemente exotérmica.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Sulfato de bario | BaSO₄ | Baritina; papilla de contraste radiológico opaca a rayos X para el tracto digestivo, lodos de perforación y pigmento blanco (litopón) |
| Titanato de bario | BaTiO₃ | Material cerámico ferroeléctrico y piezoeléctrico fundamental en condensadores cerámicos multicapa y transductores de ultrasonido |
| Nitrato de bario | Ba(NO₃)₂ | Sal oxidante empleada en pirotecnia para generar el color verde brillante en fuegos artificiales y proyectiles trazadores |
| Hidróxido de bario | Ba(OH)₂ | Barita cáustica; reactivo analítico alcalino soluble para valorar ácidos y precipitar carbonatos insolubles |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El bario natural está compuesto por siete isótopos: seis estables (¹³⁰Ba, ¹³²Ba, ¹³⁴Ba, ¹³⁵Ba, ¹³⁶Ba, ¹³⁷Ba y ¹³⁸Ba, siendo el ¹³⁸Ba el más abundante con el 71,70 % y un número mágico de 82 neutrones) y un radioisótopo primordial de semivida hiperprolongada (¹³⁰Ba). Se han sintetizado cerca de cuarenta radioisótopos; entre ellos, el bario-133 (¹³³Ba, semivida de 10,5 años) se utiliza como fuente de referencia gamma estandarizada en calibración de equipos de física nuclear y detectores médicos.
Presencia y obtención
Es el decimocuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (unas 425 a 450 ppm). No existe en estado libre debido a su elevada reactividad química. Su mena mineral predominante es la baritina o espato pesado (sulfato de bario, BaSO₄), caracterizada por su extraordinaria densidad para un mineral no metálico; otra fuente secundaria es la witherita (carbonato de bario, BaCO₃). Los mayores productores mundiales son China, India y Marruecos. El metal se obtiene mediante la reducción térmica de óxido de bario con aluminio metálico a 1.100 °C en hornos de vacío.
Historia y origen del nombre
En 1602, el zapatero y alquimista boloñés Vincenzo Cascariolo calentó piedras de baritina con carbón, obteniendo un material que brillaba en la oscuridad («piedra de Bolonia»), descubriendo el primer material fosforescente sintético. En 1774, Carl Wilhelm Scheele identificó el óxido de bario como una tierra mineral nueva en la pirolusita, y en 1808 Humphry Davy aisló por primera vez el bario metálico mediante electrólisis de hidróxido de bario fundido. Davy lo nombró «barium» a partir del griego «barys» (pesado), en alusión a la notable densidad de sus minerales.
Aplicaciones y relevancia del bario
Usos del elemento
El bario metálico puro se utiliza como desgasificador o «getter» en tubos de vacío, tubos de rayos catódicos y válvulas termoiónicas de radiofrecuencia, donde su altísima reactividad absorbe químicamente trazas microscópicas de gases residuales (oxígeno, nitrógeno, vapor de agua). También se incorpora en pequeñas dosis en aleaciones de plomo y estaño para cojinetes antifricción y en electrodos de bujías de motores de encendido rápido.
Usos de sus compuestos
Más del 80 % del sulfato de bario mundial se consume como agente densificante en lodos de sondeo para perforación petrolera y gasística profunda. En medicina es el medio de contraste radiológico por excelencia para radiografías del estómago e intestinos; el titanato de bario se utiliza en millones de condensadores cerámicos de telefonía; y las sales de nitrato colorean de verde los fuegos artificiales.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No es un elemento esencial para la vida humana ni animal. Los iones solubles de bario (Ba²⁺) son extremadamente tóxicos porque bloquean de forma competitiva los canales de potasio en las membranas celulares, provocando parálisis muscular, arritmias cardíacas graves e hipertensión arterial aguda.
Seguridad
A pesar de la toxicidad del catión libre, el sulfato de bario ingerido en exploraciones radiológicas médicas es absolutamente seguro e inocuo gracias a su insolubilidad química extrema (constante de producto de solubilidad de 10⁻¹⁰), impidiendo que los iones se absorban hacia la sangre. En contraste, sales solubles como el cloruro o carbonato de bario son letales si se ingieren accidentalmente.
Medio ambiente
La baritina natural es mineralógicamente inerte y no representa riesgo ecológico. Las aguas de desecho industrial que contengan bario soluble deben ser tratadas mediante precipitación con sulfatos para inmovilizar el catión en forma de baritina insoluble antes de cualquier vertido.
Preguntas frecuentes sobre el Bario
¿Por qué se bebe un líquido con bario antes de una radiografía digestiva?
Aunque el bario disuelto es tóxico, la «papilla» médica que se toma antes de una prueba digestiva contiene sulfato de bario, un compuesto prácticamente insoluble en agua y en los jugos gástricos. Atraviesa el estómago y los intestinos sin ser absorbido por el organismo. Como el bario es un átomo pesado que bloquea los rayos X, dibuja con enorme contraste el relieve de los órganos en las imágenes.
¿Cómo actúan los lodos pesados de baritina para evitar reventones en los pozos petrolíferos?
Durante la perforación de pozos de gas natural o crudo a miles de metros de profundidad, la baritina molida (con una densidad de 4,5 g/cm³) se añade al fluido de perforación. Esta mezcla densa ejerce una presión hidrostática colosal en el fondo del pozo que supera la presión geológica de las bolsas subterráneas de gas y petróleo. Este peso fluido contiene los hidrocarburos confinados en el yacimiento, impidiendo erupciones incontroladas de gas a la superficie que provocarían explosiones.
¿Por qué el titanato de bario supuso una revolución en los condensadores electrónicos modernos?
El titanato de bario (BaTiO₃) es una cerámica que presenta ferroelectricidad con una constante dieléctrica gigantesca a temperatura ambiente, superando en miles de veces a la de aislantes tradicionales como la mica o el vidrio. Al aplicar un campo eléctrico, los iones de titanio y bario se desplazan dentro de la celda cristalina generando una polarización espontánea reversible. Esta propiedad permite fabricar condensadores cerámicos multicapa (MLCC) microscópicos capaces de almacenar gran carga eléctrica en teléfonos inteligentes y ordenadores.
¿Cómo ayudaba el bario a mantener el vacío en los televisores antiguos?
Los televisores de tubo necesitaban mantener un vacío en su interior para que los electrones pudieran desplazarse sin chocar con moléculas de gas. Durante la fabricación, se utilizaba a veces una pequeña cantidad de bario que reaccionaba con los gases residuales y ayudaba a conservar ese vacío. El depósito brillante que podía verse dentro del tubo era una señal de ese material. Esta técnica perdió importancia con la llegada de las pantallas modernas.
¿Qué fue la legendaria «piedra de Bolonia» y qué papel tuvo en el descubrimiento de la fosforescencia?
A comienzos del siglo XVII en Italia, el alquimista aficionado Vincenzo Cascariolo recogió densos nódulos de baritina en el monte Paderno y los calcinó junto con carbón en su fragua. El proceso redujo el sulfato de bario a sulfuro de bario impuro, creando un material insólito que, tras exponerse a la luz solar diurna, resplandecía intensamente en la oscuridad durante horas. Aquella «piedra fosfórica de Bolonia» fascinó a científicos europeos, inaugurando el estudio formal de la luminiscencia inorgánica.
¿Por qué algunas sales de bario son peligrosas para el organismo?
Muchas sales solubles de bario son tóxicas porque el bario puede interferir en procesos eléctricos esenciales para el funcionamiento de los músculos y el corazón. Una intoxicación puede causar debilidad, alteraciones del ritmo cardíaco y otros síntomas graves. No todas las sustancias que contienen bario tienen el mismo riesgo: el sulfato de bario es muy poco soluble y, por esa razón, se utiliza en determinadas pruebas médicas bajo supervisión profesional.
¿Por qué los fuegos artificiales verdes llevan bario?
El color verde brillante de la pirotecnia se debe a compuestos como el nitrato o el cloruro de bario. Cuando la pólvora detona y calienta la mezcla a más de mil grados, los electrones del bario se excitan y, al regresar a su estado original, desprenden el exceso de energía emitiendo luz en una longitud de onda verde esmeralda muy pura y visible en el cielo nocturno.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.