Висмута оксинитрат
Висмута оксинитрат
Имена
Название ИЮПАК
пентависмут;кислород(2-);нонагидроксид;тетранитрат
Другие имена
Нитрат висмута
Основной нитрат висмута
Субнитрат висмута [USP:JAN]
Bismutum subnitricum
Magisterium bismuti
Идентификаторы
  • 1304-85-4 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ХЭБИ
  • ЧЕБИ:31293 проверятьИ
ChemSpider
  • 65321938 проверятьИ
DrugBank
  • DB13209 проверятьИ
МеШвисмут+субнитрат
CID PubChem
  • 73415757
УНИИ
  • H19J064BA5 проверятьИ
  • InChI=1S/5Bi.4NO3.9H2O.O/c;;;;;;4*2-1(3)4;;;;;;;;;;;/h;;;;;;;;;;9*1H2;/q5*+3;4*-1;;;;;;;;;;;-2/p-9
    Ключ: QGWDKKHSDXWPET-UHFFFAOYSA-E [1]
  • [N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[ O-].[N+](=O)([O-])[O-].[OH-].[OH -].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[O-2].[Bi+3]. [Би+3].[Би+3].[Би+3].[Би+3] [1]
Характеристики
Bi 5 H 9 N 4 O 22 (Основная формула) [1]
Молярная масса1461,99  г/моль [1]
Плотность1,79  г/мл (H2O ) [ 1]
Температура плавленияРазлагается при 260 [1]
Точка кипенияРазлагается при 260 [1]
Нерастворимый [1]
Опасности
Маркировка СГС :
GHS03: Окисление GHS07: Восклицательный знак
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение
Висмута субнитрат моногидрат
Имена
Название ИЮПАК
оксовисмутанил нитрат;гидрат
Идентификаторы
  • 13595-83-0 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
CID PubChem
  • 129842132
  • InChI=1S/Bi.NO3.H2O.O/c;2-1(3)4;;/h;;1H2;/q+1;-1;;
    Ключ: HFJNHTDBULDRRH-UHFFFAOYSA-N
  • [Н+](=О)([О-])О[Би]=ОО
Характеристики
BiH 2 NO 5 (Основная формула) [2]
Молярная масса305  г/моль [2]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

Оксинитрат висмута — это название, применяемое к ряду соединений, которые содержат Bi 3+ , нитрат- ионы и оксид -ионы и которые можно рассматривать как соединения, образованные из Bi 2 O 3 , N 2 O 5 и H 2 O. Другие названия оксинитрата висмута включают субнитрат висмута и нитрат висмутила . В старых текстах оксинитрат висмута часто просто описывается как BiONO 3 или основной нитрат висмута . Оксинитрат висмута когда-то назывался magisterium bismuti или bismutum subnitricum и использовался как белый пигмент , в косметических целях и как мягкое дезинфицирующее средство для внутреннего и наружного применения. [3] [4] Он также используется для образования реагента Драгендорфа , ​​который используется в качестве красителя для ТСХ .

Гидраты

Оксинитрат висмута коммерчески доступен как Bi 5 O(OH) 9 (NO 3 ) 4 (номер CAS: 1304-85-4 ) или как BiONO 3 ·H 2 O (номер CAS: 13595-83-0 ).

Некоторые соединения были полностью охарактеризованы с помощью исследований монокристаллов и обнаружено, что они содержат октаэдрический катион [Bi 6 O x (OH) 8− x ] (10− x )+ . Существуют косвенные доказательства того, что либо октаэдрический катион Bi
6О
4(ОЙ)6+
4[4] или октаэдрический катион Bi
6(ОЙ)6+
12[5] присутствует в водном растворе после полимеризации Bi (H
2О)3+
8, ион Bi 3+, присутствующий в кислых растворах. [6] Ион Bi
6О
4(ОЙ)6+
4обнаружен в перхлоратном соединении Bi 6 O 4 (OH) 4 ClO 4 ·7H 2 O [7] и является изоэлектронным с октаэдрическим кластером Sn 6 O 4 (OH) 4 , обнаруженным в гидрате оксида олова (II) , 3SnO·H 2 O. [5] Соединения, которые его содержат:

Bi 6 O 4 (HO) 4 (NO 3 ) 6 ·H 2 O [8] [9] (эквивалент BiONO 3 · ⁠1/2⁠ Н 2 О; Bi 2 O 3 ·N 2 O 5 ·H 2 O )
Bi 6 O 4 (OH) 4 (NO 3 ) 6 ·4H 2 O [10] (эквивалент BiONO 3 ·H 2 O; Bi 2 O 3 ·N 2 O 5 ·6H 2 O )
[Bi 6 O 4 (OH) 4 ][Bi 6 O 5 (OH) 3 ](NO 3 ) 11 , который содержит два разных катиона, [Bi 6 O 4 (OH) 4 ] 6+ и [Bi 6 O 5 (OH) 3 ] 5+ [11]

Соединение Bi 6 O 5 (OH) 3 (NO 3 ) 5 ·3H 2 O (эквивалентное 6Bi 2 O 3 ·5N 2 O 5 ·9H 2 O) также содержит октаэдрические единицы, но на этот раз они соединены в {[Bi 6 O 5 (OH) 3 ] 5+ } 2 . [12]

Кроме того, некоторые оксинитраты имеют слоистую структуру (общий мотив, также встречающийся в оксигалогенидах висмута(III) :

Bi 2 O 2 (OH)NO 3 (эквивалент BiONO 3 · ⁠1/2⁠ H 2 O) содержит слои "[Bi 2 O 2 ] 2+ " [13]
Bi 5 O 7 NO 3 , который изоструктурен с β-Bi 5 O 7 I [14]

Структура кластерного катиона

Октаэдрический ион имеет 6 ионов Bi 3+ в углах октаэдра . Между атомами Bi нет ковалентной связи, они удерживаются на месте мостиковыми анионами O 2− и OH − , по одному в центре каждой из восьми треугольных граней, соединяющими три иона Bi. Ионы Bi по существу являются четырехкоординированными и находятся на вершине плоской квадратной пирамиды. Теоретическое исследование ab initio механизма гидратации Bi 3+ и структуры приходит к выводу, что неподеленные пары на ионах Bi 3+ стереохимически активны. [15]

Подготовка

Оксинитраты висмута могут быть получены из нитрата висмута (III) . Например, гидролизом раствора нитрата висмута путем добавления щелочи или реакцией пентагидрата BiNO 3 ·5H 2 O с KOH, или контролируемым термическим разложением пентагидрата.

Термическое разложение пентагидрата нитрата висмута протекает через следующие стадии: [16]

При pH ниже 1,0 первым твердым продуктом является Bi 6 O 4 (OH) 4 (NO 3 ) 6 · 4H 2 O (эквивалент BiNO 3 · H 2 O), который при нагревании дает Bi 6 H 2 O(NO 3 )O 4 (OH) 4 (эквивалент BiNO 3 . ⁠1/2⁠ Н 2 О).
Между pH 1,2 и 1,8 происходит дальнейший гидролиз и образуется Bi 6 O 5 (OH) 3 (NO 3 ) 5 ·3H 2 O.

Конечным продуктом оксинитрата термической дегидратации считается Bi 5 O 7 NO 3 , [14] который изоструктурен с β–Bi 5 O 7 I и имеет слоистую структуру. [17] Конечной стадией термического разложения оксинитратов является оксид висмута(III) , Bi 2 O 3 .

Ссылки

  1. ^ abcdefgh PubChem. "Субнитрат висмута". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 11.11.2020 .
  2. ^ ab PubChem. "Висмута субнитрата моногидрат". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 23.11.2020 .
  3. ^ Сэдлер, Питер Дж. (1991). Сайкс, А. Г. (ред.). Достижения в неорганической химии . Т. 36. Academic Press. Гл. 1. ISBN 0-12-023636-2.
  4. ^ ab Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ред.), Inorganic Chemistry , перевод Eagleson, Mary; Brewer, William, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, стр. 771, ISBN 0-12-352651-5
  5. ^ ab Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ Перссон, Ингмар (2010). «Гидратированные ионы металлов в водном растворе: насколько регулярны их структуры?». Pure and Applied Chemistry . 82 (10): 1901– 1917. doi : 10.1351/PAC-CON-09-10-22 . ISSN  0033-4545.
  7. ^ Godfrey, SM; et al. (1998). "Глава 4". В Norman, NC (ред.). Химия мышьяка, сурьмы и висмута . Blackie Academic and Professional. ISBN 0-7514-0389-X.
  8. ^ Lazarini, F. (1979). "Основной нитрат висмута [Bi6(H2O)(NO3)O4(OH)4](NO3)5". Acta Crystallographica Section B. 35 ( 2): 448– 450. Bibcode :1979AcCrB..35..448L. doi :10.1107/S0567740879003745. ISSN  0567-7408.
  9. ^ Sundvall, Bengt; Elgsaeter, Arnljot; Oftedal, Gunnhild; Strand, Knut A.; Hoyer, Eberhard; Spiridonov, VP; Strand, TG (1979). "Кристаллическая и молекулярная структура моногидрата нитрата тетраоксотетрагидроксовисмута(III), Bi6O4(HO)4(NO3)6.H2O". Acta Chemica Scandinavica . 33a : 219–224 . doi : 10.3891/acta.chem.scand.33a-0219 . ISSN  0904-213X.
  10. ^ Лазарини, Ф. (1979). «Тетра- μ 3 -гидроксо-тетра- μ 3 -оксо-гексависмута (III) нитрат тетрагидрат, [Bi 6 O 4 (OH) 4 ](NO 3 ) 6 ·4H 2 O». Crystal Structure Communications . 8 : 69–74 .
  11. ^ Норлунд Кристенсен, Аксель; Лебех, Бенте (2012). «Исследование кристаллической структуры основного нитрата висмута(III) состава [Bi6O4(OH)4]0,54(1)[Bi6O5(OH)3]0,46(1)(NO3)5,54(1)» (PDF) . Dalton Transactions . 41 (7): 1971– 1980. doi :10.1039/c1dt11646k. ISSN  1477-9226. PMID  22180862. S2CID  205791388.
  12. ^ Lazarini, F. (1978). «Кристаллическая структура основного нитрата висмута, [Bi 6 O 5 (OH) 3 ](NO 3 ) 5 ·3H 2 O». Acta Crystallographica Section B . 34 (11): 3169– 3173. Bibcode :1978AcCrB..34.3169L. doi :10.1107/S0567740878010419. ISSN  0567-7408.
  13. ^ Генри, Наташа; и др. (2005). «Слои [Bi2O2]2+ в Bi2O2(OH)(NO3): синтез и определение структуры». Zeitschrift für Naturforschung B . 60 (3): 322–327 . doi : 10.1515/znb-2005-0315 . S2CID  197047627.
  14. ^ ab Kodama, Hiroshi (1994). «Синтез нового соединения, Bi 5 O 7 NO 3 , путем термического разложения». Журнал химии твердого тела . 112 (1): 27– 30. Bibcode :1994JSSCh.112...27K. doi :10.1006/jssc.1994.1259. ISSN  0022-4596.
  15. ^ Pye, CC; Gunasekara, CM; Rudolph, WW (2007). «Исследование гидратации висмута из первых принципов». Canadian Journal of Chemistry . 85 (11): 945–950 . doi :10.1139/v07-108. ISSN  0008-4042.
  16. ^ Lazarini, F. (1981). «Термическая дегидратация некоторых основных нитратов висмута». Thermochimica Acta . 46 (1): 53– 55. Bibcode : 1981TcAc...46...53L. doi : 10.1016/0040-6031(81)85076-9. ISSN  0040-6031.
  17. ^ Зиглер, П.; Штребеле, М.; Мейер, Х.-Дж. (2004). «Кристаллическая структура нитрата гептаоксида пентависмута, Bi5O7NO3». Zeitschrift für Kristallographie – Новые кристаллические структуры . 219 (2): 91–92 . doi : 10.1524/ncrs.2004.219.2.91 . S2CID  201123614.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Висмут_оксинитрат&oldid=1264827035"