Висмутат натрия
 NaBiO 3 . Порошок | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Оксид натрия-висмута | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.032.220 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| NaBiONaBiO3 | |
| Молярная масса | 279.968 g/mol |
| Появление | Порошок от желтого до желтовато-коричневого цвета без запаха. [1] |
| Плотность | 6,50 г/см 3 |
| Нерастворим на холоде, разлагается в горячей воде. [2] | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 , Х335 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , Р501 | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 420 мг/кг (крыса, перорально) [1] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Антимонат натрия |
Другие катионы | Висмутат калия |
Родственные соединения | Sodium hexafluorobismuthate(V) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Висмутат натрия – неорганическое соединение и сильный окислитель с химической формулой NaBiO 3 . [3] Он несколько гигроскопичен , [2] но не растворяется в холодной воде , что может быть удобно, поскольку реагент можно легко удалить после реакции. Это одна из немногих водонерастворимых солей натрия. Коммерческие образцы могут представлять собой смесь оксида висмута(V), карбоната натрия и пероксида натрия . [4]
Родственное соединение с приблизительной формулой Na 3 BiO 4 также существует. [5]
Структура
[ редактировать ]Висмутат натрия имеет структуру ильменита , состоящую из октаэдрических центров висмута (V) и катионов натрия. Среднее расстояние Bi–O составляет 2,116 Å. Структура ильменита связана со структурой корунда ( Al 2 O 3 ) со слоистой структурой, образованной плотноупакованными атомами кислорода с двумя разными катионами, чередующимися в октаэдрических позициях. [6]
Синтез
[ редактировать ]+V Висмут окисляется до степени окисления лишь с трудом в отсутствие щелочи. Синтез осуществляют путем приготовления суспензии триоксида висмута в кипящем растворе гидроксида натрия. Затем он окисляется добавлением брома с образованием висмутата натрия. [7]
- Bi 2 O 3 + 6 NaOH + 2 Br 2 → 2 NaBiO 3 + 4 NaBr + 3 H 2 O
Другой синтез NaBiO 3 включает окисление смеси оксидов натрия и оксидов висмута(III) воздухом (как источник O 2 ): [8]
- Na2O + Bi2O3 O O2 + 22NaBiO3 →
Процедура аналогична окислению диоксида марганца в щелочи с получением манганата натрия .
Реакции
[ редактировать ]Условия хранения с влажностью и высокими температурами губительны для висмутата натрия, так как он окисляет воду, разлагаясь на гидроксид натрия и оксид висмута(III): [2]
- 2 NaBiO 3 + H 2 O → 2 NaOH + Bi 2 O 3 + O 2
Он быстрее разлагается кислотами . В HCl NaBiO 3 также реагирует с образованием газообразного хлора . [2]
NaBiO 3 можно использовать для качественного и количественного обнаружения марганца. Будучи сильным окислителем, он превращает практически любое соединение марганца в перманганат , который легко поддается спектрофотометрическому анализу . [3] Для этого некоторое количество NaBiO 3 и образец подвергают реакции в горячем растворе серной или азотной кислоты. [2] Перманганат имеет фиолетовый цвет и максимальное поглощение при 510 нм. Реакция: [ нужна ссылка ]
- 2 млн. 2+ + 5 NaBiO 3 + 14 H + → 2 МnО −
4 + 5 Би 3+ + 5 уже + + 7 Н 2 О
Висмутат натрия может осуществлять окислительное 1,2-расщепление гликолей , кетолов и альфа-гидроксикислот без дальнейшего окисления (возможных) альдегидных продуктов: [9]
- R 2 C(OH)–C(OH)– R 2 → R 2 C=O + O=C R 2
- R 2 C(OH)–C(O)– R → R 2 C=O + R COOH
- R 2 C(OH)–COOH → R 2 C=O + CO 2
Эти расщепления можно проводить в присутствии уксусной или фосфорной кислоты при комнатной температуре. В качестве реакционной среды можно использовать такие спирты, как метанол или этанол , поскольку они медленно окисляются висмутатом натрия. Тетраацетат свинца вступает в аналогичные реакции, но для висмутата натрия не требуются безводные условия, необходимые при использовании тетраацетата свинца. [9]
NaBiO 3 можно использовать для выделения плутония в лабораторных условиях (см. процесс фосфата висмута ).
Безопасность
[ редактировать ]NaBiO 3 является слабым механическим раздражителем . При проглатывании он умеренно токсичен, симптомы схожи с отравлением свинцом : боли в животе и рвота. Большие дозы вызывают диарею и смерть. Продолжающееся всасывание NaBiO 3 в организм приводит к необратимому повреждению почек . [1] Эти эффекты обусловлены токсичностью висмута . Абсолютно смертельная доза (LD 100 ) NaBiO 3 при пероральном приеме составляет 720 мг/кг для крыс и 510 мг/кг для кроликов. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- Сузуки Х (2001 г.). Сузуки Х, Матано Ю (ред.). Висмуторганическая химия . Эльзевир . ISBN 978-0-444-20528-5 .
- Брауэр Г. (1963). Справочник по препаративной неорганической химии . Том. 1 (2-е изд.). Академическая пресса. стр. 627–628.
Цитаты
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Висмутат натрия» . Маллинкродт Бейкер. 19 июня 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Индекс Merck (12-е изд.). Электронный паб Chapman & Hall. Разделение. 2000. с. 1357. ИСБН 9781584881292 .
- ^ Jump up to: а б Гринвуд Н.Н. , Эрншоу А. (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Сузуки, стр. 1-20.
- ^ Саша В (2004). Конформационное выяснение неорганических оксоанионов углерода и твердотельный синтез путем электрокристаллизации Ag 3 O4 и Na 3 BiO 4 (PDF) (доктор философии) (на немецком языке). Институт исследований твердого тела Макса Планка, Штутгарт . дои : 10.18419/опус-6540 .
- ^ Кумада Н., Киномура Н., Слейт А.В. (2000). «Нейтронно-порошковое уточнение оксидов висмута ильменитового типа: ABiO 3 (A = Na, Ag)». Бюллетень исследования материалов . 35 (14–15): 2397–2402. дои : 10.1016/S0025-5408(00)00453-0 . – через ScienceDirect (может потребоваться подписка или контент может быть доступен в библиотеках.)
- ^ ред. Георг Брауэр. С соавторами М. Бодлера (1975). Справочник по препаративной неорганической химии / 1 (на немецком языке). Штутгарт: Энке. п. 604. ИСБН 3-432-02328-6 . OCLC 310719485 .
- ^ Гринвуд Н.Н. (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 578. ИСБН 9780080379418 .
- ^ Jump up to: а б Сузуки, с. 373
- ^ Дусинска М. и др. (12 декабря 2013 г.). «Мнение о цитрате висмута» (PDF) . Научный комитет по безопасности потребителей . дои : 10.2772/74214 . ISBN 9789279301223 . Номер SCCS: SCCS/1499/12.