Oxinitrato de bismuto
 | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC pentabismuto;oxígeno(2-);nonahidróxido;tetranitrato | |
| Otros nombres Nitrato de bismuto Nitrato básico de bismuto Subnitrato de bismuto [USP:JAN] Bismutum subnitricum Magisterium bismuti | |
| Identificadores | |
| |
Modelo 3D ( JSmol ) |
|
| EBICh |
|
| Araña química |
|
| Banco de medicamentos |
|
| Malla | bismuto+subnitrato |
Identificador de centro de PubChem |
|
| UNIVERSIDAD |
|
| |
| |
| Propiedades | |
| Bi 5 H 9 N 4 O 22 (Fórmula básica) [1] | |
| Masa molar | 1461,99 g/mol [1] |
| Densidad | 1,79 g/ml (H2O ) [ 1] |
| Punto de fusión | Se descompone a 260 [1] |
| Punto de ebullición | Se descompone a 260 [1] |
| Insoluble [1] | |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
  | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC nitrato de oxobismutanilo;hidrato | |
| Identificadores | |
| |
Modelo 3D ( JSmol ) |
|
Identificador de centro de PubChem |
|
| |
| |
| Propiedades | |
| BiH 2 NO 5 (Fórmula básica) [2] | |
| Masa molar | 305 g/mol [2] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El oxinitrato de bismuto es el nombre que se aplica a una serie de compuestos que contienen Bi 3+ , iones nitrato e iones óxido y que pueden considerarse compuestos formados a partir de Bi 2 O 3 , N 2 O 5 y H 2 O. Otros nombres para el oxinitrato de bismuto incluyen subnitrato de bismuto y nitrato de bismutilo . En textos más antiguos, el oxinitrato de bismuto a menudo se describe simplemente como BiONO 3 o nitrato básico de bismuto . El oxinitrato de bismuto alguna vez se llamó magisterium bismuti o bismutum subnitricum , y se usaba como pigmento blanco , en el cuidado de la belleza y como desinfectante suave para uso interno y externo. [3] [4] También se usa para formar el reactivo de Dragendorff , que se usa como tinción de TLC .
El oxinitrato de bismuto está disponible comercialmente como Bi 5 O(OH) 9 (NO 3 ) 4 (número CAS: 1304-85-4) o como BiONO 3 ·H 2 O (número CAS: 13595-83-0).
Algunos compuestos se han caracterizado completamente con estudios de monocristales y se ha descubierto que contienen el catión octaédrico [Bi 6 O x (OH) 8− x ] (10− x )+ . Hay evidencia indirecta de que el catión octaédrico Bi
6Oh
4(OH)6+
4[4] o el catión octaédrico Bi
6(OH)6+
12[5] está presente en solución acuosa después de la polimerización de Bi(H
2O)3+
8, el ion Bi 3+ presente en soluciones ácidas. [6] El ion Bi
6Oh
4(OH)6+
4Se encuentra en el compuesto de perclorato Bi 6 O 4 (OH) 4 ClO 4 ·7H 2 O [7] y es isoelectrónico con el grupo octaédrico Sn 6 O 4 (OH) 4 que se encuentra en el hidrato de óxido de estaño (II) , 3SnO·H 2 O. [5] Los compuestos que lo contienen son:
- Bi 6 O 4 (HO) 4 (NO 3 ) 6 ·H 2 O [8] [9] (equivalente a BiONO 3 · 1/2 H2O ; Bi2O3 · N2O5 · H2O )
- Bi 6 O 4 (OH) 4 (NO 3 ) 6 ·4H 2 O [10] (equivalente a 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 , que contiene dos cationes diferentes, [Bi 6 O 4 (OH) 4 ] 6+ y [Bi 6 O 5 (OH) 3 ] 5+ [11]
El compuesto Bi 6 O 5 (OH) 3 (NO 3 ) 5 ·3H 2 O (equivalente a 6Bi 2 O 3 ·5N 2 O 5 ·9H 2 O) también contiene las unidades octaédricas pero esta vez están unidas para formar {[Bi 6 O 5 (OH) 3 ] 5+ } 2 . [12]
Además, algunos oxinitratos tienen estructuras de capas (un motivo común que también se encuentra en los oxihaluros de bismuto (III) ):
- Bi 2 O 2 (OH)NO 3 (equivalente a BiONO 3 · 1/2 H 2 O) contiene capas "[Bi 2 O 2 ] 2+ " [13]
- Bi 5 O 7 NO 3 , que es isoestructural con β-Bi 5 O 7 I [14]
Estructura de cationes en racimo
El ion octaédrico tiene 6 iones Bi 3+ en las esquinas de un octaedro . No hay enlace covalente entre los átomos de Bi, se mantienen en posición mediante aniones O 2− y OH − , uno en el centro de cada una de las ocho caras triangulares, que unen tres iones Bi. Los iones Bi son esencialmente de cuatro coordenadas y están en el vértice de una pirámide cuadrada plana. Un estudio teórico ab initio del mecanismo de hidratación de Bi 3+ y la estructura concluye que los pares solitarios en los iones Bi 3+ son estereoquímicamente activos. [15]
Preparación
Los oxinitratos de bismuto se pueden preparar a partir de nitrato de bismuto (III) . Por ejemplo, la hidrólisis de una solución de nitrato de bismuto mediante la adición de álcali o la reacción del pentahidrato, BiNO 3 ·5H 2 O con KOH, o la descomposición térmica controlada del pentahidrato.
La descomposición térmica del nitrato de bismuto pentahidratado se produce a través de las siguientes etapas: [16]
- A un pH inferior a 1,0, Bi 6 O 4 (OH) 4 (NO 3 ) 6 ·4H 2 O (equivalente a BiNO 3 · H 2 O) es el primer producto sólido, que cuando se calienta produce Bi 6 H 2 O(NO 3 )O 4 (OH) 4 (equivalente a BiNO 3 .1/2 H2O ) .
- Entre pH 1,2 y 1,8, se produce más hidrólisis y se forma Bi 6 O 5 (OH) 3 (NO 3 ) 5 ·3H 2 O.
Se cree que el producto oxinitrato final de la deshidratación térmica es Bi 5 O 7 NO 3 , [14] que es isoestructural con β–Bi 5 O 7 I y tiene una estructura de capas. [17] La etapa final de la descomposición térmica de los oxinitratos es el óxido de bismuto (III) , Bi 2 O 3 .
Referencias
- ^ abcdefgh PubChem. "Subnitrato de bismuto". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 11 de noviembre de 2020 .
- ^ ab PubChem. "Subnitrato de bismuto monohidrato". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 23 de noviembre de 2020 .
- ^ Sadler, Peter J (1991). Sykes, AG (ed.). Avances en química inorgánica . Vol. 36. Academic Press. cap. 1. ISBN. 0-12-023636-2.
- ^ ab Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Química inorgánica , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlín: Academic Press/De Gruyter, pág. 771, ISBN 0-12-352651-5
- ^ ab Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Persson, Ingmar (2010). "Iones metálicos hidratados en solución acuosa: ¿Cuán regulares son sus estructuras?". Química Pura y Aplicada . 82 (10): 1901–1917. doi : 10.1351/PAC-CON-09-10-22 . ISSN 0033-4545.
- ^ Godfrey, SM; et al. (1998). "Capítulo 4". En Norman, NC (ed.). Química del arsénico, el antimonio y el bismuto . Blackie Academic and Professional. ISBN 0-7514-0389-X.
- ^ Lazarini, F. (1979). "Nitrato básico de bismuto [Bi6(H2O)(NO3)O4(OH)4](NO3)5". Acta Crystallographica Sección B . 35 (2): 448–450. Código Bibliográfico :1979AcCrB..35..448L. doi :10.1107/S0567740879003745. ISSN 0567-7408.
- ^ Sundvall, Bengt; Elgsaeter, Arnljot; Oftedal, Gunnhild; Strand, Knut A.; Hoyer, Eberhard; Spiridonov, VP; Strand, TG (1979). "Estructura cristalina y molecular del monohidrato de nitrato de tetraoxotetrahidroxobismut(III), Bi6O4(HO)4(NO3)6.H2O". Acta Chemica Scandinavica . 33a : 219–224. doi : 10.3891/acta.chem.scand.33a-0219 . ISSN 0904-213X.
- ^ Lazarini, F. (1979). "Nitrato de tetra- μ 3 -hidroxo-tetra- μ 3 -oxo-hexabismut (III) tetrahidrato, [Bi 6 O 4 (OH) 4 ](NO 3 ) 6 ·4H 2 O". Crystal Structure Communications . 8 : 69–74.
- ^ Nørlund Christensen, Axel; Lebech, Bente (2012). "Investigación de la estructura cristalina de un nitrato básico de bismuto(III) con la composición [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.
- ^ Lazarini, F. (1978). "La estructura cristalina de un nitrato básico de bismuto, [Bi 6 O 5 (OH) 3 ](NO 3 ) 5 ·3H 2 O". Acta Crystallographica Sección B . 34 (11): 3169–3173. Código Bibliográfico :1978AcCrB..34.3169L. doi :10.1107/S0567740878010419. ISSN 0567-7408.
- ^ Enrique, Natacha; et al. (2005). "Capas [Bi2O2] 2+ en Bi2O2 (OH) (NO3): síntesis y determinación de estructura". Zeitschrift für Naturforschung B . 60 (3): 322–327. doi : 10.1515/znb-2005-0315 . S2CID 197047627.
- ^ ab Kodama, Hiroshi (1994). "Síntesis de un nuevo compuesto, Bi 5 O 7 NO 3 , por descomposición térmica". Journal of Solid State Chemistry . 112 (1): 27–30. Bibcode :1994JSSCh.112...27K. doi :10.1006/jssc.1994.1259. ISSN 0022-4596.
- ^ Pye, CC; Gunasekara, CM; Rudolph, WW (2007). "Una investigación ab initio de la hidratación del bismuto". Revista Canadiense de Química . 85 (11): 945–950. doi :10.1139/v07-108. ISSN 0008-4042.
- ^ Lazarini, F. (1981). "Deshidratación térmica de algunos nitratos básicos de bismuto". Thermochimica Acta . 46 (1): 53–55. doi :10.1016/0040-6031(81)85076-9. ISSN 0040-6031.
- ^ Ziegler, P.; Ströbele, M.; Meyer, H.-J. (2004). "Estructura cristalina del nitrato de heptaóxido de pentabismuto, Bi5O7NO3". Zeitschrift für Kristallographie: Nuevas estructuras cristalinas . 219 (2): 91–92. doi : 10.1524/ncrs.2004.219.2.91 . S2CID 201123614.
