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Policationes de bismuto

Estructura del Bi2+
8grupo en [Bi 8 ](GaCl 4 ) 2 . Las longitudes de los enlaces Bi-Bi son 3,07 Å. [1]

Los policationes de bismuto son iones poliatómicos de fórmula Bin +
x. Se observaron originalmente en soluciones de bismuto metálico en cloruro de bismuto fundido . [2] Desde entonces se ha descubierto que estos grupos están presentes en estado sólido, particularmente en sales donde el tetracloruro de germanio o el tetracloroaluminato sirven como contraaniones, pero también en fases amorfas como vidrios y geles . [3] [4] [5] [6] [7] El bismuto otorga a los materiales una variedad de propiedades ópticas interesantes que se pueden ajustar cambiando el material de soporte. [8] [9] [10] [11] Las estructuras comúnmente reportadas incluyen la bipiramidal trigonal Bi3+
5cúmulo, el octaédrico Bi2+
6cúmulo, el cuadrado antiprismático Bi2+
8cúmulo, y el prismático trigonal tricapado Bi5+
9grupo.

Materiales conocidos

Cristalino

Complejos metálicos

Estructura y unión

Los policationes de bismuto se forman a pesar de que poseen menos electrones de valencia totales de los que parecerían necesarios para el número de enlaces sigma . Las formas de estos grupos están generalmente dictadas por las reglas de Wade , que se basan en el tratamiento de la estructura electrónica como orbitales moleculares deslocalizados . El enlace también se puede describir con enlaces de dos electrones de tres centros en algunos casos, como el Bi3+
5Se ha observado que los cúmulos de bismuto actúan como ligandos para los iones de cobre [14] y rutenio [15] . Este comportamiento es posible debido a los pares solitarios, por lo demás bastante inertes, de cada uno de los bismutos que surgen principalmente de los orbitales s que quedan fuera del enlace Bi-Bi.

La isosuperficie 0,60 del ELF de un Bi2+
8cúmulo. Las localizaciones alrededor de los núcleos son de color rosa y los pares solitarios son de color púrpura.

Propiedades ópticas

La variedad de cúmulos aromáticos sigma deficientes en electrones formados por el bismuto da lugar a una amplia gama de comportamientos espectroscópicos. De particular interés son los sistemas capaces de transiciones electrónicas de baja energía, ya que estos han demostrado potencial como emisores de luz en el infrarrojo cercano. Es la tendencia del bismuto deficiente en electrones a formar cúmulos sigma deslocalizados con pequeños huecos HOMO/LUMO lo que da lugar a las emisiones en el infrarrojo cercano. Esta propiedad hace que estas especies sean potencialmente valiosas para el campo de la tomografía óptica en el infrarrojo cercano , que explota la ventana del infrarrojo cercano en el tejido biológico . [11]

Referencias

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  2. ^ Day, Graeme; Glaser, Rainer; Shimomura, Noriyuki; Takamuku, Atsushi; Ichikawa, Kazuhiko (17 de marzo de 2000). "Excitaciones electrónicas en cationes de bismuto homopoliatómicos: mediciones espectroscópicas en sales fundidas y un estudio ab initio de CI-Singles". Química: una revista europea . 6 (6): 1078–1086. doi :10.1002/(sici)1521-3765(20000317)6:6<1078::aid-chem1078>3.0.co;2-r. ISSN  1521-3765. PMID  10785828.
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