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oxinitrato de bismuto

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 bismuto . En textos más antiguos, el oxinitrato de bismuto a menudo se describe simplemente como BiONO 3 o nitrato de bismuto básico . El oxinitrato de bismuto alguna vez se llamó magisterium bismuti o bismutum subnitricum , y se usó como pigmento blanco , en cuidados de belleza y como desinfectante suave para uso interno y externo. [3] [4] También se utiliza para formar el reactivo de Dragendorff , que se utiliza como tinción 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 monocristal y se ha descubierto que contienen el catión octaédrico [Bi 6 O x (OH) 8− x ] (10− x )+ . Existe 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
2Oh)3+
8, el ion Bi 3+ presente en soluciones ácidas. [6] El ion Bi
6oh
4(OH)6+
4se encuentra en el compuesto 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 ·1/2H2O ;​ 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 en 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 ·1/2H 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 catiónica del grupo

El ion octaédrico tiene 6 iones Bi 3+ en las esquinas de un octaedro . No existe un enlace covalente entre los átomos de Bi; se mantienen en su posición formando un puente con los aniones O 2 − y OH − , uno en el centro de cada una de las ocho caras triangulares, formando un puente con tres iones Bi. Los iones Bi tienen esencialmente cuatro coordenadas y se encuentran en el vértice de una pirámide cuadrada plana. Un estudio teórico ab initio del mecanismo de hidratación del Bi 3+ y su estructura concluye que los pares libres de 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 pentahidrato pasa por 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 .1/2H2O ) .
Entre pH 1,2 y 1,8, se produce una mayor hidrólisis y se forma Bi 6 O 5 (OH) 3 (NO 3 ) 5 ·3H 2 O.

Se cree que el producto final de oxinitrato 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 en capas. [17] La ​​última etapa de descomposición térmica de los oxinitratos es el óxido de bismuto (III) , Bi 2 O 3 .

Referencias

  1. ^ abcdefgh PubChem. "Subnitrato de bismuto". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 11 de noviembre de 2020 .
  2. ^ ab PubChem. "Subnitrato de bismuto monohidrato". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 23 de noviembre de 2020 .
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  4. ^ ab Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlín: Academic Press/De Gruyter, pág. 771, ISBN 0-12-352651-5
  5. ^ ab Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
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  10. ^ Lazarini, F. (1979). "Tetra- μ 3 -hidroxo-tetra- μ 3 -oxo-hexabismuth (III) nitrato tetrahidrato, [Bi 6 O 4 (OH) 4 ] (NO 3 ) 6 · 4H 2 O". Comunicaciones de estructura cristalina . 8 : 69–74.
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  12. ^ 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.
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