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Trifluoruro de bismuto

El fluoruro de bismuto (III) o trifluoruro de bismuto es un compuesto químico de bismuto y flúor . La fórmula química es BiF 3 . Es un polvo blanco grisáceo que se funde a 649 °C.

Se presenta en la naturaleza como el raro mineral gananita .

Síntesis

El fluoruro de bismuto se puede preparar haciendo reaccionar óxido de bismuto (III) con ácido fluorhídrico : [2]

Bi2O3 + 6HF → 2BiF3 + 3H2O​​

Estructura

El α-BiF 3 tiene una estructura cristalina cúbica ( símbolo de Pearson cF16, grupo espacial Fm-3m, n.º 225). El BiF 3 es el prototipo de la estructura D0 3 , que es adoptada por varios intermetálicos, incluidos Mg 3 Pr, Cu 3 Sb, Fe 3 Si y AlFe 3 , [3] así como por el hidruro LaH 3.0 . [4] La celda unitaria es cúbica centrada en las caras con Bi en los centros de las caras y vértices, y F en el sitio octaédrico (aristas medias, centro), y sitios tetraédricos (centros de los 8 subcubos) - por lo tanto la celda primitiva contiene 4 Bi y 12 F. [5] Alternativamente, con la celda unitaria desplazada (1/4,1/4,1/4) la descripción puede ser la de una celda fcc con cara, arista, esquina y centros llenos de F, y la mitad (4 de) los centros octantes con F, la otra mitad con Bi (cada tipo de octante dispuesto tetraédricamente). [4] La longitud de la arista de la celda BiF 3 es 0,5853 nm. [4]

El β-BiF 3 tiene la estructura YF 3 donde el átomo de bismuto tiene una coordinación distorsionada 9, un prisma trigonal tricapado. [6] Esta estructura generalmente se considera iónica y contrasta con los fluoruros de los miembros más ligeros del grupo 15, trifluoruro de fósforo , PF 3 , trifluoruro de arsénico , AsF 3 y trifluoruro de antimonio , SbF 3 , donde las unidades moleculares MX 3 están presentes en el sólido. [6]

Reacciones

El BiF 3 no se ve afectado por el agua y es casi insoluble. No forma complejos fácilmente, pero se conocen los siguientes: BiF 3 .3HF y BiF 4 − en NH 4 BiF 4 . El compuesto de adición H 3 BiF 6 se hidroliza con agua formando BiOF. [7]

Usos

El BiF 3 ha recibido atención de investigación como posible material de electrodo para baterías de litio y como material anfitrión de luminiscencia para fósforos dopados con lantano. [8]

Referencias

  1. ^ ab http://www.alfa.com/content/msds/english/11844.pdf [ enlace roto ]
  2. ^ ab Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ De Graef, Marc; McHenry, Michael (eds.), "Apéndice 1. Descripciones de la estructura cristalina", La estructura de los materiales , Cambridge University Press, A1-2, A1-11
  4. ^ abc Galasso, Francis S. (1970), Estructura y propiedades de los sólidos inorgánicos: Serie internacional de monografías en física del estado sólido , Pergammon Press, 3.5. BiF 3 , DO 3 , Fm3m, Cubic. págs. 50–51
  5. ^ Sólyom, Jenö (2007), Fundamentos de la física de los sólidos: Volumen 1: Estructura y dinámica , pág. 220, ISBN 978-3-540-72599-2
  6. ^ ab Wells AF (1984) Química inorgánica estructural 5.ª edición Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6 
  7. ^ Norman, Nicholas C (1998). Química del arsénico, el antimonio y el bismuto. Springer. pág. 88. ISBN 978-0-7514-0389-3.
  8. ^ Xie, Zhi; Wei, Bin; Wang, Zhongchang (1 de junio de 2018). "Estabilidad estructural, estructuras electrónicas y propiedades fotocatalíticas mejoradas de nanocables BiF3: un estudio de primeros principios". Cerámica Internacional . 44 (8): 9623–9632. doi :10.1016/j.ceramint.2018.02.189. ISSN  0272-8842. S2CID  139879224.