硝酸鉍
硝酸鉍 | |
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IUPAC名 Bismuth(III) nitrate | |
別名 | 三硝酸鉍;硝酸鉍(III) |
識別 | |
CAS號 | 10035-06-0(五水) ![]() 10361-44-1(無水) ![]() |
PubChem | 107711 160911 |
ChemSpider | 96880, 141368 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N |
性質 | |
化學式 | Bi(NO3)3·5H2O |
摩爾質量 | 485.07 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色或白色潮解性固體 |
密度 | 2.83 |
沸點 | 分解 |
溶解性(水) | 在水中分解。溶於硝酸、乙酸、甘油、丙酮,但不溶於乙醇和乙酸乙酯。 |
危險性 | |
閃點 | 不可燃 |
相關物質 | |
相關化學品 | 硝酸氧鉍 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
硝酸鉍是一種無機化合物,為無色或白色有硝酸氣味的固體,易潮解,其分子式為Bi(NO3)3·5H2O,不含結晶水的硝酸鉍尚未製得。
結構
五水合硝酸鉍的晶體中的BiIII為三個二齒配體NO3−和3個H2O配位形成高配位離子。
製備
- 6 HNO3 + Bi2O3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O
硝酸鉍也能有鉍和硝酸反應,蒸發結晶製得:
- Bi + 4 HNO3 → Bi(NO3)3 + NO↑+ 2 H2O[1]
化學性質
硝酸鉍在加熱下受熱分解:Bi(NO3)3·5H2O在50~60℃分解為(Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O,在77~130℃繼續分解為[Bi6O6](NO3)6·3H2O,最終在400~500℃變成α-Bi2O3。
當把硝酸鉍晶體溶於水時會產生不溶於水的鹼式鹽沉澱,它的濃硝酸溶液被稀釋時亦是如此[2]。生成的鹼式鹽有:BiONO3、Bi2O2(OH)NO3和Bi6O4(OH)4(NO3)6·H2O。當鹼式鹽沉澱時,溶液中仍然存有[Bi6O4(OH)4]6+單元[3]。
硝酸鉍可以被強還原劑還原為單質鉍,如亞錫酸鈉作用於硝酸鉍:
- 3 Na2[Sn(OH)4] + 2 Bi(NO3)3 + 6 NaOH = 2 Bi↓ + 3 Na2[Sn(OH)6] + 6 NaCl
該反應在鹼性條件下進行,產生黑色的金屬鉍沉澱。該反應可以用來鑑定Sn2+和Bi3+[4]。
用途
製備含鉍的納米材料
硝酸鉍的溶液可以用來製備硫化鉍納米管,用水熱法在120℃下反應12h[5]:
- 2 Bi(NO3)3 + 3 Na2S → Bi2S3↓ + 6 NaNO3
此外,硝酸鉍還能製備納米氧化鉍、納米鹼式氯化鉍等。
催化劑
硝酸鉍是一種催化劑,可以和活性炭催化水合肼還原芳香族硝基化合物,來製備芳胺,其產率在78~99%之間[6]。
其他用途
硝酸鉍用於生產其他鉍鹽,常用於顯像管和發光漆。鹼式鹽則被當作藥物。
安全
硝酸鉍對皮膚有腐蝕性,勿用皮膚直接接觸。[7]
參考資料
- ^ 元素單質化學反應手冊.第五章 周期系VA族元素.第五節 鉍.P425
- ^ 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第四卷 氮磷砷分族.4.6.1 硝酸鉍.P498
- ^ B. Sundvall. Acta Chem. Scand. 93, 434 (1980)
- ^ 《無機化學實驗》.高等教育出版社.蔣碧如 潘潤身 編.實驗二十三 鋁 錫 鉛. P111. 版次:1989年5月第1版. 印次:2010年12月第20次印刷. ISBN 978-7-04-002121-9
- ^ 《高等學校化學學報》.2008年.第2期(朱剛強 劉鵬 周劍平 邊小兵 汪曉波 李嬌)
- ^ 《化學試劑》2009年.11期.《硝酸鉍和活性炭催化的水合肼還原芳香族硝基化合物制芳胺》(蔡可迎 岳瑋 周穎梅 魏賢勇)
- ^ 化工引擎:http://www.chemyq.com/xz/xz6/59699qnkyh.htm (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)