硝酸鉍 - Wikiwand
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硝酸鉍

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硝酸鉍
IUPAC名
Bismuth(III) nitrate
別名 三硝酸鉍;硝酸鉍(III)
識別
CAS號 10361-44-1(無水)  ✓
10035-06-0(五水)  ✓
PubChem 107711
160911
ChemSpider 96880141368
SMILES
InChI
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 在水中分解。溶於硝酸乙酸甘油丙酮,但不溶於乙醇乙酸乙酯
危險性
閃點 不可燃
相關物質
相關化學品 硝酸氧鉍英語Bismuth oxynitrate
若非註明,所有數據均出自一般條件(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

硝酸氧化鉍(III)或碳酸鉍(III)反應:

  • 6 HNO3 + Bi2O3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O

硝酸鉍也能有鉍和稀硝酸反應,蒸發結晶製得:

  • Bi + 4 HNO3 → Bi(NO3)3 + NO↑+ 2 H2O[1]

反應時用濃硝酸則有可能產生氧化鉍(III):[來源請求]

  • 2 Bi + 2 HNO3 → Bi2O3 + 2 NO↑+ H2O

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

  1. ^ 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
  2. ^ 《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
  3. ^ B. Sundvall. Acta Chem. Scand. 93, 434 (1980)
  4. ^ 《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
  5. ^ 《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)
  6. ^ 《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)
  7. ^ 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
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硝酸鉍
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