硝酸铋是一种
无机化合物,
分子式为Bi(NO₃)₃,分子量为394.98。无色有光泽的结晶,有
硝酸的气味,易
潮解,溶液呈酸性反应,在水中分解成碱式盐((Bi6O6)2(NO3)11(OH)·6H2O),溶于稀硝酸,
碘化钠硝酸铋尚未制得。主要用于药物和铋盐制造,还可用作一些反应的
催化剂。
性质
物化性质
硝酸铋为无色或白色有硝酸气味的固体,易潮解,易溶于硝酸、
丙三醇、
乙二醇、丙、稀酸,不溶于
乙醇、
四氯化碳、醋酸乙。
遇水则分解变成
碱性硝酸铋,其
分子式为Bi(NO)·5HO ,不含
结晶水的硝酸铋尚未制得。
硝酸铋的性质和
硝酸汞十分相似,都能产生碱式盐沉淀,
单质的
化学性质都不活泼,都易
潮解等等。
硝酸铋在加热下受热分解:Bi(NO)·5HO在50~60℃分解为碱式盐(BiO)(NO)(OH)·6HO,在77~130℃继续分解为[BiO](NO)·3HO,最终在400~500℃完全脱去水和氮变成α-BiO。(碱式
硝酸铋溶于
稀盐酸和硝酸,不溶于水和
乙醇,稍有吸湿性。当加热至赤热时分解成
三氧化二铋和氮氧化物。)
和硝酸汞相似的,当把硝酸铋
晶体溶于水时会产生不溶于水的碱式盐沉淀,它的浓硝酸溶液被稀释时亦是如此。生成的碱式盐有:BiONO、BiO(OH)NO和BiO(OH)(NO)·HO。当碱式盐沉淀时,溶液中仍然
存有[BiO(OH)]。
硝酸铋可以被强
还原剂还原为
单质铋,如
亚锡酸钠作用于硝酸铋:
3 Na[Sn(OH)] + 2 Bi(NO) + 6
氢氧化钠 = 2 Bi↓ + 3 Na[Sn(OH)] + 6 NaCl。
该反应在碱性条件下进行,产生黑色的金属铋沉淀。该反应可以用来鉴定Sn和Bi。
稳定性
1、稳定性:稳定。
2、禁配物:还原剂、易燃或
可燃物、活性金属粉末、硫、磷。
3、避免接触的条件:潮湿空气。
4、聚合危害:不聚合。
5、分解产物:氮氧化物。
制备
6HNO+BiO=2Bi(NO)+3HO
(2)硝酸铋也能有铋和稀硝酸反应,蒸发结晶制得,化学方程式如下:
Bi+4HNO=Bi(NO)+NO↑+2HO
(3)反应时用浓硝酸则有可能产生氧化铋(III),化学方程式如下:
2Bi+2HNO=BiO+2NO↑+ HO
用途
(1)硝酸铋是一种
催化剂,可以和
活性炭催化水合还原芳香族
硝基化合物,来制备芳胺,其产率在78~99%之间;
(2)
化学分析中用作
化学试剂,用于生产其他铋盐和作为医药品的原料;
(3)常用于
显像管、发光漆、陶瓷
彩釉以及金属表面前处理。
此外,碱式盐(BiO)(NO)(OH)·6HO用途如下:
碱式盐则被当作药物。口服后在胃黏膜创面形成一层保护膜,减轻食物对胃黏膜的刺激;在肠内铋与
硫化氢结合,在肠黏膜上形成不溶解的
硫化铋,使肠蠕动减慢;具有收敛、保护胃黏膜及抗菌作用。可由硝酸铋部分
水解,经过滤,浓缩,冷却结晶,固液分离,干燥制得。
贮存方法
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,
相对湿度不超过80%。包装密封,应与易(可)燃物、
还原剂等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无
3、氢键受体数量:9
8、表面电荷:0
9、复杂度:18.8
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
拓展
物化性质
五水合硝酸铋(
铋 nitrate pentahydrate)是硝酸铋遇水形成的碱式化合物,其
分子式为Bi(NO)·5HO。无色有光泽的结晶,有
硝酸气味。易吸湿,呈酸性反应,于80℃失去全部
结晶水。密度为2.83g/mL(25℃),
熔点为 30℃(分解),
沸点(常压)为80℃。溶于含有硝酸的水中,在水中分解成
次硝酸铋;溶于
丙三醇、
丙酮、稀酸(包括
冰醋),几乎不溶于
乙醇和
乙酸乙酯。
合成方法
1、将
三氧化二铋加入盛有
蒸馏水的
反应器中,缓慢加人浓硝酸进行反应,把反应完成溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离,制得五水硝酸铋。其反应方程式如下:
6HNO+BiO+2HO=2Bi(NO)·5HO
2、取
ar硝酸,用水稀释形成溶液。加热至60~70℃后,逐渐加入颗粒状金属铋。待反应完毕后,过滤。重复上述步骤直至所有的金属铋溶解。将上述过程得到的滤液混合,蒸发至相对密度为1.9。冷却结晶,再吸滤,于40~50℃干燥,即得纯品硝酸铋。
3、将20g金属铋一点一点地加入40mL浓硝酸(68%)中,使其溶解,然后水浴加热浓缩至溶液呈淡黄色。冷却结晶。抽滤,用冷的浓硝酸洗涤。夹在滤纸间干燥。
4、将密度为1.4的
ar硝酸,用
纯水稀释一倍,加热至60~70℃,逐渐加入适量金属铋,进行反应:
Bi+4HNO=Bi(NO)+NO↑+2HO
反应结束后,过滤,未溶金属铋再用上述硝酸溶液溶解,在60~70℃下继续反应至差不多全部溶解,与上述滤液合并,在60~70℃下蒸发至密度为1.9时,搅拌,用冰冷却结晶、过滤、甩干,在40~45℃下干燥一会儿即可。若含有较多铁杂质,则应先加水,用硝酸调pH值为1~2,沉淀出
次硝酸铋,使离子留在
水溶液中,然后用硝酸溶解沉淀,再蒸发浓缩、结晶、干燥。
用处
1、用于制造其他铋盐,生物碱的沉淀。制各种
催化剂原料、发光油漆、
搪瓷。用于制造其他铋盐、
显像管和发光漆等。
2、分析试剂,用于钠和铊的微量分析,还用于铋盐的制造及有光漆和
磁漆的制造。
参考资料
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