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
2、 氢键 供体数量:0
3、氢键受体数量:9
4、可旋转 化学键 数量:0
5、 互变异构体 数量:无
6、拓扑分子 极性表面积 :189
7、重 原子 数量:13
8、表面电荷:0
9、复杂度:18.8
10、 同位素 原子数量:0
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
15、 共价键 单元数量:4
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。