Triòxid de bismut i sodi

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Infotaula de compost químicTriòxid de bismut i sodi
Substància químicatipus d'entitat química Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular279,954926 Da Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaNaBiO₃ Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Bi+5] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata

El triòxid de bismut i sodi, antigament anomenat bismutat de sodi,[a] és el compost químic inorgànic de la classe dels òxids, constituït per cations sodi(1+), bismut(5+) i anions òxid amb la fórmula química NaBiO3. És un sòlid de color groguenc que és un oxidant fort.[1] No és soluble en aigua freda.

El bismutat de sodi com a forma de matèria quàntica[modifica]

NaBiO₃.

El gener de 2014 el Lawrence Berkeley National Laboratory va anunciar que es va descobrir en el triòxid de bismut i sodi una nova forma natural de matèria quàntica en tres dimensions, comparable a les làmines de dues dimensions del grafè. Fonamentalment per la rapidesa al pas d'electrons superior a la que presenta el grafè, es preveu que es puguin realitzar, per exemple, nous transistors i nous hard drives més ràpids. Aquesta és la primera confirmació experimental de fermions Dirac a l'interior d'un material, un nou estat que, recentment, només s'havia proposat en la teoria.[2]

Estructura comuna del bismutat de sodi[modifica]

Vial de NaBiO₃.

El triòxid de bismut i sodi adopta una estructura perovskita, que consta de centres octaèdrics de Bi5+ amb els centres de Na+ ocupant els llocs cúbics. La distància mitjana de Bi-O és de 2,116 Å.[3]

Síntesi i reaccions[modifica]

El bismut s'oxida a Bi(V) només difícilment quan hi ha absència d'àlcali. La preparació de les seves sals implica una mescla oxidant de Bi₂O₃ i Na₂O amb aire (font de O₂):[4]

Na₂O + O₂ + Bi₂O₃ → 2 NaBiO₃

Aquest procediment és anàleg a la preparació d'oxidació de diòxid de manganès per donar manganat de sodi.

Oxida l'aigua, descomponent-se en òxid de bismut(III) i hidròxid de sodi:

4 NaBiO₃ + 2 H₂O → 4 NaOH + 2 Bi₂O₃ + 3 O₂

Es descompon més ràpidament mitjançant àcids.

És un oxidant fort, el triòxid de bismut i sodi converteix virtualment qualsevol compost de manganès a permanganat, el qual fàcilment és assajat espectrofotomètricament.[4] També es fa servir per a la producció, a escala de laboratori, del plutoni.

Notes[modifica]

  1. 'Bismutat de bari' és un nom no sistemàtic encara molt emprat en l'actualitat, però la IUPAC considera que s'ha d'abandonar perquè dona a entendre que existeix un anió bismutat BiO32- i que és una sal, la qual cosa és incorrecte perquè no té aquest anió i és un òxid.

Referències[modifica]

  1. «Sodium bismuthate». Mallinckrodt Baker, 07-06-2019.
  2. Journal Reference: 1.Z. K. Liu, B. Zhou, Y. Zhang, Z. J. Wang, H. M. Weng, D. Prabhakaran, S.-K. Mo, Z. X. Shen, Z. Fang, X. Dai, Z. Hussain, Y. L. Chen. Discovery of a Three-Dimensional Topological Dirac Semimetal, Na3Bi. Science, 2014 DOI: 10.1126/science.1245085
  3. N. Kumada, N. Kinomura, A.W. Sleight "Neutron powder diffraction refinement of ilmenite-type bismuth oxides: ABiO₃ (A = Na, Ag)" Materials Research Bulletin 2000, volume 35, pp. 2397–2402. doi:10.1016/S0025-5408(00)00453-0
  4. 4,0 4,1 Greenwood, Norman N. Butterworth-Heinemann. Chemistry of the Elements (en anglès). 2a, 1997. ISBN 978-0-08-037941-8.