Χλωριούχο βισμούθιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
(Ανακατεύθυνση από Τριχλωριούχο βισμούθιο)
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Χλωριούχο βισμούθιο
Bismuth-trichloride-xtal-1982-3D-balls.png
Chlorid bismutitý.PNG
Γενικά
Όνομα IUPAC Χλωριούχο βισμούθιο
Άλλες ονομασίες τριχλωριούχο βισμούθιο, τριχλωροβισμούθιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος BiCl3
Μοριακή μάζα 315,34 amu
Αριθμός CAS 7787-60-2
SMILES Cl[Bi](Cl)Cl
InChI 1/Bi.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
Αριθμός RTECS EB2690000
ChemSpider ID 22993
Δομή
Κρυσταλλική δομή
στερεού
ορθορομβικό
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης 227 °C
Σημείο βρασμού 447 °C
Πυκνότητα 4,75 gr/cm3
Διαλυτότητα
στο νερό
Διασπάται σε οξυχλωριούχο βισμούθιο (BiOCl)
Διαλυτότητα
σε άλλους διαλύτες
διαλυτό στη μεθανόλη, τον διαιθυλαιθέρα και την ακετόνη
Εμφάνιση λευκό ή υποκίτρινο κρυσταλλικό στερεό
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το χλωριούχο βισμούθιο (γνωστό και ως «βούτυρο του βισμουθίου») είναι ανόργανη χημική ένωση, άλας του βισμουθίου με χημικό τύπο BiCl3. Αποτελεί συνηθισμένη πηγή του ιόντος Bi3+. Στον κρύσταλλό του, αλλά και ως αέριο, το μόριό του υιοθετεί μια πυραμιδική δομή, σε συμφωνία με τη θεωρία VSEPR.

Παρασκευή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το χλωριούχο βισμούθιο μπορεί να παρασκευασθεί με απευθείας σύνθεση, περνώντας αέριο χλώριο πάνω από βισμούθιο:

2 Bi + 3 Cl2 → 2 BiCl3

Επίσης, διαλύοντας βισμούθιο σε «βασιλικό νερό», εξατμίζοντας το διάλυμα για να πάρουμε BiCl3·2H2O, το οποίο μπορεί να αποσταχθεί για να σχηματίσει το άνυδρο BiCl3.[1]

Μπορεί επίσης να παρασκευασθεί προσθέτοντας υδροχλωρικό οξύ σε τριοξείδιο του βισμουθίου και εξατμίζοντας το διάλυμα:

Bi2O3 + 6 HCl → 2 BiCl3 + 3 H2O

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στην αέρια φάση το μόριο του BiCl3 έχει σχήμα πυραμίδας με γωνία Cl-Bi-Cl ίση με 97,5 μοίρες και μήκος δεσμού 242 pm.[2] Στη στερεά κατάσταση το κάθε άτομο Bi έχει τρεις εγγύτατους γείτονες σε απόσταση 250 pm, δύο σε 324 pm και τρία σε μέση απόσταση 336 pm[3] Αυτή η δομή είναι παρόμοια με εκείνη του AsCl3, του AsBr3, του SbCl3 και του SbBr3.

Χημικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το χλωριούχο βισμούθιο υδρολύεται εύκολα σε οξυχλωριούχο βισμούθιο (BiOCl)[4]:

Bi3+ + Cl + H2O → BiOCl (s) + 2 H+

Αυτή η αντίδραση μπορεί να αναστραφεί προσθέτοντας ένα οξύ, όπως το υδροχλωρικό.[5]

Η αντίδραση του στερεού BiCl3 με υδρατμούς σε θερμοκρασίες κάτω των 50 °C παράγει μονοένυδρο χλωριούχο βισμούθιο, BiCl3.H2O.[6]

Το χλωριούχο βισμούθιο είναι οξειδωτικός παράγοντας, αναγόμενος εύκολα σε μεταλλικό βισμούθιο από αναγωγικούς παράγοντες.

Οξύ κατά Lewis[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σε αντίθεση με την αναμενόμενη συμμόρφωση με τον χαρακτήρα από τον περιοδικό πίνακα, το BiCl3 είναι οξύ κατά Lewis, σχηματίζοντας ποικιλία κρυσταλλικών μορφωμάτων, όπως το [BiCl6]3− , κάτι που παραβιάζει ισχυρά τον κανόνα συμπλήρωσης της στιβάδας σθένους. Επιπλέον, η οκταεδρική δομή αυτής της κρυσταλλικής μονάδας δεν ακολουθεί τις προβλέψεις της θεωρίας VSEPR, καθώς το μοναχικό ζεύγος στο βισμούθιο είναι απροσδόκητα στερεοχημικώς αδρανές. Το διανιονικό σύμπλεγμα [BiCl5]2− ωστόσο, υιοθετεί την αναμενόμενη δομή τετραγωνικής πυραμίδας.[7]

Tricaesium-hexachlorobismuthate-xtal-1986-3D-balls.png
Tricaesium-hexachlorobismuthate-xtal-1986-3D-SF.png
Hexachlorobismuthate-from-tricaesium-xtal-1986-3D-balls.png
Cs3[BiCl6]
Cs3[BiCl6]
[BiCl6]3−

Οργανική κατάλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το χλωριούχο βισμούθιο χρησιμεύει ως καταλύτης στην οργανική σύνθεση. Ειδικότερα, καταλύει την αντίδραση Michael και την αντίδραση Mukaiyama-αλδόλης. Η προσθήκη ιωδιούχων αλάτων άλλων μετάλλων αυξάνει την καταλυτική του δράση.[8]

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το χλωριούχο βισμούθιο είναι τοξικό. Προκαλεί ερεθισμό στο γαστρεντερικό και στο αναπνευστικό σύστημα. Η παρατεταμένη επαφή του με το δέρμα προκαλεί εγκαύματα.


Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Godfrey, S.M.; McAuliffe, C.A.; Mackie, A.G.; Pritchard, R.G. (1998). Nicholas C. Norman, επιμ. Chemistry of arsenic, antimony, and bismuth. Springer. σελ. 90. ISBN 0-7514-0389-X. 
  2. Töke, Orsolya, & Magdolna Hargittai: «Molecular structure of bismuth trichloride from combined electron diffraction and vibrational spectroscopic study», Structural Chemistry 6.2 (1995), σσ. 127-130.
  3. Wells A.F. (1984): Structural Inorganic Chemistry, 5η έκδ., σσ. 879-884, Oxford Science Publications, ISBN 0-19-855370-6
  4. Joel Henry Hildebrand (2008). Principles of Chemistry. BiblioBazaar, LLC. σελ. 191. ISBN 0-559-31877-4. 
  5. Frank Welcher (2008). Chemical Solutions. READ BOOKS. σελ. 48. ISBN 1-4437-2907-8. 
  6. Wosylus, Aron; Hoffmann, Stefan; Schmidt, Marcus; Ruck, Michael (2010). «In-situ Study of the Solid-Gas Reaction of BiCl3 to BiOCl via the Intermediate Hydrate BiCl3·H2O». European Journal of Inorganic Chemistry 2010 (10): 1469–1471. doi:10.1002/ejic.201000032. ISSN 1434-1948. 
  7. Holleman, A.F. και Wiberg, E.: Inorganic Chemistry, Academic Press, San Diego 2001, ISBN 0-12-352651-5.
  8. Hitomi Suzuki; Yoshihiro Matano (2001). Organobismuth chemistry. Elsevier. σελίδες 403–404. ISBN 0-444-20528-4. 


Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Bismuth chloride της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).