Оксид висмута(III)

Оксид висмута​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид висмута
Традиционные названия	Сесквиоксид висмута
Хим. формула	Bi2O3
Физические свойства
Состояние	желтовато-белые кристаллы
Молярная масса	465,96 г/моль
Плотность	8,90 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	817 °C
• кипения	1890 °C
Мол. теплоёмк.	114 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-578 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1304-76-3
PubChem	14776
Рег. номер EINECS	215-134-7
SMILES	O=[Bi]O[Bi]=O
InChI	InChI=1S/2Bi.3O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	14093 и 23354139
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Оксид висмута(III) — бинарное неорганическое соединение металла висмута и кислорода с формулой Bi₂O₃, желтовато-белые кристаллы, не растворимые в воде.

Получение

• В природе встречается минерал бисмит — оксид висмута Bi₂O₃.

• Сгорание висмута на воздухе:

${\displaystyle {\mathsf {4Bi+3O_{2}\ {\xrightarrow {500-1000^{o}C}}\ 2Bi_{2}O_{3}}}}$

• Разложение нитрата висмута:

${\displaystyle {\mathsf {4Bi(NO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {700^{o}C}}\ 2Bi_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}}}}$

• Окисление сульфида висмута:

${\displaystyle {\mathsf {2Bi_{2}S_{3}+9O_{2}\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ 2Bi_{2}O_{3}+6SO_{2}}}}$

Физические свойства

Оксид висмута(III) образует желтовато-белые кристаллы, которые имеют четыре кристаллические модификации:

• α-Bi₂O₃, моноклинная сингония (псевдоромбическая), пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 0,585 нм, b = 0,8166 нм, c = 1,3827 нм, β = 90°, Z = 8, при нагревании на воздухе при 727°С частично теряет кислород и переходит в δ-Bi₂O_3-x.
• β-Bi₂O₃, ярко-жёлтые кристаллы, тетрагональная сингония, пространственная группа I 4/mm, параметры ячейки a = 0,385 нм, c = 1,225 нм, Z = 2, образуется при охлаждении δ-Bi₂O₃ до 646°С, а при 620-605°С переходит в α-Bi₂O₃.
• γ-Bi₂O₃, ярко-жёлтые кристаллы, кубическая сингония, пространственная группа I 23, параметры ячейки a = 1,076 нм, Z = 12, образуется при охлаждении в среде кислорода δ-Bi₂O₃ до 635°С.
• δ-Bi₂O₃, оранжевые кристаллы, кубическая сингония, пространственная группа P n3m, параметры ячейки a = 0,566 нм, Z = 2.

Нерастворим в воде, p ПР = 78,30.

Химические свойства

• Реагирует с концентрированными горячими кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {70-80^{o}C}}\ 2BiCl_{3}+3H_{2}O}}}$

• С плавиковой кислотой образует фторид висмутила:

${\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+2HF\ {\xrightarrow {}}\ 2BiOF\downarrow +H_{2}O}}}$

• С хлором реакция идет с образованием хлорида висмутила:

${\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+2Cl_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ 2BiOCl+Cl_{2}O}}}$

• Молекулярный водород восстанавливает до металла:

${\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3H_{2}\ {\xrightarrow {240-270^{o}C}}\ 2Bi+3H_{2}O}}}$

• Под действием окислителей образуются висмутаты:

${\displaystyle {\mathsf {2Bi_{2}O_{3}+2Na_{2}O_{2}+O_{2}\ {\xrightarrow {450-600^{o}C}}\ 4NaBiO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+2Na_{2}O_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {400-500^{o}C}}\ 2Na_{3}BiO_{4}+H_{2}O}}}$

Применение

• Вяжущее и антисептическое средство.
• Флюс в производстве эмалей, керамики, специальных стёкол.

См. также

• Оксид висмута(II)
• Оксид висмута(V)

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.