オキシ硝酸ビスマス

次硝酸ビスマス一水和物
名前
	IUPAC名オキソビスムタニル硝酸塩;水和物
識別子
CAS番号	13595-83-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
パブケム CID	129842132;
	InChI InChI=1S/Bi.NO3.H2O.O/c;2-1(3)4;;/h;;1H2;/q+1;-1;; キー: HFJNHTDBULDRRH-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 [N+](=O)([O-])O[Bi]=OO;
プロパティ
化学式	BiH 2 NO 5 (基本式)
モル質量	305 グラム/モル
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

オキシ硝酸ビスマス
名前
	IUPAC名五ビスマス;酸素(2-);九水酸化物;四硝酸塩
	その他の名前硝酸ビスマス; 塩基性硝酸ビスマス次; 硝酸ビスマス [USP:JAN] ; Bismutum subnitricum ; Magisterium bismuti
識別子
CAS番号	1304-85-4 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:31293 ;
ケムスパイダー	65321938 ;
ドラッグバンク	DB13209 ;
メッシュ	ビスマス+亜硝酸塩
パブケム CID	73415757;
ユニ	H19J064BA5 ;
	InChI InChI=1S/5Bi.4NO3.9H2O.O/c;;;;;42-1(3)4;;;;;;;;;;/h;;;;;;;;;91H2;/q5+3;4-1;;;;;;;;;;-2/p-9 キー: QGWDKKHSDXWPET-UHFFFAOYSA-E ;
	笑顔 [N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[ O-].[N+](=O)([O-])[O-].[OH-].[OH -].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[O-2].[Bi+3]。 [Bi+3].[Bi+3].[Bi+3].[Bi+3] ;
プロパティ
化学式	Bi 5 H 9 N 4 O 22 （基本式）
モル質量	1461.99 g/モル
密度	1.79 g/mL (H 2 O)
融点	260℃で分解する
沸点	260℃で分解する
水への溶解度	不溶性
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

オキシ硝酸ビスマスは、 Bi ³⁺、硝酸イオン、酸化物イオンを含む多くの化合物に付けられた名前であり、Bi ₂ O ₃、N ₂ O _{5 、}およびH ₂ Oから形成される化合物であると考えられる。オキシ硝酸ビスマスの他の名前には、次硝酸ビスマス、硝酸ビスマスチルなどがある。古い文献では、オキシ硝酸ビスマスは単にBiONO ₃または塩基性硝酸ビスマスと説明されていることが多い。オキシ硝酸ビスマスはかつてmagisterium bismutiまたはbismutum subnitricumと呼ばれ、白色顔料として、美容ケア、および内外用の穏やかな消毒剤として使用されていました。 ^[3]^[4]また、TLC染色として使用されるドラゲンドルフ試薬の形成にも使用されます。

_{ビスマスオキシ硝酸塩は、Bi 5} O(OH) ₉ (NO ₃ ) ₄ (CAS番号: 1304-85-4 ) またはBiONO ₃ ·H ₂ O (CAS番号: 13595-83-0 ) として市販されています。

いくつかの化合物は単結晶研究によって完全に特徴付けられ、八面体[Bi ₆ O _x (OH) _{8− x} ] ^{(10− x )+}陽イオンを含むことがわかった。八面体陽イオンBi
₆お
₄（おお）⁶⁺
₄^[4]または八面体陽イオンBi
₆（おお）⁶⁺
₁₂^[5]はBi ( H
₂O)³⁺
₈、酸性溶液中に存在するBi ³⁺イオン。^[6]Biイオン
₆お
₄（おお）⁶⁺
₄は過塩素酸塩化合物Bi ₆ O ₄ (OH) ₄ ClO ₄ ·7H ₂ O ^{[7]に含まれており、}酸化スズ(II)の水和物3SnO·H ₂ O ^[5]に含まれる八面体Sn ₆ O ₄ (OH) _{4クラスターと}等電子的である。これを含む化合物は以下のとおりである。

Bi ₆ O ₄ (HO) ₄ (NO ₃ ) ₆ ·H ₂ O ^[8]^[9] (BiONO ₃ · ⁠に相当)12⁠ H2O ; Bi ₂ O ₃・N ₂ O ₅・H ₂ O)

Bi ₆ O ₄ (OH) ₄ (NO ₃ ) ₆・4H ₂ O ^{[10] (BiONO}₃・H ₂ O、Bi ₂ O ₃・N ₂ O ₅・6H ₂ Oに相当)

[Bi ₆ O ₄ (OH) ₄ ][Bi ₆ O ₅ (OH) ₃ ](NO ₃ ) _11は、[Bi₆ O ₄ (OH) ₄ ] ⁶⁺と[Bi ₆ O ₅ (OH) ₃ ] ⁵⁺の2つの異なる陽イオンを含む^[11]

化合物Bi ₆ O ₅ (OH) ₃ (NO ₃ ) ₅ ·3H ₂ O（6Bi ₂ O ₃ ·5N ₂ O ₅ ·9H ₂ Oに相当）にも八面体単位が含まれていますが、今回はそれらが結合して{[Bi ₆ O ₅ (OH) ₃ ] ⁵⁺ } ₂を形成しています。^[12]

さらに、いくつかのオキシ硝酸塩は層状構造を持っています（ビスマス(III)オキシハロゲン化物にも見られる共通のモチーフです）。

Bi ₂ O ₂ (OH)NO _{3 （BiONO}₃に相当）· ⁠12⁠ H ₂ O) には「[Bi ₂ O ₂ ] ²⁺」層が含まれている^[13]

Bi ₅ O ₇ NO ₃はβ-Bi ₅ O ₇ Iと同構造である^[14]

クラスターカチオン構造

八面体イオンは、八面体の角に6 つの Bi ³⁺イオンを持っています。Bi 原子間には共有結合はなく、8 つの三角形の面の中央に 1 つずつある O ²⁻および OH ⁻アニオンが 3 つの Bi イオンを橋渡しすることで位置が保持されています。Bi イオンは基本的に 4 配位で、平らな四角錐の頂点にあります。Bi ³⁺の水和機構と構造に関する第一原理理論研究により、 Bi ³⁺イオンの孤立電子対は立体化学的に活性であると結論付けられています。^[15]

準備

ビスマスオキシ硝酸塩は、硝酸ビスマス(III)から製造できます。例えば、アルカリの添加による硝酸ビスマス溶液の加水分解、五水和物BiNO ₃ ·5H ₂ OとKOHの反応、または五水和物の制御された熱分解などです。

硝酸ビスマス五水和物の熱分解は以下の段階を経て進行する。^[16]

pH 1.0 未満では、Bi ₆ O ₄ (OH) ₄ (NO ₃ ) ₆ ·4H ₂ O (BiNO ₃ ·H ₂ O に相当) が最初の固体生成物であり、加熱すると Bi ₆ H ₂ O(NO ₃ )O ₄ (OH) ₄( BiNO ₃に相当)が生成されます。12⁠ H ₂ O）。

pH 1.2 ～ 1.8 では、さらに加水分解が起こり、Bi ₆ O ₅ (OH) ₃ (NO ₃ ) ₅ ·3H ₂ O が形成されます。

_{熱脱水反応で最終的に生成されるオキシ硝酸塩はBi 5} O ₇ NO ₃であると考えられており^[14]、 β-Bi ₅ O ₇ Iと同構造で層状構造をしています。^[17]オキシ硝酸塩の熱分解の最終段階は、酸化ビスマス(III)、Bi ₂ O ₃です。

参考文献

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