Оксид висмута(IV)

Оксид висмута​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид висмута
Традиционные названия	Двуокись висмута
Хим. формула	Bi2O4
Физические свойства
Состояние	жёлто-коричневые кристаллы
Молярная масса	481,96 г/моль
Плотность	5,6 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 300 °C
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид висмута(IV) — бинарное неорганическое соединение металла висмута и кислорода с формулой Bi₂O₄, жёлто-коричневые кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат.

Получение

• Действие азотной кислоты на висмутат натрия:

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{B}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Окисление оксида висмута(III) озоном:

$\mathsf{3}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{3}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Термическое разложение оксида висмута(V):

$\mathsf{2}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\stackrel{350^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

Физические свойства

Оксид висмута(IV) жёлто-коричневые кристаллы. Нерастворим в воде.

Из водных растворов осаждается в виде гидрата Bi₂O₄•2H₂O.

Химические свойства

• Кристаллогидрат при нагревании теряет воду:

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\cdot }\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{100-150^{o}C}{\to }\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• При нагревании разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{300-325^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Восстанавливается при нагревании водородом или монооксидом углерода:

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{265^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{300^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{O}\stackrel{100-200^{o}C}{\to }\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{O}\stackrel{250^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Окисляет соляную кислоту:

$\mathsf{B}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{-15^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

См. также

• Оксид висмута(II)
• Оксид висмута(III)
• 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.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.