Важнейшие соединения висмута.

Соединения двухвалентного висмута.

Оксид висмута (II) BiO. Серовато-черные кристаллы. Плотность равна 7,20 г/см3 [2]. Устойчив при обычной температуре. Окисляется при нагревании до 180°С и во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, монооксидом углерода. Реагирует с хлороводородной кислотой. Получают восстановлением оксида висмута (III) металлическим висмутом или водородом.

Соединения трехвалентного висмута.

Гидрид висмута (III) BiH3. Очень неустойчивый газ tкип=22оС [2], который медленно разлагается даже при обычной температуре. Горит серым пламенем. Получают нагреванием соединений Bi2H2 в вакууме или в смеси с водородом, а также растворением висмут-магниевого сплава Mg3Bi2 в соляной кислоте.

Оксид висмута (III) Bi2O3. Встречается в природе в виде минерала бисмита или висмутовой охры. Моноклинные или тетрагональные желтые (коричневые в нагретом состоянии) кристаллы с tпл=820°С, tкип=1890оС, плотность равна 8,9 г/см3 [2]. Устойчив до 1750°С. Диамагнитен. Мало растворим в воде, ацетоне, жидком аммиаке, гидроксидах. Растворяется в кислотах. Получают нагреванием висмута в кислороде, разложением нитрата висмута (III), дегидратацией гидроксида висмута (III). Применяют для получения органических производных, в качестве катодов щелочных аккумуляторов, в качестве красителя в производстве цветного стекла и фарфора.
-577,8 кДж/моль;-497,3 кДж/моль;151,5 Дж/моль.K [3].

Гидроксид висмута (III) Bi(OH)3. Белый аморфный порошок с плотностью 4,36 г/см3 [2]. Проявляет основные свойства. Мало растворим в воде, концентрированных щелочах. Растворяется в глицерине, хлориде аммония и в минеральных кислотах. Взаимодействует с кислотами с образованием солей висмута III). При нагревании происходит дегидратация. При этом сначала образуется гидроксид висмутила BiOOH, а затем оксид висмута и вода. Получается действием щелочей на растворы солей висмута (III).
-712,1 кДж/моль [3].

Фторид висмута (III) BiF3. Мелкие кубические бесцветные кристаллы, диамагнитны. tпл=730°С [2], плотность равна 5,32 г/см3 [2]. Мало растворим в воде, спирте, жидком аммиаке, хорошо растворяется в кислотах и концентрированных растворах фторидов щелочных металлов и аммония. Получают действием фторида щелочного металлы на нитрат висмута (III).

Хлорид висмута (III) BiCl3. Бесцветные пирамидальные кристаллы. tпл=232°С, tкип=447°C, плотность равна 4,75 г/см3 [2]. Растворяется в спирте, ацетоне, жидком аммиаке. Гидролизуется водой. Восстанавливается водородом, цинком, магнием. Присоединяет аммиак. Получают непосредственно из элементов, действием хлора на сульфид или оксид висмута (III).
-378,7 кДж/моль;-313,1 кДж/моль;172 Дж/моль.K [3].

Бромид висмута (III) BiBr3. Желтые гигроскопичные и диамагнитные кристаллы. tпл=218°С, tкип=453°С [2], плотность равна 5,65 г/см3 [2]. Растворяется в спирте, ацетоне, эфире, ксилоле и нитробензоле. Гидролизуется водой. Восстанавливается водородом. Присоединяет аммиак. Получают непосредственно из элементов или действием брома на сульфид или оксид висмута (III).

Иодид висмута (III) BiI3. Черные, с темно-зеленым отливом, ромбоэдрические кристаллы. tпл=408°С, tкип=500°С [2], плотность равна 5,78 г/см3 [2]. Мало растворим в воде, жидком диоксиде серы, и в жидком аммиаке. Растворяется в бензоле, толуоле, ксилоле, спирте, эфире, сероуглероде. Получают непосредственно из элементов действием иода на сульфид или оксид висмута (III).

Сульфид висмута (III) Bi2S3. Серовато-черные ромбоэдрические диамагнитные кристаллы tпл=685°С [1], плотность равна 7,6 г/см3 [2]. Обладает термоэлектрическими свойствами. Мало растворим в воде, разбавленных минеральных кислотах, в сульфиде аммония, в сульфидах и полисульфидах щелочных металлов. Восстанавливается водородом, углеродом, кремнием. Взаимодействует с водой, при этом полностью гидролизуется. Получают взаимодействием алюминия с серой или сероводородом, а также осаждением сероводородом из растворов солей трехвалентного висмута.
-155,6 кДж/моль;-152,9 кДж/моль;200 Дж/моль.K [3].

Сульфат висмута (III) Bi2(SO4)3. Белые гигроскопичные иглы, tпл=710°С, плотность равна 5,08 г/см3 [2]. Восстанавливается водородом до висмута. Гидролизуется в воде, растворяется в хлороводородной и азотной кислотах. Известен кристаллогидрат Bi2(SO4)3.3,5Н2O. Получают взаимодействием серной кислоты с висмутом, оксидом, сульфидом или нитратом висмута (III).

Нитрат висмута (III) Bi(NO3)3. Бесцветные гигроскопичные кристаллы. tпл=75,5°С [2], плотность равна 2,83 г/см3 [2]. разлагается при 80°С. Растворяется в ацетоне и эфире и в подкисленной азотной кислотой воде. Получают взаимодействием хлорида висмута (III) с нитратом серебра.

Ортофосфат висмута (III) BiPO4. Белые моноклинные кристаллы. Плотность равна 6,32 г/см3 [2]. Растворяется в концентрированной соляной кислоте, мало растворим в воде, спирте, разбавленной соляной и азотной кислотах. Получают по реакции хлорида висмута (III) с гидроортофосфатом натрия.

Соединения пятивалентного висмута.

Оксид висмута (V) Bi2O5. Темно-коричневый порошок. tпл=150°С [2], плотность равна 5,10 г/см3 [2]. Мало растворим в воде. Растворяется в кислотах и щелочах. Разлагается при нагревании. Восстанавливается водородом и монооксидом углерода. Получают окислением висмута (III) в концентрированных щелочных растворах.

Фторид висмута (V) BiF5. Белые игольчатые ромбические кристаллы. Устойчив к нагреванию. Гидролизуется водой. Восстанавливается водородом. Получают действием фтора на хлорид висмута (III) или фтороводородной кислоты на оксид висмута (V). Применяется в качестве фторирующего агента.