Natriumbismutat

Natriumbismutat ist eine anorganische chemische Verbindung des Natriums aus der Gruppe der Bismutate.

Kristallstruktur
_ Na+ 0 _ O2− 0 _ Bi5+
Raumgruppe	R3 (Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148
Allgemeines
Name	Natriumbismutat
Andere Namen	Natriumbismutoxid Natriumtrioxobismutat(V)
Verhältnisformel	NaBiO3
Kurzbeschreibung	gelbbrauner geruchloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12232-99-4 129935-02-0 (Hydrat) EG-Nummer 235-455-6 ECHA-InfoCard 100.032.220 PubChem 4063671 ChemSpider 74877 Wikidata Q2615130
Eigenschaften
Molare Masse	279,97 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in kaltem Wasser[1] Zersetzung in heißem Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335 P: 261​‐​305+351+338​‐​302+352​‐​321​‐​405​‐​501[1]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

Natriumbismutat kann durch Reaktion von Bismut(III)-oxid mit Natronlauge und Brom gewonnen werden.^[2]

${\displaystyle \mathrm {Bi_{2}O_{3}+6\ NaOH+2\ Br_{2}\longrightarrow 2\ NaBiO_{3}+4\ NaBr+3\ H_{2}O} }$

Neben Brom können auch Natriumhypochlorit, Chlor oder Natriumpersulfat als Oxidationsmittel verwendet werden.^[3]

Eigenschaften

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  Natriumbismutat
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Natriumbismutat ist ein gelbbrauner geruchloser hygroskopischer Feststoff, der unlöslich in kaltem Wasser ist. In heißem Wasser zersetzt er sich unter Bildung von Bismut(III)-oxid, Natriumhydroxid und Sauerstoff.^[1]

${\displaystyle \mathrm {4\ NaBiO_{3}+2\ H_{2}O\longrightarrow 4\ NaOH+2\ Bi_{2}O_{3}+3\ O_{2}} }$

Die Verbindung liegt meist als Hydrat vor, wobei der Wassergehalt schwankend, im Allgemeinen 3,5 H₂O, maximal 5 H₂O pro Formeleinheit ist. Sie reagiert mit Säuren unter teilweiser Auflösung und Bildung von höheren Bismutoxiden. Sie oxidiert Mangan(II)-ionen in kalter Schwefelsäure zu Permanganat.^[2] Natriumbismutat ist eine Verbindung vom Ilmenit-Typ und besitzt eine trigonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe R3 (Raumgruppen-Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148.^[4]

Wie alle Verbindungen des Bismuths ist es in trivialem Ausmaß radioaktiv. Die Radioaktivität des einzigen primordialen Bismuth-Isotops ²⁰⁹Bi ist dabei jedoch derart gering, dass der Alphazerfall erst 2003 überhaupt nachgewiesen werden konnte.^[5]

Verwendung

Natriumbismutat wird zum Test von Mangan in Eisen, Stahl und Erzen verwendet.^[1] Es wird auch zur Oxidation von Alkoholen, Phenolen und Olefinen eingesetzt.^[6] Diese Anwendung wurde zuerst 1949 von Rigby berichtet.^[7]

Einzelnachweise

1. Datenblatt Sodium bismuth oxide, ACS, 80% min bei Alfa Aesar, abgerufen am 2. Januar 2014 (Seite nicht mehr abrufbar).
2. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 604.
3. R. Scholder, H. Stobbe: Über Bismutate. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. Band 247, Nr. 4, 26. August 1941, S. 392–414, doi:10.1002/zaac.19412470404.
4. Anderson Dias, Roberto L. Moreira: Crystal structure and phonon modes of ilmenite-type NaBiO3 investigated by Raman and infrared spectroscopies. In: Journal of Raman Spectroscopy. 41, 2010, S. 698–701, doi:10.1002/jrs.2496.
5. Bismuth breaks half-life record for alpha decay. In: physicsworld.com. 23. April 2003, abgerufen am 31. März 2023 (britisches Englisch).
6. Hisashi Yamamoto, Koichiro Oshima: Main Group Metals in Organic Synthesis. John Wiley & Sons, 2006, ISBN 978-3-527-60535-4, S. 372 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
7. Hitomi Suzuki, Naoki Komatsu, Takuji Ogawa, Toshihiro Murafuji, Tohru Ikegami, Yoshihiro Matano: Organobismuth Chemistry. Elsevier, 2001, ISBN 0-08-053815-0, S. 563 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).