Bismuthate de sodium
Le bismuthate de sodium est un composé inorganique de formule brute NaBiO3. C'est solide jaune marron qui est un fort oxydant[3]. C'est aussi un des rares sels du sodium qui n'est pas soluble dans l'eau. Il est disponible commercialement, mais il peut s'agir en réalité d'un mélange d'oxyde de bismuth(V), de carbonate de sodium et de peroxyde de sodium[4].
| Bismuthate de sodium | ||
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| Identification | ||
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| No CAS | (hydrate) |
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| No ECHA | 100.032.220 | |
| No CE | 235-455-6 | |
| PubChem | 4063671 | |
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Propriétés chimiques | ||
| Formule | NaBiO3 [Isomères] | |
| Masse molaire[1] | 279,968 4 ± 0,000 9 g/mol Bi 74,64 %, Na 8,21 %, O 17,14 %, |
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| Propriétés physiques | ||
| Masse volumique | 6,50 g·cm-3 | |
| Cristallographie | ||
| Système cristallin | trigonal | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | (no 148) |
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| Précautions | ||
| SGH[2] | ||
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | ||
Structure
Le bismuthate de sodium a une structure de type ilménite, consistant en des sites octaédriques Bi5+ et Na+. La distance moyenne Bi-O vaut 211,6 pm (2,116 Å). Cette structure Ilménite est reliée à la structure corindon (Al2O3) avec une structure en couche fermée d'atomes d'oxygène contenant alternativement des cations Na+ et Bi5+ en sites octaédriques[5]. Le bismuthate de sodium cristallise dans le système trigonal, groupe d'espace R3 (no 148)[6].
Synthèse et réaction
Le bismuth s'oxyde en Bi(V) avec difficulté en l’absence de métal alcalin. Par exemple, l'oxyde Bi2O5 reste peu caractérisé. La préparation du bismuthate de sodium requiert d'oxyder un mélange de Bi(III)2O3 et Na2O avec l'air (source de O2)[7] :
- Na2O + O2 + Bi2O3 → 2 NaBiO3
Cette réaction est identique à la préparation par oxydation du dioxyde de manganèse avec un alcalin, du manganate de sodium (en). Le bismuthate de sodium peut également être préparé par réaction de Bi2O3 avec l'hydroxyde de sodium et du brome[8] :
- Bi2O3 + 6 NaOH + 2 Br2 → 2 NaBiO3 + 4 NaBr + 3 H2O
Le bismuthate de sodium oxyde l'eau en se décomposant en oxyde de Bi(III) et en hydroxyde de sodium :
- 2 NaBiO3 + H2O → 2 NaOH + Bi2O3 + O2
Il se décompose encore plus rapidement en milieu acide. Comme fort agent oxydant, le bismuthate de sodium convertit virtuellement tous les composés du manganèse en permanganate qui est caractérisé facilement par spectrophotométrie[7]. Ainsi, il constitue un bon réactif pour tester la présence de manganèse, dans le fer et ses minerais, dans les aciers, les alliages, etc[2]. Le bismuthate de sodium peut aussi oxyder des alcools, des phénols et des alcènes[9].. Il a aussi été utilisé pour la séparation en laboratoire du plutonium.
Notes et références
- (en)/(de) Cet article est partiellement ou en totalité issu des articles intitulés en anglais « Sodium bismuthate » (voir la liste des auteurs) et en allemand « Natriumbismutat » (voir la liste des auteurs).
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Fiche MSDS Sodium bismuthate, Mallinckrodt Baker.
- Suzuki, Hitomi, Organobismuth Chemistry, Elsevier, 2001, pp. 1–20. (ISBN 978-0-444-20528-5), google book, p.8.
- N. Kumada, N. Kinomura, A.W. Sleight, Neutron powder diffraction refinement of ilmenite-type bismuth oxides: ABiO3 (A = Na, Ag), Materials Research Bulletin, 2000, vol. 35(14-15), pp. 2397–2402. DOI 10.1016/S0025-5408(00)00453-0, (ISSN 0025-5408).
- Anderson Dias, Roberto L. Moreira, Crystal structure and phonon modes of ilmenite-type NaBiO3 investigated by Raman and infrared spectroscopies, Journal of Raman Spectroscopy, 2010, vol.41, pp. 698–701. DOI 10.1002/jrs.2496.
- Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2e Ă©d., Butterworth-Heinemann, 1997. (ISBN 0080379419).
- Georg Brauer, (Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e éd., Enke, Stuttgart, 1975, p. 604. (ISBN 3-432-02328-6).
- Hisashi Yamamoto, Koichiro Oshima, (Main Group Metals in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2006, p. 372. (ISBN 978352760535-4), google book.