Interested Article - Висмутин (вещество)

Висмути́н — химическое соединение с формулой BiH ₃ , тяжёлый токсичный газ. Это самый тяжёлый аналог аммиака . BiH ₃ очень неустойчив при комнатной температуре, разлагаться на висмут и водород начинает при температуре гораздо ниже 0 °C, притом наличие висмута и водорода каталитизируют дальнейшее разложение висмутина ( автокатализ ). Соединение имеет пирамидальную структуру с углами между H-Bi-H примерно 90° .

Термин висмутин также является основополагающим для семьи висмутоорганических соединений(III) , общими для которых является формула BiR ₃ , где R — органический радикал. В качестве примера, Bi(CH ₃ ) ₃ — это соединение имеет название триметилвисмут .

Получение и свойства

В целом гидриды элементов V группы менее устойчивы, чем элементов IV и VI групп. При давлении в 1 атмосферу и температуре 300 °C в равновесной смеси находится около 3 % NH ₃ . Стибин и висмутин медленно разлагаются уже при комнатной температуре ^:53 .

BiH ₃ получить достаточно сложно. Попытки синтезировать висмутин путём прямого взаимодействия атомарного водорода с элементарным висмутом не дали положительного результата ^:53 . Обычно его получают перегруппировкой металловисмутинов BiH ₂ Me (здесь Me = метил ) .

{\mathsf {3BiH_{2}Me\rightarrow 2BiH_{3}+BiMe_{3}}}

Метилвисмутин BiH ₂ Me также термически неустойчив. Его получают с помощью метилвисмута дихлорида, BiCl ₂ Me, восстанавливая его с помощью алюмогидрида лития LiAlH ₄ .

В небольших количествах образуется при действии разбавленных кислот на висмутиды щелочных или щёлочноземельных металлов, однако получаемый таким способом висмутин крайне неустойчив и сразу разлагается. Это обстоятельство в течение полутора сотен лет мешало детально изучить химические свойства висмутина .

Являясь гомологом арсина , BiH ₃ имеет общую с ним тенденцию к резкому росту неустойчивости в присутствии элементов-образователей, соответственно висмута и водорода. Газ разлагается по реакции:

{\mathsf {2BiH_{3}\rightarrow 3H_{2}+2Bi,\ \Delta H_{278}^{0}=-278kJ/mol}}

Газ висмутин получается при использовании пробы Марша , при этом быстро разлагаясь и образуя висмутовое зеркало подобно арсину. Проба Марша может обнаруживать присутствие As , Sb и Bi. Различить эти три элемента можно по их растворимости в некоторых веществах: As растворяется в гипохлорите натрия NaOCl , Sb растворяется в полисульфиде аммония , а висмут не растворяется ни в одном из них .

Использование и опасность соединения

Висмутин токсичен и нестабилен, что делает его получение сложным процессом, и по этой же причине практического применения висмутин не имеет. Его получают в основном для исследования или как побочный продукт при проведении пробы Марша на висмут. Для хранения висмутина необходимы низкие температуры.

Ссылки

↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 95th Ed. — CRC Press, 2014. — С. 4—52.
↑ Jerzembeck W. et al. (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. : journal. — 2002. — Vol. 41 , no. 14 . — P. 2550—2552 . — doi : . 5 января 2013 года.
↑ . Водород в металлах. — М.: Государственное научно-техническое издаательство по чёрной и цветной металлургии, 1959 г.
↑ Holleman A. F., Wiberg E. Inorganic Chemistry (англ.) . — San Diego: Academic Press, 2001. — ISBN 0-12-352651-5 .
Некрасов Б. В. Основы общей химии (в двух томах) . — Изд. 2-е, стереотип. — М. : Химия, 1969 . — Т. 1. — С. 452.