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Nell'analisi inorganica esiste una varietà di composti interessanti che svolgono un ruolo importante grazie alle loro proprietà speciali. Una di queste sostanze è il bismutato di sodio, noto anche come perossobismutato di sodio o NaBiO₃. Questo raro ossicloruro di bismuto è un potente agente ossidante inorganico che trova applicazione in varie procedure analitiche.

La scoperta e le proprietà del bismutato di sodio

Il bismutato di sodio fu descritto per la prima volta nel 1878 dal chimico tedesco Wilhelm Muthmann. Scoprì questo composto durante i suoi studi sugli ossidi di bismuto e le loro reazioni. Il bismutato di sodio è una polvere cristallina giallo-arancio moderatamente solubile in acqua. Il composto è relativamente stabile, ma si decompone a temperature più elevate con sviluppo di ossigeno.

La formula chimica del bismutato di sodio è NaBiO₃ e rappresenta lo stato di ossidazione +5 del bismuto. In questa forma, l'atomo di bismuto si trova in una coordinazione tetraedrica, circondato da quattro atomi di ossigeno. Questo motivo strutturale è caratteristico dei composti del bismuto(V) e conferisce loro le loro proprietà particolari.

Applicazioni del bismutato di sodio nell'analisi

Il bismutato di sodio trova varie applicazioni nell'analisi inorganica, in particolare come agente ossidante nelle analisi a umido. Grazie alla sua forte capacità ossidante, può essere utilizzato per determinare i sistemi redox. Qui si sfrutta il fatto che il bismutato di sodio in presenza di acidi rilascia ioni bismuto(III) e ossigeno:

NaBiO₃ + 4 H⁺ → Bi³⁺ + NaO⁺ + 2 H₂O + 0.5 O₂

Questa reazione può essere utilizzata, ad esempio, per la titolazione di ioni ferro(II), misurando la quantità di bismutato di sodio consumata. Il bismutato di sodio svolge un ruolo importante anche nella manganometria, poiché in soluzione acida ossida gli ioni manganese(II) a ioni manganese(VII), cioè permanganato.

Inoltre, il bismutato di sodio può essere utilizzato nell'analisi per via umida per l'identificazione e determinazione di composti del bismuto. Attraverso reazioni con bismutato di sodio è possibile osservare caratteristici cambiamenti di colore o reazioni di precipitazione che consentono di dedurre la presenza di bismuto.

Produzione e manipolazione del bismutato di sodio

La produzione del bismutato di sodio avviene generalmente per reazione dell'ossido di bismuto(III) con idrossido di sodio e perossido di idrogeno. In questo modo si forma inizialmente metabismutato di sodio, che viene poi convertito in bismutato di sodio mediante essiccazione:

Bi₂O₃ + 2 NaOH + H₂O₂ → 2 NaBiO₃ + 2 H₂O

A causa del suo potere ossidante e della sensibilità all'umidità e al calore, il bismutato di sodio deve essere conservato sotto gas protettivo e a basse temperature. La manipolazione richiede quindi particolari precauzioni in laboratorio.

Metodi analitici con bismutato di sodio

Oltre alle applicazioni già menzionate nella titolazione e manganometria, il bismutato di sodio trova impiego anche in altre procedure analitiche. Ad esempio, può essere utilizzato per la determinazione colorimetrica di tracce di bismuto. In questo caso si sfrutta il fatto che il bismutato di sodio in soluzione acida forma complessi colorati con composti organici come pirogallolo o ditiolo.

Inoltre, il bismutato di sodio svolge un ruolo nell'analisi degli ossobismutani, una classe di composti bismuto-ossigeno. Questi possono essere identificati e caratterizzati tramite reazione con bismutato di sodio, poiché si verificano caratteristici cambiamenti di colore.

Nel complesso, il bismutato di sodio è un reagente prezioso nell'analisi inorganica che, grazie alle sue proprietà particolari, trova applicazione in vari metodi. Tuttavia, il suo utilizzo richiede particolari precauzioni in laboratorio a causa del potere ossidante e della sensibilità del composto.

Conclusione

Il bismutato di sodio, noto anche come perossobismutato di sodio, è un composto affascinante nell'analisi inorganica. Come potente agente ossidante, trova applicazioni varie, ad esempio nella titolazione, manganometria e nell'identificazione di composti del bismuto. Tuttavia, a causa della sua reattività e sensibilità, è necessario prestare grande attenzione nella manipolazione.

Nel complesso, il bismutato di sodio offre un campo di ricerca interessante nell'analisi speciale e mostra quanto possa essere diversificato il mondo della chimica inorganica. Che si tratti di pratica di laboratorio o di insegnamento, questo raro ossicloruro di bismuto ha sicuramente ancora molto potenziale da offrire.