Natriumbismutat – un oxiclorură de bismut rar în analiza anorganică
În analiza anorganică există o multitudine de compuși interesanți care joacă un rol important datorită proprietăților lor speciale. Una dintre aceste substanțe este natriumbismutatul, cunoscut și sub denumirea de peroxobismutat de sodiu sau NaBiO₃. Acest oxiclorură de bismut rară este un puternic agent oxidant anorganic care își găsește aplicații în diverse procedee analitice.
Descoperirea și proprietățile natriumbismutatului
Natriumbismutatul a fost descris pentru prima dată în anul 1878 de chimistul german Wilhelm Muthmann. El a descoperit acest compus în timpul cercetărilor sale asupra oxizilor de bismut și reacțiilor acestora. Natriumbismutatul este un pulbere cristalin, galben-portocaliu, care este moderat solubil în apă. Compusul este relativ stabil, dar se descompune la temperaturi mai ridicate cu degajare de oxigen.
Formula chimică a natriumbismutatului este NaBiO₃ și reprezintă starea de oxidare +5 a bismutului. În această formă, atomul de bismut se află într-o coordonare tetraedrică, înconjurat de patru atomi de oxigen. Acest motiv structural este caracteristic pentru compușii de bismut(V) și le conferă proprietățile lor speciale.
Aplicații ale natriumbismutatului în analiză
Natriumbismutatul găsește diverse aplicații în analiza anorganică, în special ca agent oxidant în analizele umede. Datorită puterii sale oxidante puternice, poate fi utilizat pentru determinarea sistemelor redox. Aici se folosește faptul că natriumbismutatul, în prezența acizilor, eliberează ioni de bismut(III) și oxigen:
NaBiO₃ + 4 H⁺ → Bi³⁺ + NaO⁺ + 2 H₂O + 0.5 O₂
Această reacție poate fi utilizată, de exemplu, pentru titrarea ionilor de fier(II), măsurând cantitatea de natriumbismutat consumat. De asemenea, natriumbismutatul joacă un rol important în manganometrie, deoarece în soluție acidă oxidează ionii de mangan(II) la ioni de mangan(VII), adică permanganat.
În plus, natriumbismutatul poate fi utilizat în analiza umedă pentru identificarea și determinarea compușilor de bismut. Prin reacții cu natriumbismutat se pot observa modificări caracteristice de culoare sau reacții de precipitare care permit deducerea prezenței bismutului.
Obținerea și manipularea natriumbismutatului
Obținerea natriumbismutatului se realizează în general prin reacția oxidului de bismut(III) cu hidroxid de sodiu și peroxid de hidrogen. În acest proces se formează inițial metabismutatul de sodiu, care apoi prin uscare este transformat în natriumbismutat:
Bi₂O₃ + 2 NaOH + H₂O₂ → 2 NaBiO₃ + 2 H₂O
Datorită puterii sale oxidante și sensibilității la umiditate și căldură, natriumbismutatul trebuie depozitat sub gaz protector și la temperaturi scăzute. Manipularea necesită, prin urmare, măsuri de precauție speciale în laborator.
Metode analitice cu natriumbismutat
Pe lângă aplicațiile deja menționate în titrare și manganometrie, natriumbismutatul este utilizat și în alte procedee analitice. De exemplu, poate fi folosit pentru determinarea colorimetrică a urmelor de bismut. În acest scop, se folosește faptul că natriumbismutatul în soluție acidă formează complecși colorați cu compuși organici precum pirogalolul sau ditiolul.
În plus, natriumbismutatul joacă un rol în analiza oxobismutanilor, o clasă de compuși bismut-oxigen. Aceștia pot fi identificați și caracterizați prin reacția cu natriumbismutat, deoarece apar modificări caracteristice de culoare.
În general, natriumbismutatul este un reactiv valoros în analiza anorganică, care datorită proprietăților sale speciale găsește aplicații în diverse metode. Utilizarea sa necesită însă măsuri de precauție speciale în laborator datorită puterii oxidante și sensibilității compusului.
Concluzie
Natriumbismutatul, cunoscut și sub numele de peroxobismutat de sodiu, este un compus fascinant în analiza anorganică. Ca agent oxidant puternic, găsește aplicații variate, de exemplu în titrare, manganometrie și pentru identificarea compușilor de bismut. Datorită reactivității și sensibilității sale, este necesară însă o mare grijă în manipulare.
În general, natriumbismutatul oferă un domeniu de cercetare interesant în analiza specializată și arată cât de diversă poate fi lumea chimiei anorganice. Fie în practica de laborator, fie în predare - acest oxiclorură de bismut rară are cu siguranță încă mult potențial de oferit.
