Висмутин (вещество)

Висмутин — химическое соединение с формулой BiH₃, тяжёлый токсичный газ. Это самый тяжёлый аналог аммиака. BiH₃ 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°.

Висмутин
Общие
Систематическое наименование	тригидрид висмута, висмутин
Традиционные названия	висмутовый водород
Хим. формула	BiH3
Физические свойства
Молярная масса	212 г/моль
Плотность	0.008665 г/см³
Термические свойства
Температура
• кипения	16,8 °C
• разложения	<0 °C
Структура
Координационная геометрия	тригональная пирамидальная
Классификация
Рег. номер CAS	18288-22-7
PubChem	9242
SMILES	[BiH3]
InChI	InChI=1S/Bi.3H BPBOBPIKWGUSQG-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30421
ChemSpider	8886
Безопасность
Токсичность	ядовит 4 4 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Термин висмутин также является основополагающим для семьи висмутоорганических соединений(III), общими для которых является формула BiR₃, где R — органический радикал. В качестве примера, Bi(CH₃)₃ — это соединение имеет название триметилвисмут.

Получение и свойстваПравить

BiH₃ получить достаточно сложно. Обычно его получают перегруппировкой металловисмутина BiH₂Me (здесь Me — металл).

$\mathsf{3}\mathsf{B}\mathsf{i}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{M}\mathsf{e}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{M}{\mathsf{e}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3BiH_{2}Me\rightarrow 2BiH_{3}+BiMe_{3}}}$ 

Металловисмутин BiH₂Me также термически неустойчив. Его получают с помощью металловисмута дихлорида, BiCl₂Me, восстанавливая его с помощью алюмогидрида лития LiAlH₄.

В небольших количествах образуется при действии разбавленных кислот на висмутиды щелочных или щелочноземельных металлов.

Являясь гомологом арсина, BiH₃ имеет общую с ним тенденцию к резкому росту неустойчивости в присутствии элементов-образователей, соответственно висмута и водорода. Газ разлагается по реакции:

$\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{i}\mathsf{,}\mathsf{\Delta <!--\; \Delta \; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{278}}^{\mathsf{0}}\mathsf{=}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{278}\mathsf{k}\mathsf{J}\mathsf{/}\mathsf{m}\mathsf{o}\mathsf{l}$${\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 зеркало висмута 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 соединенияПравить

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.