Bismutato de sodio para niños

Datos para niños   Bismutato de sodio
NaBiO3 en polvo.
General
Otros nombres	Óxido sódico de bismuto.
Fórmula molecular	NaBiO3
Identificadores
Número CAS	12232-99-4
ChemSpider	74877 32701919, 74877
PubChem	4063671
UNII	2PR2L7N425
InChI InChI=InChI=1S/Bi.Na.3O/q+5;+1;3*-2 Key: HSCMYSYHBLOSDQ-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	Polvo inodoro de color amarillo o marrón amarillento.
Densidad	6500 kg/m³; 6,50 g/cm³
Masa molar	279,954926 g/mol
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	Insoluble en agua fría; se disuelve en agua caliente.
Peligrosidad
SGA
Frases H	H302, H315, H319, H335.
Frases P	P261, P264, P270, P271, P280, P301+312, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P330, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405, P501.
Riesgos
LD50	dosis media: 420 mg/kg (en ratas, por vía oral).
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El bismutato de sodio es un compuesto inorgánico, y un oxidante fuerte cuya fórmula química es NaBiO₃. Se trata de un compuesto ligeramente higroscópico, pero no soluble en agua fría, lo que puede ser conveniente puesto que el reactivo puede eliminarse fácilmente después de la reacción. Es una de las pocas sales de sodio que no son solubles en agua. Los modelos comerciales suelen ser una mezcla de óxido de bismuto (V), carbonato de sodio y peróxido de sodio.

También existe un compuesto relacionado con la misma con la fórmula aproximadamente: Na₃BiO₄.

Estructura

El bismutato de sodio tiene una estructura de ilmenita, formada por centros octaédricos de bismuto (V) y cationes de sodio. La distancia media Bi-O es de 2,116 Å. La estructura de la ilmenita está relacionada con la estructura del corindón (Al₂O₃), que presenta una estructura en capas formada por átomos de oxígeno muy próximos entre sí, en la que los dos cationes se encuentran alternados en posiciones octaédricas.

Síntesis

El bismuto se oxida con dificultad en el estado de oxidación +V si no hay álcali. La síntesis se realiza mediante una suspensión de trióxido de bismuto en una disolución de hidróxido de sodio hirviendo. Luego se oxida añadiendo bromo para formar el bismutato de sodio.

Bi₂O₃ + 6 NaOH + 2 Br₂ → 2 NaBiO₃ + 4 NaBr + 3 H₂O

Otra síntesis de NaBiO₃ consiste en oxidar una mezcla de óxido de sodio y óxido de bismuto (III) con aire (como fuente de O₂):

Na₂O + Bi₂O₃ + O₂ → 2 NaBiO₃

Este procedimiento es idéntico a la oxidación del dióxido de manganeso en álcali para dar manganato de sodio.

Reacciones

La humedad y las altas temperaturas son perjudiciales para el bismutato de sodio, ya que oxida el agua y se descompone en hidróxido de sodio y óxido de bismuto (III):

2 NaBiO₃ + H₂O → 2 NaOH + Bi₂O₃ + O₂

Los ácidos lo descomponen más rápidamente. En HCl, el NaBiO₃ también reacciona para formar cloro gaseoso.

El NaBiO₃ puede usarse para detectar el manganeso tanto cualitativa como cuantitativamente. Al ser un oxidante fuerte, convierte casi cualquier compuesto de manganeso en permanganato, que se ensaya fácilmente por espectrofotometría. Para ello, se hace reaccionar un poco de NaBiO₃ junto con la muestra en una solución caliente de ácido sulfúrico o ácido nítrico. El permanganato tiene un color violeta y una absorbancia que alcanza su máximo a los 510 nm. La reacción es:

2 Mn²⁺ + 5 NaBiO₃ + 14 H⁺ → 2 MnO⁻₄ + 5 Bi³⁺ + 5 Na⁺ + 7 H₂O

El bismutato de sodio es capaz de realizar la 1,2-descomposición oxidativa de los glicoles, los cetoles y los alfahidroxiácidos sin que se produzca una oxidación adicional de los (posibles) productos aldehídicos:

R₂C(OH)–C(OH)–R₂ → R₂C=O + O=CR₂

R₂C(OH)–C(O)–R → R₂C=O + RCOOH

R₂C(OH)–COOH → R₂C=O + CO₂

Estas divisiones pueden realizarse en presencia de un ácido acético o fosfórico a temperatura ambiente. Alcoholes como el metanol o el etanol pueden utilizarse como medio de reacción, ya que se oxidan lentamente con el bismutato de sodio. El tetraacetato de plomo produce reacciones similares, aunque las condiciones anhidras, como las que se requieren en el uso del tetraacetato de plomo, ya no son necesarias para el bismutato de sodio.

El NaBiO₃ puede ser utilizado para la separación de plutonio a escala en el laboratorio (véase el proceso de fosfato de bismuto).

Seguridad

El NaBiO₃ es un irritante químico leve. En caso de ingestión es medianamente tóxico, con síntomas similares a la intoxicación por plomo: dolor abdominal y vómitos. Las dosis grandes provocan diarrea e incluso la muerte. Una absorción prolongada de NaBiO₃ en el organismo provoca daños renales irreversibles. Estos efectos se deben a la toxicidad del bismuto. La dosis letal oral absoluta (DL₁₀₀) del NaBiO₃ es de 720 mg/kg para las ratas y de 510 mg/kg para los conejos.

Véase también

En inglés: Sodium bismuthate Facts for Kids