El fluoruro de bismuto(III) o trifluoruro de bismuto es un compuesto químico de bismuto y flúor . Su fórmula química es BiF₃ . Es un polvo blanco grisáceo que se funde a 649 °C.
Se presenta en la naturaleza como el raro mineral gananita .
Síntesis
El fluoruro de bismuto se puede preparar haciendo reaccionar óxido de bismuto(III) con ácido fluorhídrico : [ 2 ]
- Bi 2 O 3 + 6 HF → 2 BiF 3 + 3 H 2 O
Estructura
α-BiF 3 tiene una estructura cristalina cúbica ( símbolo de Pearson cF16, grupo espacial Fm-3m, n.° 225). BiF 3 es el prototipo de la estructura D0 3 , que adoptan varios compuestos intermetálicos, incluidos Mg 3 Pr, Cu 3 Sb, Fe 3 Si y AlFe 3 , [ 3 ] así como el hidruro LaH 3.0 . [ 4 ] La celda unitaria es cúbica centrada en las caras con Bi en los centros de las caras y vértices, y F en el sitio octaédrico (aristas medias, centro) y sitios tetraédricos (centros de los 8 subcubos); por lo tanto, la celda primitiva contiene 4 Bi y 12 F. [ 5 ] Alternativamente, con la celda unitaria desplazada (1/4,1/4,1/4) la descripción puede ser de una celda fcc con cara, arista, esquina y centros llenos de F, y la mitad (4 de) de los centros de los octantes con F, la otra mitad con Bi (cada tipo de octante dispuesto tetraédricamente). [ 4 ] La longitud de la arista de la celda BiF 3 es 0,5853 nm. [ 4 ]
El β-BiF₃ tiene la estructura YF₃ , donde el átomo de bismuto tiene una coordinación distorsionada de 9 y forma un prisma trigonal tricapsulado. [ 6 ] Esta estructura se considera generalmente iónica y contrasta con los fluoruros de los miembros más ligeros del grupo 15, como el trifluoruro de fósforo (PF₃ ) , el trifluoruro de arsénico (AsF₃ ) y el trifluoruro de antimonio (SbF₃ ) , donde las unidades moleculares MX₃ están presentes en el sólido. [ 6 ]
Reacciones
El BiF₃ no se ve afectado por el agua y es casi insoluble. No forma complejos fácilmente, pero se conocen los siguientes: BiF₃ · 3HF y BiF₄⁻ en NH₄BiF₄. El compuesto de adición H₃BiF₆ se hidroliza con agua formando BiOF . [ 7 ]
Usos
El BiF3 ha recibido atención en la investigación como posible material de electrodo para baterías de litio y como material huésped luminiscente para fósforos dopados con lantano. [ 8 ]
Referencias
- 1 2 http://www.alfa.com/content/msds/english/11844.pdf
- 1 2 Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ De Graef, Marc; McHenry, Michael (eds.), "Apéndice 1. Descripciones de la estructura cristalina", La estructura de los materiales , Cambridge University Press, A1-2, A1-11
- 1 2 3 Galasso, Francis S. (1970), Estructura y propiedades de los sólidos inorgánicos: Serie internacional de monografías en física del estado sólido , Pergammon Press, 3.5. BiF 3 , DO 3 , Fm3m, cúbico. págs. 50–51
- ↑ Sólyom, Jenö (2007), Fundamentos de la física de los sólidos: Volumen 1: Estructura y dinámica , pág. 220, ISBN 978-3-540-72599-2
- 1 2 Wells AF (1984) Química inorgánica estructural, 5.ª edición, Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ↑ Norman, Nicholas C (1998). Química del arsénico, el antimonio y el bismuto . Springer. pág. 88. ISBN 978-0-7514-0389-3.
- ↑ Xie, Zhi; Wei, Bin; Wang, Zhongchang (2018-06-01). "Estabilidad estructural, estructuras electrónicas y propiedades fotocatalíticas mejoradas de nanocables de BiF3: un estudio de primeros principios" . Ceramics International . 44 (8): 9623– 9632. doi : 10.1016/j.ceramint.2018.02.189 . ISSN 0272-8842 . S2CID 139879224 .
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