Bismut

Bismut
83 Bi                                                                                                                                                                                                                                               plumb ← bismut → poloniu
Aspect
Metal roz-argintiu
Linia spectrală
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic	bismut, Bi, 83
Serie	p blocează metalele
Group , perioada , bloc	15 (VA) , 6 , p
Densitate	9 780 kg / m³
Duritate	2.25
Configurare electronică
Termen spectroscopic	4 S sau 3/2
Proprietăți atomice
Greutate atomica	208.98038
Raza atomică (calc.)	160 (143) pm
Raza covalentă	146 pm
Raza Van der Waals	207 pm
Configurare electronică	[ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 3
și - de nivelul de energie	2, 8, 18, 32, 18, 5
Stări de oxidare	3, 5 (slab acid )
Structură cristalină	romboedric
Proprietăți fizice
Stare a materiei	solid
Punct de fuziune	544,4 K (271,2 ° C )
Punct de fierbere	1 837 K (1 564 ° C)
Volumul molar	2.131 × 10 −5 m³ / mol
Entalpia vaporizării	104,8 kJ / mol
Căldura de fuziune	11,3 kJ / mol
Presiunea de vapori	0,627 mPa la 544 K.
Viteza sunetului	1 790 m / s la 293,15 K
Alte proprietăți
numar CAS	7440-69-9
Electronegativitate	2.02 ( scara Pauling )
Căldura specifică	122 J / (kg K)
Conductibilitate electrică	8,67 × 10 5 / m Ω
Conductivitate termică	7,87 W / (m K)
Energia primei ionizări	703 kJ / mol
A doua energie de ionizare	1 450,5 kJ / mol
A treia energie de ionizare	3 081,5 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP 207 Bi sintetic 31,55 ani ε 2.399 207 Pb 208 Bi sintetic 3.368 × 10 5 ani ε 2.880 208 Pb 209 Bi 100% (2,01 ± 0,08) × 10 19 ani α - 205 Tl 210 Bi sintetic 5,01 zile 3,04 × 10 6 ani β - iso - 0,271 210 Po 210 Bi
iso: izotop NA: abundență în natură TD: timp de înjumătățire DM: modul de descompunere DE: energia de descompunere în MeV DP: produs de descompunere

Bismutul ^[1] este elementul chimic cu numărul atomic 83 și simbolul său este Bi .

Este un metal greu și fragil, cu aspect alb-roz și al cărui comportament chimic este similar cu cel al arsenului și al antimoniului . Este cel mai diamagnetic dintre metale și, cu excepția mercurului , cel cu cea mai mică conductivitate termică . Compușii de bismut fără plumb sunt utilizați în industria cosmetică și în aplicații medicale.

Caracteristici

Este un metal fragil cu o culoare albă cu nuanțe roz, gălbui și albăstrui și irizate. Este cel mai greu dintre așa-numitele „metale grele” și este singurul dintre ele care nu este toxic. Metalul are cea mai mare rezistivitate .

Împreună cu galiul și antimoniul este unul dintre singurele trei elemente care, la fel ca apa , în stare lichidă au un volum mai mic decât în stare solidă ^[2] . La încălzirea în aer se poate aprinde și arde cu o flacără albastră, producând vapori galbeni de oxid de bismut .

Instabilitate

Instabilitatea bismutului prevăzută teoretic a avut confirmări experimentale abia în 2003 , când cercetătorii de la Orsay Institut d'Astrophysique Spatiale au măsurat timpul de înjumătățire pentru decăderea alfa a izotopului ²⁰⁹ Bi, stabilindu-și timpul de înjumătățire în 1,9 × 10 ¹⁹ ani, un timp care este de peste un miliard de ori mai mare decât estimarea actuală a vârstei Universului . Prin urmare, în scopuri practice, bismutul poate fi considerat un element stabil pentru orice aplicație și poate fi tratat ca orice alt material neradioactiv ; deși la niveluri practic zero, mai mici decât cele datorate carbonului-14 conținut în mod normal în corpul uman, radioactivitatea bismutului are un interes academic, deoarece este prevăzută teoretic înainte de observarea experimentală în laborator.

Cristale artificiale

Bismutul în formă foarte pură poate forma cristale irizate cu culori galben, albastru, roz-violet, verde închis, în general vândute ca obiect de colecție. Culoarea este dată de un strat subțire de oxid de bismut .

• 

  Cristal artificial de bismut

• 

  Cristal artificial de bismut

• 

  Cristal artificial de bismut

Aplicații

Este utilizat în principal în industria siderurgică și pentru prepararea aliajelor cu punct de topire scăzut, cum ar fi cele pentru siguranțe.

Oxiclorura de bismut este utilizat pe scară largă în industria cosmetică în timp ce bismut subntirat și subcarbonat de bismut sunt utilizate în medicină. Subsalicilatul de bismut este utilizat ca medicament antidiareic .

Alte utilizări includ:

• producerea de magneți permanenți puternici, aliați cu mangan ;
• aplicarea în sisteme de stingere a incendiilor a multor aliaje de bismut care au puncte de topire scăzute;
• ca aditiv la fier pentru a-l face maleabil;
• realizarea catalizatorilor pentru producerea fibrelor acrilice ;
• producerea de termocupluri ;
• ca agent de răcire în reactorul nuclear cu plumb , în stare lichidă în aliaj eutectic cu plumb ;
• producția de aliaje de lipit , de asemenea, deoarece acestea se extind ușor la răcire;
• realizarea de emailuri vitroase utilizate pentru finisarea irizată din care subnitratul de bismut este o componentă;
• ca scintilator anorganic utilizat în PET (germanat de bismut);
• ca înlocuitor al oțelului pentru simulările de dinamică a fluidelor în domeniul cercetării oțelului

De la începutul anilor nouăzeci , bismutul a fost studiat ca un înlocuitor netoxic pentru plumb în diverse materiale, cum ar fi ceramica și glazuri, în special pentru cele destinate contactului cu alimentele.

Din anii 2000 a fost folosit ca o alternativă la plumb pentru încărcarea muniției de vânătoare.

Cercetări recente (2007) au folosit bismutul pentru a produce superconductori cu temperatură scăzută ( 90 K ). Acești supraconductori prezintă proprietăți foarte interesante și ar putea fi folosiți în viitoarele mașini de imagistică prin rezonanță magnetică ^[3] .

Istorie

Nu este posibil să se stabilească cu certitudine dacă descoperirea bismutului a fost opera unui alchimist sau a unei persoane care a lucrat cu minereuri de bismut. Se pare că la mijlocul secolului al XV-lea a fost folosit un nou aliaj pentru a produce tipurile de caractere în a căror formulă secretă bismutul a jucat un rol fundamental.

Originea numelui nu este, de asemenea, foarte clară: derivă dintr-un cuvânt german Wismut cu un sens incert, poate cu semnificația metalului alb sau poate derivat din toponimul unei mine. Există, de asemenea, incertitudine cu privire la cei care au latinizat numele la începutul secolului al XVI-lea în bisemutum : unii indică G. Bauer, numit și Agricola , în timp ce alții vorbesc despre Paracelsus .

Având în vedere asemănarea sa cu staniu și plumb , bismutul în vremurile străvechi era confundat cu acestea. Claude Geoffroy Junine a fost în 1753 cel care a dovedit că este un element în sine.

Disponibilitate

Cele mai importante minerale ale bismutului sunt bismutinite și bismite . Canada , Bolivia , Japonia , Mexic și Peru sunt principalii producători. Bismutul produs în Statele Unite ale Americii este în principal un produs secundar al prelucrării cuprului , aurului , argintului , staniului și, în special , a mineralelor de plumb .

Notă

Bibliografie

• Francesco Borgese, Elementele tabelului periodic. Descoperire, proprietăți, utilizări. Manual chimic, fizic, geologic , Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1 .
• R. Barbucci, A. Sabatini și P. Dapporto, Tabel periodic și proprietăți ale elementelor , Florența, Edizioni V. Morelli, 1998 (arhivat din original la 22 octombrie 2010) .

Elemente conexe

• Galat de bismut
• Hidrură de bismut
• Sulfat de bismut
• Azotat de bismut

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « bismut »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre bismut

linkuri externe

• Bismuto , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• ( EN ) Bismuth , pe periodic.lanl.gov , Laboratorul Național Los Alamos .
• ( EN ) Bismuth , pe WebElements.com .
• ( EN ) Bismuth , pe EnvironmentalChemistry.com .
• ( EN ) Bismut bate recordul de înjumătățire pentru decăderea alfa , pe physicsweb.org .

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei