Бисмут

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Бисмут, 83Bi
Bismuth crystals and 1cm3 cube.jpg
Общи данни
ОловоБисмутПолоний
Sb

Bi

Mc
Водород
Хелий
Литий
Берилий
Бор
Въглерод
Азот
Кислород
Флуор
Неон
Натрий
Магнезий
Алуминий
Силиций
Фосфор
Сяра
Хлор
Аргон
Калий
Калций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Манган
Желязо
Кобалт
Никел
Мед
Цинк
Галий
Германий
Арсен
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Итрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Паладий
Сребро
Кадмий
Индий
Калай
Антимон
Телур
Йод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Церий
Празеодим
Неодим
Прометий
Самарий
Европий
Гадолиний
Тербий
Диспросий
Холмий
Ербий
Тулий
Итербий
Лутеций
Хафний
Тантал
Волфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Злато
Живак
Талий
Олово
Бисмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
Торий
Протактиний
Уран
Нептуний
Плутоний
Америций
Кюрий
Берклий
Калифорний
Айнщайний
Фермий
Менделевий
Нобелий
Лоуренсий
Ръдърфордий
Дубний
Сиборгий
Борий
Хасий
Майтнерий
Дармщатий
Рьонтгений
Коперниций
Нихоний
Флеровий
Московий
Ливерморий
Тенесин
Оганесон
Име, символ, № Бисмут, Bi, 83
Група, период, блок 15, 6, р
Химическа серия Метал
Електронна конфигурация [Xe]4f145d106s26p3
e- на енергийно ниво 2,8,18,32,18,5
Electron shell 083 Bismuth - no label.svg
Свойства на атома
Атомна маса 208,98038 u
Атомен радиус (calc) 170 (143) pm
Ковалентен радиус 146 pm
Радиус на ван дер Ваалс 240 pm
Степен на окисление 1,3,5
Оксид слабо киселинен
Електроотрицателност 2.02 (скала на Полинг)
Йонизационен потенциал I: 703.28 kJ/mol
Bismuth spectrum visible.png
Физични свойства
Агрегатно състояние Твърдо вещество
Кристална структура ромбоедрична
Rhombohedral.svg
Плътност 9780 kg/
Температура на топене 544,4 K
(271,44 °C)
Температура на кипене 1837 K
(1564 °C)
Моларен обем 21,31х10-6 /mol
Специф. топлина на топене 11,3 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 104,8 kJ/mol
Скорост на звука 1790 m/s
Специф. топлинен капацитет 122 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 0,867х106 S/m
Топлопроводимост 7,87 W/(m·K)
сивочервен с метален блясък

Бисмутът (хим. означение Bi – от латинското му име Bismuthum) е химичен елемент от V група на периодичната система. Той е сребристобял, крехък метал с розов оттенък. В сух въздух е химически устойчив. При загряване реагира с кислород (Bi2O3), халогени, азотна киселина, алкални основи.

Самородният бисмут се среща в минералите бисмутинит Bi2S3, бисмутит (BiO)2CO3 и др.

История[редактиране | редактиране на кода]

Находища[редактиране | редактиране на кода]

Добити количества и преработка
Количества в тонове (2006)
Място Държава Добиване Преработка
   1 Флаг на Китай Китай    3000 8500
   2 Флаг на Мексико Мексико    1180 1180
   3 Флаг на Перу Перу    950 600
   4 Флаг на Канада Канада    190 250
   5 Флаг на Казахстан Казахстан    140 115
   6 Флаг на Боливия Боливия    70 3
   7 Флаг на Русия Русия    55 11
   8 Флаг на България България    40 35
   9 Флаг на Румъния Румъния    40 30
   10 Флаг на Белгия Белгия     - 800
   11 Флаг на Япония Япония    - 510
   12 Флаг на Италия Италия    - 5

Получаване[редактиране | редактиране на кода]

Бисмутът се получава при взаимодействие на сулфида му с желязо:

Bi2S3 + 3Fe → 2Bi + 3FeS,

или при последователно провеждане процесите:

2Bi2S3 + 9O2 → 2Bi2O3 + 6SO2↑;

Bi2O3 + 3C → 2Bi + 3CO↑.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Физични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Метал със сивочерен до сивочервеникав цвят и метален блясък, в твърдо агрегатно състояние. Бисмутът няма алотропни форми.

Металните характеристики са много по ясни отколкото при арсен и антимон. Бисмута е един от тези метали, които подобно на Германий и Галий увеличават втвърдяването (+3,3%). Бавното втвърдяване причинява образуването на много характерно големи кристали. За разлика от повечето метали, електричното му съпротивление е по-голямо в твърдо състояние отколкото в течно.

Химични свойства[редактиране | редактиране на кода]

С металите образува сплави, за разлика от другите елементи от 5А група, които образуват соли. Проявява както окислителни, така и редукционни свойства. С кислорода реагира при нагряване. Водородното му съединение BiH3 е нестабилно, защото при стайна температура се разпада.

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Изотопи
Изотоп Честота Период на
полуразпад
Тип
разпад
Енергия на
разпада
МeV
Продукт на
разпада
Bi205 синт. 15,31 д. ε 2,708 Pb205
Bi206 синт. 6,243 д. ε 3,758 Pb206
Bi207 синт. 31,55 г. ε 2,399 Pb207
Bi208 синт. 3.368.000 г. ε 2,880 Pb208

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Използва се за леснотопими сплави, печатарски сплави и сплави за мощни постоянни магнити; стопеният бисмут – като топлоносител в ядрената енергетика; съединенията му – за пигменти, свързващи вещества, антисептични средства и медикаменти.

До 1975 година основния пазар за бисмут бил във фармацефтичните продукти които отчитали около 40%. Франция била един отосновните потребители с около 1000 тона годишно. Малки количества били използвани за лечения на диария, а големи количества при запек. Много инциденти, някои фатални, довели до забрана от френските власти за употребата на бисмут във фармацефтичната индутрия в страната, а това от своя страна довело до срив на пазара му. Все пак малки количества Бисмут продължават да бъдат предписвани в други страни – САЩ и Азия например срещу диария и стомашни киселини. Не много отдавна беше установено, че Бисмут е нитрат във връзка с антибиотик е много ефикасен агент срещу бактерията причиняваща стомашни язви.

По настоящем фармацефтичния сектор отчита консумация на Бисмут от 10 до 15%.

През 16 век е бил използван от художниците като бял основен пигмент, а промишленото производство на метала е започнало в Саксония през около 1830 година.