Bismut

radioaktives chemisches Element
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Bismut (auch: Bismuth, Wismut oder Wismuth, von lat. bismutum) ist ein chemisches Element.

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Bismut, Bi, 83
Serie Metalle
Gruppe, Periode, Block 15 (VA), 6, p
Dichte, Mohshärte 9780 kg/m3, 2.25
Aussehen glänzend
rötlich weiß
Atomar
Atomgewicht 208.98038 amu
Atomradius (berechnet) 160 (143) pm
Kovalenter Radius 146 pm
van der Waals-Radius k.A.
Elektronenkonfiguration [Xe]4f14 5d10 6s2 6p3
e- 's pro Energieniveau 2, 8, 18, 32, 18, 5
Oxidationszustände (Oxid) 3, 5 (leicht sauer)
Kristallstruktur rhomboedrisch
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus) fest
Schmelzpunkt 544.4 K (271.2°C)
Siedepunkt 1837 K (1564°C)
Molares Volumen 21.31 ×10-3 m3/mol
Verdampfungswärme 104.8 kJ/mol
Schmelzwärme 11.3 kJ/mol
Dampfdruck 0.000627 Pa bei 544 K
Schallgeschwindigkeit 1790 m/s bei 293.15 K
Verschiedenes
Elektronegativität 2.02 (Pauling-Skala)
Spezifische Wärmekapazität 122 J/(kg×K)
Elektrische Leitfähigkeit 0.867 106/m Ohm
Wärmeleitfähigkeit 07.87 W/(m×K)
1. Ionisierungsenergie 703 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1610 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2466 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 4370 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 5400 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie 8520 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
207Bi {syn.} 31.55 y Epsilon 2.399 207Pb
208Bi {syn.} 3,368,000 y Epsilon 2.880 208Pb
209Bi 100% (1.9±0.2) ×1019y Alpha   205 Tl
SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt,
sofern nicht anders angegeben.

Bismut ist ein chemisches Element im Periodensystem mit dem Symbol Bi und der Ordnungszahl 83. Es wird zumeist als Wismut bezeichnet, doch ist der Name Bismut seit 1979 offiziell.

Wichtige Eigenschaften

Bismut ist ein rötlich glänzendes, sprödes Halbmetall. Es hat eine rhomboedrische Kristallstruktur mit sehr dicht gepackten Doppelschichten. Es ist eines der wenigen ungiftigen Schwermetalle, hat den stärksten Hall-Effekt aller metallischen Elemente, einen hohen elektrischen Widerstand und ist sehr diamagnetisch.

Isotope

Natürliches Bismut besteht nur aus dem Isotop 209Bi. 2003 stellte man im Institut d'Astrophysique Spatiale in Orsay, Frankreich fest, dass dieses bisher für stabil gehaltene Isotop ein Alpha-Strahler mit einer Halbwertszeit von (1.9 +/- 0.2) × 1019 Jahren ist. Somit ist also das schwerste wahrhaft stabile Element das Blei.

Geschichte

Bismut ist wahrscheinlich schon seit der Antike bekannt. Der Name Wismut ist zumindest seit 1472 bekannt und geht vermutlich auf den ersten Ort der Gewinnung "in den Wiesen" am Schneeberg im Erzgebirge zurück. Es gibt jedoch auch andere Etymologien, z.B. von "weiß". Georgius Agricola verwendet eine latinisierte Bezeichnung bismutum dafür, worauf der heutige Name zurückgeht.

Vorkommen:

Bismut kommt vor allem in Südamerika und Spanien vor, und zwar sowohl in reiner (gediegener) Form alsauch als Sulfid (Bismutglanz oder Bismutin), Selenid (Selenidbismutglanz) und Oxid (Bismit). Es kommt als Begleitmetall in Blei-, Kupfer- und Zinnerzen vor.

Herstellung

Oxidische Erze werden mit Kohle zum Element reduziert, sulfidische mit Eisen. Das Rohbismut wird durch oxidierendes Schmelzen von anderen Metallen gereinigt.

Verbindungen

Bismut ist in erster Linie dreiwertig, doch gibt es auch ein- und fünfwertiges Bismut. (Bismut(V)-Oxid ist jedoch ein sehr starkes Oxidationsmittel, das sogar Mangan(II) zum Permanganat oxidiert.) Außerdem bildet es polymere Kationen. An Luft ist es beständig.

Verwendung:

Es findet Verwendung als Legierungsbestandtteil niedrigschmelzender Legierungen, z.B. für das Woodsche Metall, welches bereits bei 70 C° schmilzt. Die Legierung Bismanol mit Mangan ist ein starker Permanentmagnet.
Die chemische Verbindung Bismuttellurid erzeugt in Peltier-Elementen Kälte. In medizinischen Präparaten wird es zur Blutstillung und zur Desinfektion benutzt. Bismutoxichlorid BiOCl wird in Kosmetika verwendet.