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