83 Bi 208.98

Висмут

Постпереходный металл Bismuthum твёрдое Радиоактивность

[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³ · 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 5

← Pb Свинец Po Полоний →

Самый тяжёлый практически стабильный элемент и самый диамагнитный металл. Висмут официально радиоактивен, но его период полураспада в миллиард раз больше возраста Вселенной, поэтому на практике он вечен.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 83
Атомная масса: 208.98 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 5
Блок: p-блок
Группа: Пниктогены
Период: 6
Электроотрицательность (Полинг): 2.02
Электроотрицательность (Аллен): 2.01
Атомный радиус: 143 pm
Ковалентный радиус: 148 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 207 pm
1-я энергия ионизации: 703 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 610 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 2 466 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 370 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 5 400 kJ/mol
Сродство к электрону: 91.2 kJ/mol
Характерные степени окисления: +3
Степени окисления: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 9.78 g/cm³
Температура плавления: 544.7 K · 271.6 °C
Температура кипения: 1 837 K · 1 563.9 °C
Скорость звука: 1 790 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 11.3 kJ/mol
Теплота испарения: 179 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.122 J/(g·K)
Теплопроводность: 7.97 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 32 GPa
Модуль сдвига: 12 GPa
Модуль объёмного сжатия: 31 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.33
Твёрдость по Моосу: 2.25
Твёрдость по Бринеллю: 94.2 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 1 290 nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: ромбоэдрическая
Параметры решётки: a = 474.6 pm · c = 1 186 pm

Распространённость

В земной коре: 0.009 mg/kg
В океане: 2·10⁻⁵ mg/L
Во Вселенной: 0.0007 mg/kg
В теле человека: 0 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
²⁰⁹Bi	100 %	2.009·10¹⁰ млрд лет	α

Висмут-209 считался стабильным до 2003 года, когда французские физики зарегистрировали его альфа-распад с периодом 2·10¹⁹ лет.

Открытие

Год открытия: 1753
Кто открыл: Клод Жоффруа Младший
Где: Франция
Происхождение названия: от немецкого «weisse Masse» — белая масса

История

Висмут знали в средневековье, но регулярно путали со свинцом и оловом. Клод Жоффруа в 1753 году окончательно показал, что это самостоятельный элемент.

Где встречается

0,009 мг/кг коры. Добывается в основном попутно со свинцом, вольфрамом и медью.

Как получают

Из свинцовых шламов процессом Кролля — Беттертона. Мировое производство — около 20 тысяч тонн в год.

Роль в живой природе

Биологической роли нет, но соединения висмута применяются в медицине против язвенной болезни — они подавляют Helicobacter pylori.

Безопасность

Один из немногих тяжёлых металлов с низкой токсичностью, поэтому его и выбирают как замену свинцу. Длительный приём высоких доз всё же вызывает энцефалопатию.

Применение

Замена свинца в припоях, сантехнической латуни и дроби — висмут нетоксичен
Субсалицилат висмута в желудочных препаратах
Легкоплавкие сплавы для предохранителей и спринклеров
Косметика: оксихлорид висмута даёт перламутровый блеск
Теллурид висмута в термоэлектрических модулях

Любопытные факты

Кристаллы висмута с их радужными террасами — самые узнаваемые в минералогии; радуга возникает от интерференции в оксидной плёнке.
До 2003 года висмут считали самым тяжёлым стабильным элементом; теперь этот титул принадлежит свинцу.
Висмут расширяется при затвердевании, как вода и сурьма.
Розовая жидкость от расстройства желудка, знакомая американцам, — это субсалицилат висмута.