protonové číslo 83
relativní atomová hmotnost 208.98
elektronegativita 1.7
elektronová konfigurace [Xe]4f145d106s26p3
hustota (g·cm-3) 9.91
teplota tání (°C) 271.40
teplota varu (°C) 1564.0

Bismut (83Bi)

historie

  • o bismutu jako kovu se zmiňuje Basilius Valentinus v 15. století
  • název odvozen z německého wismut (což znamená bílý kov nebo luční doly)
  • v roce 1530 G. Bauer název polatinštil na bisemutum

výskyt

  • bismutin - Bi2S3
  • bismutový okr - Bi2O3
  • velmi zřídka jako ryzí kov společně s rudami Pb, Ag a Co

průmyslová výroba

  • z rud, které obsahují ryzí bismut, se získává pouhým vytavením
  • sulfidické rudy se praží na oxid, který se redukuje uhlíkem:
    Bi2S3 + 9/2O2 → Bi2O3 + 3SO2
    Bi2O3 + 3C → 2Bi + 3CO

fyzikální vlastnosti

  • pouze jeden stabilní izotop
  • křehký, bílý krystalický kov s narůžovělým odstínem
  • nejdiamagnetičtější kov
  • vysoký měrný odpor
  • špatně vede elektrický proud a teplo

chemické vlastnosti

  • na vzduchu je za běžných podmínek stálý
  • v žáru shoří na oxid bismutitý
  • čistá voda na bismut nepůsobí
  • voda s rozpuštěným vzduchem způsobuje korozi bismutu
  • se sírou reaguje na sulfid bismutitý (Bi2S3)
  • s halogeny na bismutité halogenidy (BiX3)
  • nereaguje s kyselinou chlorovodíkovou s koncentrovanou kyselinou sírovou reaguje za horka, vzniká síran bismutitý (Bi2(SO4)3)
  • snadno reaguje s kyselinou dusičnou vzniká dusičnan bismutitý (Bi(NO3)3
  • reakcí s lučavkou královskou vzniká chlorid bismutitý BiCl3
  • oxidační stav V je u bismutu méně stálý než u antimonu

užití

  • výroba lehkotavitelných slitin (Woodův kov, Roseův, Lipowitzův)
  • metalurgické přísady
  • farmaceutický průmysl

sloučeniny

  • bismutan (BiH3)
    • mimořádně nestálý
    • vzniká působením zředěné kyseliny sírové na slitinu Bi a Mg
  • halogenidy
    • bismutité - (BiX3)
      • připravují se působením vodných roztoků halogenvodíků na oxid bismutitý:
        Bi2O3 + 6HX → 2BiX3 + 3H2O
      • fluorid bismutitý (BiF3) – šedobílý prášek
      • chlorid bismutitý (BiCl3) – bílé rozplývavé krystaly
      • bromid bismutitý (BiBr3) – zlaté rozplývavé krystaly
      • jodid bismutitý (BiI3) – zelenočerné krystaly
    • halogenid – oxidy bismutité (BiX(O))
      • příprava - částečnou hydrolýzou halogenidů bismutitých_
        BiX3 + H2O → BiX(O) + 2HX
      • nerozpustné látky
      • fluorid-oxid bismutitý (BiF(O)), chlorid-oxid bismutitý (BiCl(O)), bromid-oxid bismutitý (BiBr(O))
        bílé látky
      • jodid-oxid bismutitý (BiI(O))
        cihlově červená látka
        rozkládá se při 300 °C
    • bismutičné (BiX5)
      • fluorid bismutičný (BiF5)
        • příprava - přímou syntézou:
          2Bi + 5F2 → 2BiF5
        • silné fluorační a oxidační činidlo
        • reaktivní sloučenina
        • reaguje explozivně s vodou, vzniká ozon (O3), oxid fluoru (OF2) a hnědá sraženina hydratovaného fluoridu-oxidu bismutičného (BiF3(O))
        • za laboratorní teploty reaguje se sírou a jodem
        • reaguje s parafinovým olejem (t ≥ 50°C) – vznikají fluorované uhlovodíky
    • sulfidy
      • sulfid bismutitý (Bi2S3)
        • příprava - přímou syntézou prvků (t = 500 - 900 °C)
          nebo reakcí bismutitých solí sulfanem:
          2BiCl3 + 3H2S → Bi2S3 + 6HCl
        • hnědočerná pevná látka
    • oxidy
      • oxid bismutitý (Bi2O3)
        • příprava - spalováním bismutu na vzduchu:
          2Bi + 3O2 → Bi2O3
          nebo žíháním dusičnanu bismutitého
          2Bi(NO3)3 → Bi2O3 + 3N2O5
        • pevná látka
        • zásaditý charakter
        • nereaguje s roztoky alkalických hydroxidů
        • reaguje s kyselinami za vzniku bismutitých solí:
          Bi2O3 + 6HNO3 → 2Bi(NO3)3 + 3H2O
        • užití
          • výroba některých skel a porcelánových glazur
      • oxid bismutičný (Bi2O5)
        • příprava - působením silných oxidačních činidel na alkalické roztoky BiIII
        • pevná látka
    • hydroxidy
      • hydroxid bismutitý (Bi(OH)3)
        • bílá látka
        • příprava - reakcí bismutitých solí s roztoky alkalických hydroxidů:
          BiCl3 + 3NaOH → Bi(OH)3 + 3NaCl
        • nereaguje s roztoky alkalických hydroxidů
        • rozpouští se v kyselinách za vzniku bismutitých solí:
          2Bi(OH)3 + 3H2SO4 → Bi2(SO4)3 + 6H2O
        • zahříváním na 100 °C se mění na oxid–hydroxid bismutitý:
          Bi(OH)3 → BiO(OH) + H2O
    • dusičnan bismutitý (Bi(NO3)3)
      • příprava - reakcí bismutu nebo oxidu bismutitého s kyselinou dusičnou:
        2Bi + 6HNO3 → 2Bi(NO3)3 + 3H2
        Bi2O3 + 6HNO3 → 2Bi(NO3)3 + 3H2O
      • krystalizuje jako pentahydrát (Bi(NO3)3·5H2O
    • zásaditý dusičnan bismutitý BiOH(NO3)2, Bi(OH)2NO3
      • příprava - hydrolýzou dusičnanu bismutitého:
        Bi(NO3)3 + H2O → BiOH(NO3)2 + HNO3
        BiOH(NO3)2 + H2O → Bi(OH)2NO3 + HNO3
      • užití
        • příprava Nylanderova činidla
        • v lékařství při žaludečních a střevních potížích
        • příprava mastí v kosmetice
        • bílý pigment do divadelních líčidel (pleťová běloba)
    • bismutičnany (BiO3)-
      • příprava - zahříváním oxidu kovu s oxidem bismutitým v kyslíku nebo působením silných oxidačních činidel na suspenzi hydroxidu bismutitého (Bi(OH)3) v koncentrovaném roztoku alkalického hydroxidu
      • bismutičnany alkalických kovů a kovů alkalických zemin se používají jako silná oxidační činidla v kyselých roztocích (např. mangan v oceli se kvantitativně stanoví tak, že se přímo oxiduje bismutičnanem na manganistan a jeho koncentrace se stanoví kolorimetricky)