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Bi 83

Bismuth (Bi)

post-transition-metal
Periode: 6 Gruppe: 15 Block: p

Solid

Standardatomgewicht

208,9804 u

Elektronenkonfiguration

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Schmelzpunkt

271,4 °C

Siedepunkt

1563,85 °C

Dichte

9807 kg/m³

Oxidationszustände

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Elektronegativität (Pauling)

2,02

Ionisierungsenergie (1.)

7,285516 eV

Entdeckungsjahr

1753

Atomradius

160 pm

Details

Namensherkunft German: bisemutum, (white mass), Now spelled wismut.
Entdecker Known to the ancients.

Bismuth is a heavy post-transition metal and the heaviest element with a primordial isotope that is effectively stable on human timescales. Natural bismuth is almost entirely ²⁰⁹Bi, now known to be very weakly radioactive by alpha decay. It has unusually low toxicity for a heavy metal, low thermal conductivity, a low melting point, and a strong tendency to form +3 compounds. These traits make it useful where lead, cadmium, or mercury are undesirable.

It is a white, crystalline, brittle metal with a pinkish tinge. It occurs in a native state. Bismuth is the most diamagnetic of all metals, and the thermal conductivity is lower than any metal, except mercury. It has a high electrical resistance, and has the highest Hall effect of any metal (i.e., greatest increase in electrical resistance when placed in a magnetic field).

The name derives from the German weisse masse for "white mass" from the colour of its oxides. The ancients did not distinguish bismuth from lead. The French chemist Claude-Francois Geoffroy showed that bismuth was distinct from lead in 1753.

Bismuth, which has been known since ancient times, was often confused with lead and tin. Bismuth was first shown to be a distinct element in 1753 by Claude Geoffroy the Younger. Bismuth does occur free in nature and in such minerals as bismuthinite (Bi2S3) and bismite (Bi2O3). The largest deposits of bismuth are found in Bolivia, although bismuth is usually obtained as a by-product of mining and refining lead, copper, tin, silver and gold.

From the German Weisse Masse, meaning white mass; later Wisuth and Bisemutum. In early times bismuth was confused with tin and lead. Claude Geoffroy the Younger showed it to be distinct from lead in 1753.

Bilder

Eigenschaften

Physikalisch

Atomradius (empirisch)
160 pm Vergleiche Atomradius (empirisch) aller Elemente →
Kovalenzradius
148 pm Vergleiche Kovalenzradius aller Elemente →
Van-der-Waals-Radius
207 pm Vergleiche Van-der-Waals-Radius aller Elemente →
Metallradius
151 pm Vergleiche Metallradius aller Elemente →
Dichte
9807 kg/m³ Vergleiche Dichte aller Elemente →
Molares Volumen
0,0213 L/mol
Aggregatzustand bei Standardbedingungen
Fest Vergleiche Aggregatzustand bei Standardbedingungen aller Elemente →
Schmelzpunkt
271,4 °C Vergleiche Schmelzpunkt aller Elemente →
Siedepunkt
1563,85 °C Vergleiche Siedepunkt aller Elemente →
Wärmeleitfähigkeit
7,9 W/(m·K) Vergleiche Wärmeleitfähigkeit aller Elemente →
Spezifische Wärmekapazität
0,122 J/(g·K) Vergleiche Spezifische Wärmekapazität aller Elemente →
Molare Wärmekapazität
25,52 J/(mol·K) Vergleiche Molare Wärmekapazität aller Elemente →
Kristallstruktur
Rhomboedrisch Vergleiche Kristallstruktur aller Elemente →

Chemisch

Elektronegativität (Pauling)
2,02 Vergleiche Elektronegativität (Pauling) aller Elemente →
Elektronegativität (Allen)
2,01
Elektronenaffinität
0,942 eV
Ionisierungsenergie (1.)
7,285516 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (1.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (2.)
16,703057 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (2.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (3.)
25,570838 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (3.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (4.)
45,370156 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (4.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (5.)
54,856189 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (5.) aller Elemente →
Oxidationszustände
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Vergleiche Oxidationszustände aller Elemente →
Valenzelektronen
5 Vergleiche Valenzelektronen aller Elemente →
Elektronenkonfiguration
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Thermodynamisch

Kritischer Punkt (Temperatur)
4347 °C
Schmelzwärme
0,11297093 eV Vergleiche Schmelzwärme aller Elemente →
Verdampfungswärme
1,56501 eV Vergleiche Verdampfungswärme aller Elemente →
Sublimationswärme
2,176504 eV
Atomisierungswärme
2,176504 eV
Atomisierungsenthalpie
2,172358 eV

Nuklear

Protonen
83 Vergleiche Protonen aller Elemente →
Neutronen
126 Vergleiche Neutronen aller Elemente →
Bekannte Isotope
41 Vergleiche Bekannte Isotope aller Elemente →
Stabile Isotope
0 Vergleiche Stabile Isotope aller Elemente →
Stabilstes Isotop
Bi-209
Entdeckungsjahr
1753

Häufigkeit

Häufigkeit (Erdkruste)
0,009 mg/kg Vergleiche Häufigkeit (Erdkruste) aller Elemente →
Häufigkeit (Ozean)
2 × 10−5 mg/L Vergleiche Häufigkeit (Ozean) aller Elemente →

Kristallstruktur

Gitterkonstante a
475 pm

Elektronische Struktur

Elektronen pro Schale
2, 8, 18, 32, 18, 5 Vergleiche Elektronen pro Schale aller Elemente →

Identifikatoren

CAS-Nummer
7440-69-9 Vergleiche CAS-Nummer aller Elemente →
Termsymbol
4S°3/2
InChI
InChI=1S/Bi
InChI-Key
JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Elektronenkonfiguration Gemessen

Ionenladung
Protonen 83
Elektronen 83
Ladung Neutral
Konfiguration Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Elektronenkonfiguration
Gemessen
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Orbitaldiagramm
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
3/6 3↑
Gesamtelektronen: 83 Ungepaart: 3 ?

Atommodell

Protonen 83
Neutronen 118
Elektronen 83
Massenzahl 201
Stabilität Radioaktiv

Isotope ändern die Neutronenzahl, Masse und Stabilität — nicht die Elektronenkonfiguration eines neutralen Atoms.

Schematisches Atommodell, nicht maßstabsgetreu.

Atomarer Fingerabdruck

Emissions- / Absorptionsspektrum

25 / 27 (9 9 mit Intensität)
Gemessen
Emission Sichtbar: 380–750 nm

Isotopenverteilung

Keine stabilen Isotope.

MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeit
189 Radioaktiv188,989195 ± 0,000022N/A688 ms
208 Radioaktiv207,9797425 ± 0,0000025N/A368 ky
195 Radioaktiv194,9806488 ± 0,0000057N/A183 Sekunden
201 Radioaktiv200,97701 ± 0,000016N/A103 Minuten
217 Radioaktiv217,009372 ± 0,000019N/A98.5 Sekunden
Gemessen

Phase / Zustand

1 atm / 101.325 kPa
Fest 25 °C (298,15 K)

Grund: 246,4 °C unter Schmelzpunkt (271,4 °C)

Schmelzpunkt 271,4 °C
Siedepunkt 1563,85 °C
Unter Schmelzpunkt um 246,4 °C
0 K Aktuelle Temperatur: 25 °C 6000 K
Phasenzeitlinie

Schematisch, nicht maßstabsgetreu

Fest
Flüssig
Gas
Schmelzen
Sieden
25°C
Fest
Flüssig
Gas
Aktuell

Phasenübergangspunkte

Schmelzpunkt Literatur
271,4 °C
Siedepunkt Literatur
1563,85 °C
Aktuelle Phase Berechnet
Fest

Übergangsenergien

Schmelzwärme Literatur
0,11297093 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Schmelzpunkt zu schmelzen

Verdampfungswärme Literatur
1,56501 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Siedepunkt zu verdampfen

Sublimationswärme Literatur
2,176504 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Sublimationspunkt zu sublimieren

Dichte

Referenzdichte Literatur
9807 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Aktuelle Dichte Berechnet
9807 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Erweitert

Kritischer Punkt Literatur
4347 °C

Atomspektren

10 von 83 angezeigt. Sortiert nach Ionenladung (aufsteigend).

Liniendaten ?

IonLadungGesamtlinienÜbergangswahrscheinlichkeitenNiveau-Bezeichnungen
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
NIST Liniendaten →

Niveaudaten ?

IonLadungNiveaus
Bi I 075
Bi II +178
Bi III +268
Bi IV +338
Bi V +415
Bi VI +5115
Bi VII +62
Bi VIII +72
Bi IX +82
Bi X +92
NIST Niveaudaten →
83 Bi 208.9804

Bismuth — Atomorbital-Visualisierer

[Xe]6s24f145d106p3
Energieniveaus 2 8 18 32 18 5
Oxidationszustände -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Bismuth — Atomorbital-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage
83 Bi 208.9804

Bismuth — Kristallstruktur-Visualisierer

Trigonal · Pearson N/A
Experimentell
Pearson N/A
Bismuth — Kristallstruktur-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage

Ionenradien

LadungKoordinationSpinRadius
+35N/A96 pm
+36N/A103 pm
+38N/A117 pm
+56N/A76 pm

Verbindungen

Bi
208,980 u
Bi+3
208,980 u
Bi
209,984 u
Bi
213,999 u
Bi
211,991 u
Bi
206,978 u
Bi
205,978 u
Bi
212,994 u
Bi
204,977 u
Bi
199,978 u
Bi
201,978 u
Bi
210,987 u
Bi
202,977 u
Bi
200,977 u
Bi
208,980 u
Bi+2
208,980 u
Bi+3
212,994 u
Bi
216,006 u
Bi
207,980 u
Bi
197,979 u
Bi
191,986 u
Bi
193,983 u
Bi
195,981 u
Bi
217,009 u

Isotope (5)

MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeitZerfallsart
189 Radioaktiv188,989195 ± 0,000022N/A688 ms
α ≈100%β+ ?
208 Radioaktiv207,9797425 ± 0,0000025N/A368 ky
β+ =100%
195 Radioaktiv194,9806488 ± 0,0000057N/A183 Sekunden
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioaktiv200,97701 ± 0,000016N/A103 Minuten
β+ =100%
217 Radioaktiv217,009372 ± 0,000019N/A98.5 Sekunden
β- =100%
189 Radioaktiv
Atommasse (u) 188,989195 ± 0,000022
Natürliche Häufigkeit N/A
Halbwertszeit 688 ms
Zerfallsart
α ≈100%β+ ?
208 Radioaktiv
Atommasse (u) 207,9797425 ± 0,0000025
Natürliche Häufigkeit N/A
Halbwertszeit 368 ky
Zerfallsart
β+ =100%
195 Radioaktiv
Atommasse (u) 194,9806488 ± 0,0000057
Natürliche Häufigkeit N/A
Halbwertszeit 183 Sekunden
Zerfallsart
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioaktiv
Atommasse (u) 200,97701 ± 0,000016
Natürliche Häufigkeit N/A
Halbwertszeit 103 Minuten
Zerfallsart
β+ =100%
217 Radioaktiv
Atommasse (u) 217,009372 ± 0,000019
Natürliche Häufigkeit N/A
Halbwertszeit 98.5 Sekunden
Zerfallsart
β- =100%

Spektrallinien

Wellenlänge (nm)IntensitätIonenstufeTypÜbergangGenauigkeitQuelle
384.893 nm21Bi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*GemessenNIST
392.72 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(3P) 2P → 6s2.8p 2P*GemessenNIST
393.036 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*GemessenNIST
422.469 nm350Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GGemessenNIST
423.421 nm280Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GGemessenNIST
425.9413 nmN/ABi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)GemessenNIST
430.1697 nmN/ABi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)GemessenNIST
430.653 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*GemessenNIST
432.792 nm360Bi IIIemission6s2.7p 2P* → 6s2.8s 2SGemessenNIST
456.143 nmN/ABi IIIemission6s2.7s 2S → 6s2.7p 2P*GemessenNIST
470.5285 nmN/ABi IIemission6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.7d (1/2,3/2)*GemessenNIST
472.883 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*GemessenNIST
475.128 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*GemessenNIST
479.742 nmN/ABi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*GemessenNIST
480.9082 nmN/ABi IIIemission6s2.6p 2P* → 6s2.6p 2P*GemessenNIST
505.178 nmN/ABi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*GemessenNIST
505.178 nmN/ABi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*GemessenNIST
505.244 nm120Bi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*GemessenNIST
507.928 nmN/ABi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*GemessenNIST
512.4356 nmN/ABi IIemission6s2.6p.7s (3/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (3/2,3/2)GemessenNIST
514.4507 nmN/ABi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)GemessenNIST
520.9325 nmN/ABi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)GemessenNIST
613.907 nm22Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GGemessenNIST
614.039 nm150Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GGemessenNIST
616.071 nm120Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GGemessenNIST
662.323 nm180Bi IIIemission6s2.8p 2P* → 6s2.8d 2DGemessenNIST
738.23 nmN/ABi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.7p 2P*GemessenNIST

Erweiterte Eigenschaften

Kovalente Radien (Erweitert)

Kovalenzradius (Pyykkö)
151 pm
Kovalenzradius (Pyykkö, doppelt)
141 pm
Kovalenzradius (Pyykkö, dreifach)
135 pm
Kovalenzradius (Bragg)
148 pm

Van-der-Waals-Radien

Truhlar
207 pm
Batsanov
230 pm
Alvarez
254 pm
UFF
437 pm
MM3
266 pm

Atom- & Metallische Radien

Atomradius (Rahm)
250 pm
Metallradius (C12)
178 pm

Nummerierungsskalen

Mendeleev
97
Pettifor
87
Glawe
92

Elektronegativitätsskalen

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarisierbarkeit & Dispersion

Dipolpolarisierbarkeit
48 a.u.
Dipolpolarisierbarkeit (Uns.)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
513 Ha·Bohr6

Miedema-Parameter

Miedema-Molvolumen
19,32 cm3/mol
Miedema-Elektronendichte
2

Lieferrisiko & Wirtschaftlichkeit

Produktionskonzentration
42
Relatives Lieferrisiko
9
Reservenverteilung
75
Politische Stabilität (Top-Produzent)
24
Politische Stabilität (Top-Reserven)
24

Phasenübergänge & Allotrope

Schmelzpunkt544,55 K
Siedepunkt1837,15 K
Kritischer Punkt (Temperatur)4620,15 K

Oxidationszustands-Kategorien

+5 extended
+2 extended
−1 extended
−2 extended
−3 extended
0 extended
+1 extended
+3 main
+4 extended

Erweiterte Referenzdaten

Abschirmkonstanten (15)
nOrbitalσ
1s1,6018
2p4,533
2s21,824
3d13,4585
3p23,0678
3s24,1145
4d37,7608
4f37,9308
4p36,1496
4s35,2928
Kristallradien-Details (4)
LadungCNSpinrcrystal (pm)Herkunft
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Isotopenzerfallsarten (70)
IsotopModusIntensität
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Röntgenstreufaktoren (516)
Energie (eV)f₁f₂
10—5,59475
10,1617—5,63587
10,3261—5,67729
10,4931—5,71901
10,6628—5,74574
10,8353—5,7564
11,0106—5,76707
11,1886—5,77776
11,3696—5,78847
11,5535—5,7834

Zusätzliche Daten

Sources

Sources of this element.

The most important ores are bismuthinite or bismuth glance and bismite. Peru, Japan, Mexico, Bolivia, and Canada are major bismuth producers. Much of the bismuth produced in the U.S. is obtained as a by-product in refining lead, copper, tin, silver, and gold ores.

Referenzen (1)

Referenzen

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Bi

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Bismuth

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lizenzhinweis: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Bismuth

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Lizenzhinweis: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Bismuth

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Bismuth

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Bismuth

This section provides all form of data related to element Bismuth.

9 PubChem Elements
Bismuth

The element property data was retrieved from publications.

Zuletzt aktualisiert:

Daten verifiziert:

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