← Retour au tableau périodique
Bi 83

Bismuth (Bi)

post-transition-metal
Période: 6 Groupe: 15 Bloc: p

Solid

Masse atomique relative standard

208,9804 u

Configuration électronique

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Point de fusion

271,4 °C

Point d’ébullition

1563,85 °C

Masse volumique

9807 kg/m³

États d’oxydation

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Électronégativité (Pauling)

2,02

Énergie d’ionisation (1re)

7,285516 eV

Année de découverte

1753

Rayon atomique

160 pm

Détails

Origine du nom German: bisemutum, (white mass), Now spelled wismut.
Découvreurs 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.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
2,02 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
2,01
Affinité électronique
0,942 eV
Énergie d’ionisation (1re)
7,285516 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
16,703057 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
25,570838 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
45,370156 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
54,856189 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
5 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Propriétés thermodynamiques

Point critique (température)
4347 °C
Enthalpie de fusion
0,11297093 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
1,56501 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
2,176504 eV
Enthalpie d’atomisation
2,176504 eV
Enthalpie d’atomisation
2,172358 eV

Propriétés nucléaires

Protons
83 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
126 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
41 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
0 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Bi-209
Année de découverte
1753

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
0,009 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
2 × 10−5 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
475 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 32, 18, 5 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-69-9 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
4S°3/2
InChI
InChI=1S/Bi
Clé InChI
JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 83
Électrons 83
Charge Neutre
Configuration Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Configuration électronique
Mesuré
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Diagramme d’orbitales
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↑
Nombre total d’électrons: 83 Non appariés: 3 ?

Modèle atomique

Protons 83
Neutrons 118
Électrons 83
Nombre de masse 201
Stabilité Radioactif

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 27 (9 9 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

Aucun isotope stable.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
189 Radioactif188,989195 ± 0,000022N/D688 ms
208 Radioactif207,9797425 ± 0,0000025N/D368 ky
195 Radioactif194,9806488 ± 0,0000057N/D183 secondes
201 Radioactif200,97701 ± 0,000016N/D103 minutes
217 Radioactif217,009372 ± 0,000019N/D98.5 secondes
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 246,4 °C en dessous du point de fusion (271,4 °C)

Point de fusion 271,4 °C
Point d’ébullition 1563,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 246,4 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
271,4 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
1563,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,11297093 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
1,56501 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
2,176504 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
9807 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
9807 kg/m³

Dans les conditions standard

Données avancées

Point critique Littérature scientifique
4347 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 83. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
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
Niveaux répertoriés par le NIST →
83 Bi 208.9804

Bismuth — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Xe]6s24f145d106p3
Niveaux d’énergie 2 8 18 32 18 5
États d’oxydation -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Bismuth — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
83 Bi 208.9804

Bismuth — Visualiseur de structure cristalline

Trigonal · Pearson N/A
Expérimental
Pearson N/A
Bismuth — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+35N/D96 pm
+36N/D103 pm
+38N/D117 pm
+56N/D76 pm

Composés

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

Isotopes (5)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
189 Radioactif188,989195 ± 0,000022N/D688 ms
α ≈100%β+ ?
208 Radioactif207,9797425 ± 0,0000025N/D368 ky
β+ =100%
195 Radioactif194,9806488 ± 0,0000057N/D183 secondes
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioactif200,97701 ± 0,000016N/D103 minutes
β+ =100%
217 Radioactif217,009372 ± 0,000019N/D98.5 secondes
β- =100%
189 Radioactif
Masse atomique (u) 188,989195 ± 0,000022
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 688 ms
Mode de désintégration
α ≈100%β+ ?
208 Radioactif
Masse atomique (u) 207,9797425 ± 0,0000025
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 368 ky
Mode de désintégration
β+ =100%
195 Radioactif
Masse atomique (u) 194,9806488 ± 0,0000057
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 183 secondes
Mode de désintégration
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioactif
Masse atomique (u) 200,97701 ± 0,000016
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 103 minutes
Mode de désintégration
β+ =100%
217 Radioactif
Masse atomique (u) 217,009372 ± 0,000019
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 98.5 secondes
Mode de désintégration
β- =100%

Raies spectrales

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
384.893 nm21Bi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MesuréeNIST
392.72 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(3P) 2P → 6s2.8p 2P*MesuréeNIST
393.036 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*MesuréeNIST
422.469 nm350Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GMesuréeNIST
423.421 nm280Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GMesuréeNIST
425.9413 nmN/DBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)MesuréeNIST
430.1697 nmN/DBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)MesuréeNIST
430.653 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*MesuréeNIST
432.792 nm360Bi IIIemission6s2.7p 2P* → 6s2.8s 2SMesuréeNIST
456.143 nmN/DBi IIIemission6s2.7s 2S → 6s2.7p 2P*MesuréeNIST
470.5285 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.7d (1/2,3/2)*MesuréeNIST
472.883 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*MesuréeNIST
475.128 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*MesuréeNIST
479.742 nmN/DBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MesuréeNIST
480.9082 nmN/DBi IIIemission6s2.6p 2P* → 6s2.6p 2P*MesuréeNIST
505.178 nmN/DBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MesuréeNIST
505.178 nmN/DBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MesuréeNIST
505.244 nm120Bi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MesuréeNIST
507.928 nmN/DBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MesuréeNIST
512.4356 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (3/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (3/2,3/2)MesuréeNIST
514.4507 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)MesuréeNIST
520.9325 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)MesuréeNIST
613.907 nm22Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMesuréeNIST
614.039 nm150Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMesuréeNIST
616.071 nm120Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMesuréeNIST
662.323 nm180Bi IIIemission6s2.8p 2P* → 6s2.8d 2DMesuréeNIST
738.23 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.7p 2P*MesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
151 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
141 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
135 pm
Rayon covalent (Bragg)
148 pm

Rayons de van der Waals

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

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
250 pm
Rayon métallique (C12)
178 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
97
Pettifor
87
Glawe
92

Échelles d’électronégativité

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

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
48 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
513 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
19,32 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
2

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
42
Risque relatif d’approvisionnement
9
Répartition des réserves
75
Stabilité politique (principal producteur)
24
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion544,55 K
Point d’ébullition1837,15 K
Point critique (température)4620,15 K

Catégories d’états d’oxydation

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

Données de référence avancées

Constantes d’écran (15)
nOrbitaleσ
1s1,6018
2p4,533
2s21,824
3d13,4585
3p23,0678
3s24,1145
4d37,7608
4f37,9308
4p36,1496
4s35,2928
Détail des rayons cristallins (4)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Modes de désintégration des isotopes (70)
IsotopeModeIntensité
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Facteurs de diffusion des rayons X (516)
Énergie (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

Données complémentaires

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.

Références (1)

Références

(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.

Note sur la licence: 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/

Note sur la licence: 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.

Dernière mise à jour:

Données vérifiées:

Le contenu est vérifié au regard des dernières données scientifiques.