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Bi 83

Bismuth (Bi)

post-transition-metal
Período: 6 Grupo: 15 Bloco: p

Solid

Peso atômico padrão

208,9804 u

Configuração eletrônica

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Ponto de fusão

271,4 °C

Ponto de ebulição

1563,85 °C

Densidade

9807 kg/m³

Estados de oxidação

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Eletronegatividade (Pauling)

2,02

Energia de ionização (1ª)

7,285516 eV

Ano da descoberta

1753

Raio atômico

160 pm

Detalhes

Origem do nome German: bisemutum, (white mass), Now spelled wismut.
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
2,02 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
2,01
Afinidade eletrônica
0,942 eV
Energia de ionização (1ª)
7,285516 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
16,703057 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
25,570838 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
45,370156 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
54,856189 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
5 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Termodinâmica

Ponto crítico (temperatura)
4347 °C
Calor de fusão
0,11297093 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
1,56501 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
2,176504 eV
Calor de atomização
2,176504 eV
Entalpia de atomização
2,172358 eV

Nuclear

Prótons
83 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
126 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
41 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
0 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Bi-209
Ano da descoberta
1753

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
0,009 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
2 × 10−5 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
475 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 32, 18, 5 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-69-9 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
4S°3/2
InChI
InChI=1S/Bi
Chave InChI
JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 83
Elétrons 83
Carga Neutro
Configuração Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Configuração eletrônica
Medido
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Diagrama de orbitais
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↑
Total de elétrons: 83 Desemparelhados: 3 ?

Modelo atômico

Prótons 83
Nêutrons 118
Elétrons 83
Número de massa 201
Estabilidade Radioativo

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 27 (9 9 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

Sem isótopos estáveis.

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
189 Radioativo188,989195 ± 0,000022N/D688 ms
208 Radioativo207,9797425 ± 0,0000025N/D368 ky
195 Radioativo194,9806488 ± 0,0000057N/D183 segundos
201 Radioativo200,97701 ± 0,000016N/D103 minutos
217 Radioativo217,009372 ± 0,000019N/D98.5 segundos
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 246,4 °C abaixo do ponto de fusão (271,4 °C)

Ponto de fusão 271,4 °C
Ponto de ebulição 1563,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 246,4 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
271,4 °C
Ponto de ebulição Literatura
1563,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,11297093 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
1,56501 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
2,176504 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
9807 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
9807 kg/m³

Em condições padrão

Avançado

Ponto crítico Literatura
4347 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 83. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
83 Bi 208.9804

Bismuth — Visualizador de orbitais atômicos

[Xe]6s24f145d106p3
Níveis de energia 2 8 18 32 18 5
Estados de oxidação -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Bismuth — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
83 Bi 208.9804

Bismuth — Visualizador de estruturas cristalinas

Trigonal · Pearson N/A
Experimental
Pearson N/A
Bismuth — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (5)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
189 Radioativo188,989195 ± 0,000022N/D688 ms
α ≈100%β+ ?
208 Radioativo207,9797425 ± 0,0000025N/D368 ky
β+ =100%
195 Radioativo194,9806488 ± 0,0000057N/D183 segundos
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioativo200,97701 ± 0,000016N/D103 minutos
β+ =100%
217 Radioativo217,009372 ± 0,000019N/D98.5 segundos
β- =100%
189 Radioativo
Massa atômica (u) 188,989195 ± 0,000022
Abundância natural N/D
Meia-vida 688 ms
Modo de decaimento
α ≈100%β+ ?
208 Radioativo
Massa atômica (u) 207,9797425 ± 0,0000025
Abundância natural N/D
Meia-vida 368 ky
Modo de decaimento
β+ =100%
195 Radioativo
Massa atômica (u) 194,9806488 ± 0,0000057
Abundância natural N/D
Meia-vida 183 segundos
Modo de decaimento
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Radioativo
Massa atômica (u) 200,97701 ± 0,000016
Abundância natural N/D
Meia-vida 103 minutos
Modo de decaimento
β+ =100%
217 Radioativo
Massa atômica (u) 217,009372 ± 0,000019
Abundância natural N/D
Meia-vida 98.5 segundos
Modo de decaimento
β- =100%

Linhas espectrais

Comprimento de onda (nm)IntensidadeEstágio de ionizaçãoTipoTransiçãoExatidãoFonte
384.893 nm21Bi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MedidaNIST
392.72 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(3P) 2P → 6s2.8p 2P*MedidaNIST
393.036 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*MedidaNIST
422.469 nm350Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GMedidaNIST
423.421 nm280Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GMedidaNIST
425.9413 nmN/DBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)MedidaNIST
430.1697 nmN/DBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)MedidaNIST
430.653 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*MedidaNIST
432.792 nm360Bi IIIemission6s2.7p 2P* → 6s2.8s 2SMedidaNIST
456.143 nmN/DBi IIIemission6s2.7s 2S → 6s2.7p 2P*MedidaNIST
470.5285 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.7d (1/2,3/2)*MedidaNIST
472.883 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*MedidaNIST
475.128 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*MedidaNIST
479.742 nmN/DBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MedidaNIST
480.9082 nmN/DBi IIIemission6s2.6p 2P* → 6s2.6p 2P*MedidaNIST
505.178 nmN/DBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MedidaNIST
505.178 nmN/DBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MedidaNIST
505.244 nm120Bi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*MedidaNIST
507.928 nmN/DBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*MedidaNIST
512.4356 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (3/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (3/2,3/2)MedidaNIST
514.4507 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)MedidaNIST
520.9325 nmN/DBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)MedidaNIST
613.907 nm22Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMedidaNIST
614.039 nm150Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMedidaNIST
616.071 nm120Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GMedidaNIST
662.323 nm180Bi IIIemission6s2.8p 2P* → 6s2.8d 2DMedidaNIST
738.23 nmN/DBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.7p 2P*MedidaNIST

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
151 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
141 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
135 pm
Raio covalente (Bragg)
148 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
250 pm
Raio metálico (C12)
178 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
97
Pettifor
87
Glawe
92

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
48 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
513 Ha·Bohr6

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
19,32 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
2

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
42
Risco relativo de abastecimento
9
Distribuição das reservas
75
Estabilidade política (maior produtor)
24
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão544,55 K
Ponto de ebulição1837,15 K
Ponto crítico (temperatura)4620,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (15)
nOrbitalσ
1s1,6018
2p4,533
2s21,824
3d13,4585
3p23,0678
3s24,1145
4d37,7608
4f37,9308
4p36,1496
4s35,2928
Detalhes dos raios cristalinos (4)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Modos de decaimento dos isótopos (70)
IsótopoModoIntensidade
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Fatores de espalhamento de raios X (516)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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.

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