Bi 83

Висмут (Bi)

Постпереходный металл
Период: 6 Группа: 15 Блок: p

Твёрдое тело

Стандартная относительная атомная масса

208,9804 u

Электронная конфигурация

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Температура плавления

271,4 °C

Температура кипения

1563,85 °C

Плотность

9807 kg/m³

Степени окисления

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Электроотрицательность (по Полингу)

2,02

Энергия ионизации (1-я)

7,285516 eV

Год открытия

1753

Атомный радиус

160 pm

Подробные сведения

Происхождение названия Немецкий: bisemutum, (белая масса), теперь пишется wismut.
Первооткрыватели Известен с древности.

Висмут — тяжелый постпереходный металл и самый тяжелый элемент с первичным изотопом, который на человеческих временных масштабах практически стабилен. Природный висмут почти полностью представлен ²⁰⁹Bi, и теперь известно, что он очень слабо радиоактивен по альфа-распаду. Для тяжелого металла он обладает необычно низкой токсичностью, низкой теплопроводностью, низкой температурой плавления и выраженной тенденцией к образованию соединений со степенью окисления +3. Эти свойства делают его полезным там, где нежелательны свинец, кадмий или ртуть.

Это белый кристаллический хрупкий металл с розоватым оттенком. Он встречается в самородном состоянии. Висмут — самый диамагнитный из всех металлов, а его теплопроводность ниже, чем у любого металла, кроме ртути. Он обладает высоким электрическим сопротивлением и имеет наибольший эффект Холла среди всех металлов (то есть наибольшее увеличение электрического сопротивления при помещении в магнитное поле).

Название происходит от немецкого weisse masse — «белая масса» — по цвету его оксидов. Древние не различали висмут и свинец. Французский химик Клод-Франсуа Жоффруа показал, что висмут отличается от свинца, в 1753 году.

Висмут, известный с древних времен, часто путали со свинцом и оловом. Впервые было показано, что висмут является отдельным элементом, в 1753 году Клодом Жоффруа-младшим. Висмут действительно встречается в природе в свободном состоянии и в таких минералах, как висмутин (Bi2S3) и висмит (Bi2O3). Крупнейшие месторождения висмута находятся в Боливии, хотя обычно висмут получают как побочный продукт добычи и переработки свинца, меди, олова, серебра и золота.

От немецкого Weisse Masse, означающего «белая масса»; позднее Wisuth и Bisemutum. В ранние времена висмут путали с оловом и свинцом. Клод Жоффруа-младший показал, что он отличается от свинца, в 1753 году.

Изображения

Свойства

Физические свойства

Атомный радиус (эмпирический)
160 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
Ковалентный радиус
148 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
Ван-дер-ваальсов радиус
207 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
Металлический радиус
151 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
Плотность
9807 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Молярный объём
0,0213 L/mol
Фаза при стандартных температуре и давлении
Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
Температура плавления
271,4 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
Температура кипения
1563,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
Теплопроводность
7,9 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
Удельная теплоёмкость
0,122 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
Молярная теплоёмкость
25,52 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
Кристаллическая структура
Ромбоэдрическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →

Химические свойства

Электроотрицательность (по Полингу)
2,02 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
Электроотрицательность (по Аллену)
2,01
Сродство к электрону
0,942 eV
Энергия ионизации (1-я)
7,285516 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (2-я)
16,703057 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (3-я)
25,570838 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (4-я)
45,370156 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (5-я)
54,856189 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
Степени окисления
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
Валентные электроны
5 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Термодинамические свойства

Критическая точка (температура)
4347 °C
Теплота плавления
0,11297093 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
Теплота испарения
1,56501 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
Теплота сублимации
2,176504 eV
Теплота атомизации
2,176504 eV
Энтальпия атомизации
2,172358 eV

Ядерные свойства

Протоны
83 Сравнить Протоны у всех элементов →
Нейтроны
126 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
Известные изотопы
41 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
Стабильные изотопы
0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
Наиболее стабильный изотоп
Bi-209
Год открытия
1753

Распространённость

Содержание в земной коре
0,009 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
Содержание в океане
2 × 10−5 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
475 pm

Электронная структура

Электроны по оболочкам
2, 8, 18, 32, 18, 5 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →

Идентификаторы

Номер CAS
7440-69-9 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
Символ терма
4S°3/2
InChI
InChI=1S/Bi
Ключ InChI
JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измеренные

Заряд иона
Протоны 83
Электроны 83
Заряд Нейтральный атом
Конфигурация Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Электронная конфигурация
Измеренные
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Орбитальная диаграмма
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↑
Всего электронов: 83 Неспаренные: 3 ?

Модель атома

Протоны 83
Нейтроны 118
Электроны 83
Массовое число 201
Стабильность Радиоактивный

Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.

Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.

Атомный отпечаток

Спектр излучения / поглощения

25 / 27 (9 9 с интенсивностью)
Измеренные
Излучение Видимый диапазон: 380–750 нм

Распределение изотопов

Стабильных изотопов нет.

Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспада
189 Радиоактивный188,989195 ± 0,000022Нет данных688 мс
208 Радиоактивный207,9797425 ± 0,0000025Нет данных368 ky
195 Радиоактивный194,9806488 ± 0,0000057Нет данных183 секунды
201 Радиоактивный200,97701 ± 0,000016Нет данных103 минуты
217 Радиоактивный217,009372 ± 0,000019Нет данных98.5 секунды
Измеренные

Фаза / агрегатное состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое вещество 25 °C (298,15 К)

Причина: на 246,4 °C ниже температуры плавления (271,4 °C)

Температура плавления 271,4 °C
Температура кипения 1563,85 °C
Ниже температуры плавления на 246,4 °C
0 К Текущая температура: 25 °C 6000 К
Шкала фазовых состояний

Схематично, без соблюдения масштаба

Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Текущее значение

Температуры фазовых переходов

Температура плавления Из литературы
271,4 °C
Температура кипения Из литературы
1563,85 °C
Текущая фаза Расчётные
Твёрдое вещество

Энергии переходов

Теплота плавления Из литературы
0,11297093 eV

Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления

Теплота испарения Из литературы
1,56501 eV

Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения

Теплота сублимации Из литературы
2,176504 eV

Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации

Плотность

Справочная плотность Из литературы
9807 kg/m³

При стандартных условиях

Текущая плотность Расчётные
9807 kg/m³

При стандартных условиях

Расширенные данные

Критическая точка Из литературы
4347 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 83. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Данные о спектральных линиях ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
Данные NIST о спектральных линиях →

Данные об энергетических уровнях ?

ИонЗарядУровни
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
Данные NIST об энергетических уровнях →
83 Bi 208.9804

Висмут — Визуализатор атомных орбиталей

[Xe]6s24f145d106p3
Энергетические уровни 2 8 18 32 18 5
Степени окисления -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Висмут — предварительный просмотр визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
83 Bi 208.9804

Висмут — Визуализатор кристаллической структуры

Trigonal · Символ Пирсона N/A
Экспериментальные
Символ Пирсона N/A
Висмут — предварительный просмотр визуализатора кристаллической структуры
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+35Нет данных96 пм
+36Нет данных103 пм
+38Нет данных117 пм
+56Нет данных76 пм

Соединения

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

Изотопы (5)

Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспадаТип распада
189 Радиоактивный188,989195 ± 0,000022Нет данных688 мс
α ≈100%β+ ?
208 Радиоактивный207,9797425 ± 0,0000025Нет данных368 ky
β+ =100%
195 Радиоактивный194,9806488 ± 0,0000057Нет данных183 секунды
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радиоактивный200,97701 ± 0,000016Нет данных103 минуты
β+ =100%
217 Радиоактивный217,009372 ± 0,000019Нет данных98.5 секунды
β- =100%
189 Радиоактивный
Атомная масса (а. е. м.) 188,989195 ± 0,000022
Содержание в природе Нет данных
Период полураспада 688 мс
Тип распада
α ≈100%β+ ?
208 Радиоактивный
Атомная масса (а. е. м.) 207,9797425 ± 0,0000025
Содержание в природе Нет данных
Период полураспада 368 ky
Тип распада
β+ =100%
195 Радиоактивный
Атомная масса (а. е. м.) 194,9806488 ± 0,0000057
Содержание в природе Нет данных
Период полураспада 183 секунды
Тип распада
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радиоактивный
Атомная масса (а. е. м.) 200,97701 ± 0,000016
Содержание в природе Нет данных
Период полураспада 103 минуты
Тип распада
β+ =100%
217 Радиоактивный
Атомная масса (а. е. м.) 217,009372 ± 0,000019
Содержание в природе Нет данных
Период полураспада 98.5 секунды
Тип распада
β- =100%

Спектральные линии

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтепень ионизацииТипПереходТочностьИсточник
384.893 нм21Bi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ИзмереннаяNIST
392.72 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(3P) 2P → 6s2.8p 2P*ИзмереннаяNIST
393.036 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*ИзмереннаяNIST
422.469 нм350Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GИзмереннаяNIST
423.421 нм280Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GИзмереннаяNIST
425.9413 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)ИзмереннаяNIST
430.1697 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)ИзмереннаяNIST
430.653 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*ИзмереннаяNIST
432.792 нм360Bi IIIemission6s2.7p 2P* → 6s2.8s 2SИзмереннаяNIST
456.143 нмНет данныхBi IIIemission6s2.7s 2S → 6s2.7p 2P*ИзмереннаяNIST
470.5285 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.7d (1/2,3/2)*ИзмереннаяNIST
472.883 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*ИзмереннаяNIST
475.128 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*ИзмереннаяNIST
479.742 нмНет данныхBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ИзмереннаяNIST
480.9082 нмНет данныхBi IIIemission6s2.6p 2P* → 6s2.6p 2P*ИзмереннаяNIST
505.178 нмНет данныхBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ИзмереннаяNIST
505.178 нмНет данныхBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ИзмереннаяNIST
505.244 нм120Bi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ИзмереннаяNIST
507.928 нмНет данныхBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ИзмереннаяNIST
512.4356 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.7s (3/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (3/2,3/2)ИзмереннаяNIST
514.4507 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)ИзмереннаяNIST
520.9325 нмНет данныхBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)ИзмереннаяNIST
613.907 нм22Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GИзмереннаяNIST
614.039 нм150Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GИзмереннаяNIST
616.071 нм120Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GИзмереннаяNIST
662.323 нм180Bi IIIemission6s2.8p 2P* → 6s2.8d 2DИзмереннаяNIST
738.23 нмНет данныхBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.7p 2P*ИзмереннаяNIST

Расширенные данные о свойствах

Ковалентные радиусы (расширенные данные)

Ковалентный радиус (по Пююккё)
151 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
141 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
135 pm
Ковалентный радиус (по Брэггу)
148 pm

Ван-дер-ваальсовы радиусы

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

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (по Раму)
250 pm
Металлический радиус (КЧ 12)
178 pm

Шкалы нумерации

Mendeleev
97
Pettifor
87
Glawe
92

Шкалы электроотрицательности

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

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
48 a.u.
Дипольная поляризуемость (неопределённость)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
513 Ha·Bohr6

Параметры Мидемы

Молярный объём по Мидеме
19,32 cm3/mol
Электронная плотность по Мидеме
2

Риски поставок и экономика

Концентрация производства
42
Относительный риск поставок
9
Распределение запасов
75
Политическая стабильность (ведущий производитель)
24
Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
24

Фазовые переходы и аллотропные модификации

Температура плавления544,55 K
Температура кипения1837,15 K
Критическая точка (температура)4620,15 K

Категории степеней окисления

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

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (15)
nОрбитальσ
1s1,6018
2p4,533
2s21,824
3d13,4585
3p23,0678
3s24,1145
4d37,7608
4f37,9308
4p36,1496
4s35,2928
Подробные данные о кристаллических радиусах (4)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Происхождение
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Типы распада изотопов (70)
ИзотопРежимИнтенсивность
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (516)
Энергия (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

Дополнительные данные

Оценочная распространённость в земной коре

The estimated element abundance in the earth's crust.

Оценочная распространённость в земной коре

8.5×10-3 milligrams per kilogram

Источники (1)

Оценочная распространённость в океане

The estimated element abundance in the earth's oceans.

Оценочная распространённость в океане

2×10-5 milligrams per liter

Источники (1)

Источники

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.

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержание проверено на соответствие новейшим научным данным.