← К таблице
Bi 83

Висмут (Bi)

Постпереходный металл
Период: 6 Группа: 15 Блок: p

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

208.9804 u

Электронная конфигурация

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Температура плавления

271.4 °C (544.55 K)

Температура кипения

1563.85 °C (1837 K)

Плотность

9807 kg/m³

Степени окисления

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Электроотрицательность (Полинг)

2.02

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1753

Атомный радиус

160 pm

Дополнительно

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.

Читать про Висмут на Википедии

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.) 160 pm
Ковалентный радиус 148 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 207 pm
Металлический радиус 151 pm
Плотность
Молярный объём 0.0213 L/mol
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 271.4 °C
Температура кипения 1563.85 °C
Теплопроводность 7.9 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость 0.122 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость 25.52 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура rhombohedral

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 2.02
Электроотрицательность (Аллен) 2.01
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Валентные электроны 5
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Критическая точка (температура) 4347 °C
Теплота плавления 0.11297093 eV
Теплота парообразования 1.56501 eV
Теплота возгонки 2.176504 eV
Теплота атомизации 2.176504 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Стабильные изотопы 0
Год открытия 1753

Распространённость

Распространённость (земная кора) 0.009 мг/кг
Распространённость (океан)

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

Параметр решётки a 475 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 18, 32, 18, 5

Идентификаторы

Номер CAS 7440-69-9
Термный символ
InChI InChI=1S/Bi
InChI Key JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 83
Электроны 83
Заряд Neutral
Конфигурация Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Electron configuration
Measured
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Orbital diagram
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 Неспаренных: 3 ?

Модель атома

Protons 83
Neutrons 118
Electrons 83
Mass number 201
Stability Радиоактивный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 27 (9 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм
Источник: NIST Atomic Spectra Database Длины волн в воздухе

Распределение изотопов

Нет стабильных изотопов.

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
189 Радиоактивный188,989195 ± 0,000022N/A688 мс
208 Радиоактивный207,9797425 ± 0,0000025N/A368 ky
195 Радиоактивный194,9806488 ± 0,0000057N/A183 секунд
201 Радиоактивный200,97701 ± 0,000016N/A103 минут
217 Радиоактивный217,009372 ± 0,000019N/A98.5 секунд
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 246.4 °C ниже точки плавления (271.4 °C)

Температура плавления 271.4 °C
Температура кипения 1563.85 °C
Ниже точки плавления на 246.4 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid
Gas
Melting
Boiling
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
271.4 °C
Температура кипения Literature
1563.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.11297093 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
1.56501 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
2.176504 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
9807 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
9807 kg/m³

При нормальных условиях

Дополнительно

Критическая точка Literature
4347 °C

Атомные спектры

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

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
NIST Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
83 Bi 208.9804

Bismuth — Визуализатор атомных орбиталей

[Xe]6s24f145d106p3
Уровни энергии 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
Bismuth — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
83 Bi 208.9804

Bismuth — Визуализатор кристаллической структуры

Trigonal · Pearson N/A
Экспериментальные
Pearson N/A
Bismuth — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+35N/A96 пм
+36N/A103 пм
+38N/A117 пм
+56N/A76 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.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
189 Радиоактивный188,989195 ± 0,000022N/A688 мс
α ≈100%β+ ?
208 Радиоактивный207,9797425 ± 0,0000025N/A368 ky
β+ =100%
195 Радиоактивный194,9806488 ± 0,0000057N/A183 секунд
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радиоактивный200,97701 ± 0,000016N/A103 минут
β+ =100%
217 Радиоактивный217,009372 ± 0,000019N/A98.5 секунд
β- =100%
189 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 188,989195 ± 0,000022
Природная распространённость N/A
Период полураспада 688 мс
Режим распада
α ≈100%β+ ?
208 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 207,9797425 ± 0,0000025
Природная распространённость N/A
Период полураспада 368 ky
Режим распада
β+ =100%
195 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 194,9806488 ± 0,0000057
Природная распространённость N/A
Период полураспада 183 секунд
Режим распада
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 200,97701 ± 0,000016
Природная распространённость N/A
Период полураспада 103 минут
Режим распада
β+ =100%
217 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 217,009372 ± 0,000019
Природная распространённость N/A
Период полураспада 98.5 секунд
Режим распада
β- =100%

Спектральные линии

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

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  
Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)  
Ковалентный радиус (Брэгг)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Truhlar  
Batsanov  
Alvarez  
UFF  
MM3  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  
Металлический радиус (C12)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  
C₆ (Gould–Bučko)  

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы  
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Распределение запасов
Политическая стабильность (топ-производитель)
Политическая стабильность (топ-запасы)

Фазовые переходы и аллотропы

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
Детализация кристаллических радиусов (4)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Режимы распада изотопов (70)
ИзотопРежимИнтенсивность
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Факторы рассеяния X‑лучей (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

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.

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.

Посетить источник Лицензия
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.

Посетить источник Лицензия
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/

Посетить источник Лицензия
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.

Посетить источник Лицензия
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

Посетить источник Лицензия
8 PubChem Elements
Bismuth

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

Лицензия
9 PubChem Elements
Bismuth

The element property data was retrieved from publications.

Лицензия

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.