← Назад до періодичної таблиці
Bi 83

Bismuth (Bi)

post-transition-metal
Період: 6 Група: 15 Блок: p

Solid

Стандартна відносна атомна маса

208,9804 u

Електронна конфігурація

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Температура плавлення

271,4 °C

Температура кипіння

1563,85 °C

Густина

9807 kg/m³

Ступені окиснення

−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Електронегативність (за Полінгом)

2,02

Енергія йонізації (1-ша)

7,285516 eV

Рік відкриття

1753

Атомний радіус

160 pm

Відомості

Походження назви German: bisemutum, (white mass), Now spelled wismut.
Відкривачі 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.

Зображення

Властивості

Фізичні

Атомний радіус (емпіричний)
160 pm Порівняти Атомний радіус (емпіричний) усіх елементів →
Ковалентний радіус
148 pm Порівняти Ковалентний радіус усіх елементів →
Радіус ван дер Ваальса
207 pm Порівняти Радіус ван дер Ваальса усіх елементів →
Металічний радіус
151 pm Порівняти Металічний радіус усіх елементів →
Густина
9807 kg/m³ Порівняти Густина усіх елементів →
Молярний об’єм
0,0213 L/mol
Фаза за стандартних температури й тиску
Твердий стан Порівняти Фаза за стандартних температури й тиску усіх елементів →
Температура плавлення
271,4 °C Порівняти Температура плавлення усіх елементів →
Температура кипіння
1563,85 °C Порівняти Температура кипіння усіх елементів →
Теплопровідність
7,9 Вт/(м·K) Порівняти Теплопровідність усіх елементів →
Питома теплоємність
0,122 Дж/(г·K) Порівняти Питома теплоємність усіх елементів →
Молярна теплоємність
25,52 Дж/(моль·K) Порівняти Молярна теплоємність усіх елементів →
Кристалічна структура
Ромбоедрична Порівняти Кристалічна структура усіх елементів →

Хімічні

Електронегативність (за Полінгом)
2,02 Порівняти Електронегативність (за Полінгом) усіх елементів →
Електронегативність (за Алленом)
2,01
Спорідненість до електрона
0,942 eV
Енергія йонізації (1-ша)
7,285516 eV Порівняти Енергія йонізації (1-ша) усіх елементів →
Енергія йонізації (2-га)
16,703057 eV Порівняти Енергія йонізації (2-га) усіх елементів →
Енергія йонізації (3-тя)
25,570838 eV Порівняти Енергія йонізації (3-тя) усіх елементів →
Енергія йонізації (4-та)
45,370156 eV Порівняти Енергія йонізації (4-та) усіх елементів →
Енергія йонізації (5-та)
54,856189 eV Порівняти Енергія йонізації (5-та) усіх елементів →
Ступені окиснення
−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Порівняти Ступені окиснення усіх елементів →
Валентні електрони
5 Порівняти Валентні електрони усіх елементів →
Електронна конфігурація
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3

Термодинамічні

Критична точка (температура)
4347 °C
Теплота плавлення
0,11297093 eV Порівняти Теплота плавлення усіх елементів →
Теплота випаровування
1,56501 eV Порівняти Теплота випаровування усіх елементів →
Теплота сублімації
2,176504 eV
Теплота атомізації
2,176504 eV
Ентальпія атомізації
2,172358 eV

Ядерні

Протони
83 Порівняти Протони усіх елементів →
Нейтрони
126 Порівняти Нейтрони усіх елементів →
Відомі ізотопи
41 Порівняти Відомі ізотопи усіх елементів →
Стабільні ізотопи
0 Порівняти Стабільні ізотопи усіх елементів →
Найстабільніший ізотоп
Bi-209
Рік відкриття
1753

Поширеність

Вміст (земна кора)
0,009 мг/кг Порівняти Вміст (земна кора) усіх елементів →
Вміст (океан)
2 × 10−5 мг/л Порівняти Вміст (океан) усіх елементів →

Кристалічна структура

Стала ґратки a
475 pm

Електронна будова

Електрони за оболонками
2, 8, 18, 32, 18, 5 Порівняти Електрони за оболонками усіх елементів →

Ідентифікатори

Номер CAS
7440-69-9 Порівняти Номер CAS усіх елементів →
Символ терма
4S°3/2
InChI
InChI=1S/Bi
Ключ InChI
JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N

Електронна конфігурація Виміряно

Заряд йона
Протони 83
Електрони 83
Заряд Нейтральний
Конфігурація Bi: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Електронна конфігурація
Виміряно
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Орбітальна діаграма
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↑
Загальна кількість електронів: 83 Неспарені: 3 ?

Модель атома

Протони 83
Нейтрони 118
Електрони 83
Масове число 201
Стабільність Радіоактивний

Ізотопи відрізняються кількістю нейтронів, масою та стабільністю, але не електронною конфігурацією нейтрального атома.

Схематична модель атома, без дотримання масштабу.

Атомний відбиток

Спектр випромінювання / поглинання

25 / 27 (9 З інтенсивністю: 9)
Виміряно
Випромінювання Видимий: 380–750 нм

Ізотопний розподіл

Стабільних ізотопів немає.

Масове числоАтомна маса (u)Природний вмістПеріод напіврозпаду
189 Радіоактивний188,989195 ± 0,000022Немає даних688 мс
208 Радіоактивний207,9797425 ± 0,0000025Немає даних368 ky
195 Радіоактивний194,9806488 ± 0,0000057Немає даних183 секунд
201 Радіоактивний200,97701 ± 0,000016Немає даних103 хвилин
217 Радіоактивний217,009372 ± 0,000019Немає даних98.5 секунд
Виміряно

Фаза / стан

1 атм / 101,325 кПа
Твердий стан 25 °C (298,15 K)

Причина: на 246,4 °C нижче температури плавлення (271,4 °C)

Температура плавлення 271,4 °C
Температура кипіння 1563,85 °C
Нижче температури плавлення на 246,4 °C
0 K Поточна температура: 25 °C 6000 K
Шкала фазових переходів

Схематично, без дотримання масштабу

Твердий стан
Рідина
Газ
Плавлення
Кипіння
25°C
Твердий стан
Рідина
Газ
Поточна

Точки фазових переходів

Температура плавлення Літературні дані
271,4 °C
Температура кипіння Літературні дані
1563,85 °C
Поточна фаза Розраховано
Твердий стан

Енергії переходів

Теплота плавлення Літературні дані
0,11297093 eV

Енергія, необхідна для плавлення 1 моль за температури плавлення

Теплота випаровування Літературні дані
1,56501 eV

Енергія, необхідна для випаровування 1 моль за температури кипіння

Теплота сублімації Літературні дані
2,176504 eV

Енергія, необхідна для сублімації 1 моль за температури сублімації

Густина

Довідкова густина Літературні дані
9807 kg/m³

За стандартних умов

Поточна густина Розраховано
9807 kg/m³

За стандартних умов

Розширені дані

Критична точка Літературні дані
4347 °C

Атомні спектри

Показано 10 з 83. Відсортовано за зарядом йона (за зростанням).

Наявні дані про лінії ?

ЙонЗарядЗагальна кількість лінійІмовірності переходівПозначення рівнів
Bi I 0693963
Bi II +1111416
Bi III +2204204204
Bi IV +34500
Bi V +41800
Наявні дані NIST про лінії →

Наявні дані про рівні ?

ЙонЗарядРівні
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
Наявні дані NIST про рівні →
83 Bi 208.9804

Bismuth — Візуалізатор атомних орбіталей

[Xe]6s24f145d106p3
Енергетичні рівні 2 8 18 32 18 5
Ступені окиснення -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Bismuth — Попередній перегляд візуалізатора атомних орбіталей
Three.js завантажується лише за запитом
83 Bi 208.9804

Bismuth — Візуалізатор кристалічної структури

Trigonal · Символ Пірсона N/A
Експериментальні
Символ Пірсона N/A
Bismuth — Попередній перегляд візуалізатора кристалічної структури
Three.js завантажується лише за запитом

Йонні радіуси

ЗарядКоординаціяСпінРадіус
+35Немає даних96 пм
+36Немає даних103 пм
+38Немає даних117 пм
+56Немає даних76 пм

Сполуки

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

Ізотопи (5)

Масове числоАтомна маса (u)Природний вмістПеріод напіврозпадуТип розпаду
189 Радіоактивний188,989195 ± 0,000022Немає даних688 мс
α ≈100%β+ ?
208 Радіоактивний207,9797425 ± 0,0000025Немає даних368 ky
β+ =100%
195 Радіоактивний194,9806488 ± 0,0000057Немає даних183 секунд
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радіоактивний200,97701 ± 0,000016Немає даних103 хвилин
β+ =100%
217 Радіоактивний217,009372 ± 0,000019Немає даних98.5 секунд
β- =100%
189 Радіоактивний
Атомна маса (u) 188,989195 ± 0,000022
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 688 мс
Тип розпаду
α ≈100%β+ ?
208 Радіоактивний
Атомна маса (u) 207,9797425 ± 0,0000025
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 368 ky
Тип розпаду
β+ =100%
195 Радіоактивний
Атомна маса (u) 194,9806488 ± 0,0000057
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 183 секунд
Тип розпаду
β+ ≈100%α =0.030±1.2%
201 Радіоактивний
Атомна маса (u) 200,97701 ± 0,000016
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 103 хвилин
Тип розпаду
β+ =100%
217 Радіоактивний
Атомна маса (u) 217,009372 ± 0,000019
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 98.5 секунд
Тип розпаду
β- =100%

Спектральні лінії

Довжина хвилі (нм)ІнтенсивністьСтупінь йонізаціїТипПерехідТочністьДжерело
384.893 нм21Bi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ВиміряноNIST
392.72 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(3P) 2P → 6s2.8p 2P*ВиміряноNIST
393.036 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*ВиміряноNIST
422.469 нм350Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GВиміряноNIST
423.421 нм280Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.7g 2GВиміряноNIST
425.9413 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)ВиміряноNIST
430.1697 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.6d (1/2,5/2)* → 6s2.6p.5f (1/2,7/2)ВиміряноNIST
430.653 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(1S) 2S → 6s2.8p 2P*ВиміряноNIST
432.792 нм360Bi IIIemission6s2.7p 2P* → 6s2.8s 2SВиміряноNIST
456.143 нмНемає данихBi IIIemission6s2.7s 2S → 6s2.7p 2P*ВиміряноNIST
470.5285 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.7d (1/2,3/2)*ВиміряноNIST
472.883 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*ВиміряноNIST
475.128 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.5f 2F*ВиміряноNIST
479.742 нмНемає данихBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ВиміряноNIST
480.9082 нмНемає данихBi IIIemission6s2.6p 2P* → 6s2.6p 2P*ВиміряноNIST
505.178 нмНемає данихBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ВиміряноNIST
505.178 нмНемає данихBi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ВиміряноNIST
505.244 нм120Bi IIIemission6s2.5g 2G → 6s2.7h 2H*ВиміряноNIST
507.928 нмНемає данихBi IIIemission6s2.6d 2D → 6s2.7p 2P*ВиміряноNIST
512.4356 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.7s (3/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (3/2,3/2)ВиміряноNIST
514.4507 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)ВиміряноNIST
520.9325 нмНемає данихBi IIemission6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.7p (1/2,3/2)ВиміряноNIST
613.907 нм22Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GВиміряноNIST
614.039 нм150Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GВиміряноNIST
616.071 нм120Bi IIIemission6s2.6f 2F* → 6s2.6g 2GВиміряноNIST
662.323 нм180Bi IIIemission6s2.8p 2P* → 6s2.8d 2DВиміряноNIST
738.23 нмНемає данихBi IIIemission6s.6p2.(1D) 2D → 6s2.7p 2P*ВиміряноNIST

Розширені дані про властивості

Ковалентні радіуси (розширені дані)

Ковалентний радіус (за Пююккьо)
151 pm
Ковалентний радіус (за Пююккьо, подвійний зв’язок)
141 pm
Ковалентний радіус (за Пююккьо, потрійний зв’язок)
135 pm
Ковалентний радіус (за Бреггом)
148 pm

Радіуси ван дер Ваальса

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

Атомні та металічні радіуси

Атомний радіус (за Рамом)
250 pm
Металічний радіус (C12)
178 pm

Шкали нумерації

Mendeleev
97
Pettifor
87
Glawe
92

Шкали електронегативності

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

Поляризовність і дисперсія

Дипольна поляризовність
48 a.u.
Дипольна поляризовність (невизначеність)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
513 Ha·Bohr6

Параметри Мідеми

Молярний об’єм за Мідемою
19,32 cm3/mol
Електронна густина за Мідемою
2

Ризики постачання та економіка

Концентрація виробництва
42
Відносний ризик постачання
9
Розподіл запасів
75
Політична стабільність (найбільший виробник)
24
Політична стабільність (країна з найбільшими запасами)
24

Фазові переходи та алотропні модифікації

Температура плавлення544,55 K
Температура кипіння1837,15 K
Критична точка (температура)4620,15 K

Категорії ступенів окиснення

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

Розширені довідкові дані

Сталі екранування (15)
nОрбітальσ
1s1,6018
2p4,533
2s21,824
3d13,4585
3p23,0678
3s24,1145
4d37,7608
4f37,9308
4p36,1496
4s35,2928
Докладні дані про кристалічні радіуси (4)
ЗарядCNСпінrcrystal (pm)Походження
3V110calculated,
3VI117from r^3 vs V plots,
3VIII131from r^3 vs V plots,
5VI90estimated,
Типи розпаду ізотопів (70)
ІзотопРежимІнтенсивність
184A100%
185p—
185A—
186A100%
186B+—
186B+SF0%
187A100%
188A100%
188B+—
188B+SF0%
Фактори розсіяння рентгенівського випромінювання (516)
Енергія (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

Додаткові дані

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.

Джерела (1)

Джерела

(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.

Примітка щодо ліцензії: 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/

Примітка щодо ліцензії: 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.

Останнє оновлення:

Дані перевірено:

Вміст перевірено на відповідність найновішим науковим даним.