Bismut

Bismut, starším názvem vizmut, značka Bi, je těžký kov, se kterým se nejčastěji potkáváme ve slitinách. Používá se také při výrobě barev a keramiky.

Obsah

Atomové číslo	83	Počet stabilních izotopů	0
Atomová hmotnost	208,98	Elektronová konfigurace	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
Teplota tání [°C]	271,5	Teplota varu [°C]	1564
Elektronegativita	2,02	Hustota [g.cm^-3]	9,78

Vlastnosti bismutu

Věděli jste, že?
Bismut je jediný těžký kov, který je prakticky netoxický, vytváří duhově zbarvené krystaly a zároveň je radioaktivní. Jeho poločas rozpadu je však tak dlouhý, že po dobu existence vesmíru se rozpadne jen nepatrná část atomů.

Výskyt a výroba

V zemské kůře je velmi vzácný, obsah cca 0,2 ppm. Vyskytuje se jak v ryzí formě, tak ve formě minerálů, nejčastěji bismutinit Bi₂S₃, bismit Bi₂O₃ a bismutit (BiO)₂CO₃.

Bismut se získává především jako vedlejší produkt při zpracování rud olova, mědi, cínu a wolframu. Menší část produkce pochází z recyklace jeho slitin a dalších materiálů.

Izotopy

Bismut nemá žádný stabilní izotop, za stabilní byl dlouhou dobu považován izotop ²⁰⁹Bi, který má extrémně dlouhý poločas rozpadu – 1,9×10¹⁹ let.[4] Přeměňuje se mechanismem α na thallium:

$$^{209}_{\ \ 83}\textrm{Bi}\ \rightarrow\ ^{205}_{\ \ 81}\textrm{Tl}\ +\ ^4_2\alpha$$

Chemické vlastnosti

Bismut preferuje oxidační číslo III, sloučeniny v oxidačním čísle V jsou vzácné a nestabilní. Je to způsobeno vlivem inertního elektronového páru 6s². Tento jev lze demonstrovat například na oxidech bismutu.

Oxidy

Oxid bismutitý, Bi₂O₃, je stabilní sloučenina, která může sloužit jako výchozí látka pro přípravu kovového bismutu, např. redukcí vodíkem:

Bi₂O₃ + 3 H₂ → 2 Bi + 3 H₂O

Oxid bismutičný, Bi₂O₅, je nestabilní tmavě červená látka, která se samovolně rozkládá za uvolňování kyslíku. Zatím se jej nepodařilo izolovat v čistém stavu.

Halogenidy

Známe všechny halogenidy bismutité. V oxidačním stavu +V je ale znám pouze fluorid bismutičný, BiF₅.

Halogenid	Vzhled	Teplota tání [°C]	Teplota varu [°C]
BiF₃	šedo-bílý prášek	649	–
BiCl₃	bílé krystaly	227	447
BiBr₃	bílo-žluté krystaly	219	462
BiI₃	zeleno-černé krystaly	408,6	542
BiF₅	bezbarvé krystaly	151,4	230

Další sloučeniny bismutu

V roce 2022 byla publikována příprava sloučeniny bismutu s ligandem XeF₂.

Woodův kov

Eutektická slitina tvořená bismutem (50 %), olovem (26,7 %), cínem (13,3 %) a kadmiem (10 %). Teplota tání se pohybuje přibližně mezi 60 až 70 °C, lze jej tedy roztavit ve vodní lázni.[5,6]

Příprava je snadná, stačí odvážit kovy ve správném hmotnostním poměru a roztavit je v železném kelímku.[7] Při přípravě je nutné používat odpovídající ochranné prostředky a zajistit odvětrávání pracovního prostoru, protože slitina obsahuje toxické kadmium a olovo.

NMR

Bismut má jeden velmi citlivý, NMR aktivní izotop ²⁰⁹Bi, který je kvadrupolární. V případě symetrického chemického okolí poskytuje úzké signály, v opačném případě jsou signály velmi široké. Často používaným standardem je roztok Bi(NO₃)₃ v D₂O. V literatuře se dají najít ještě chemické posuny iontu BiF₆^–, které se pohybují kolem -3200 ppm.

	²⁰⁹Bi
Spin	9/2
Zastoupení v přírodě [%]	100
Rozsah chemických posunů	0 – -3300 ppm
Citlivost vzhledem k ¹H	0,144
Citlivost vzhledem k ¹³C	848
Rezonanční frekvence v poli 1 T	6,9630
Jaderný magnetický moment	+4,1106

Výskyt a výroba

Izotopy

Chemické vlastnosti

Oxidy

Halogenidy

Další sloučeniny bismutu

Woodův kov

NMR

Odkazy

Navigace

7 Replies to “Bismut”

Napsat komentář Zrušit odpověď na komentář