Bismuto

Proprietà

Proprietà fisiche

Il bismuto è un metallo argentato con una sfumatura rosa. Questo colore rosa è dovuto al suo rivestimento di ossido. Il bismuto è un metallo post-transizione. È uno dei metalli diamagnetici più forti. È pesante quasi quanto il piombo. Il suo punto di fusione è abbastanza basso 271,5 °C (520,7 °F), che è normale per i metalli post-transizione. È abbastanza fragile. Può formare cristalli con una superficie lucida. Come liquido è più pesante che come solido. Un'altra sostanza chimica che fa così è l'acqua. Non conduce molto bene l'elettricità o il calore.

Proprietà chimiche

Il bismuto è in qualche modo simile all'antimonio. Il bismuto forma un sottile strato di ossido di bismuto (III) quando è in aria. Questo crea i colori sui cristalli. Non si ossida più dello strato di ossido. Brucia quando viene polverizzato con una fiamma blu brillante, facendo fumi gialli di ossido di bismuto(III). Il bismuto reagisce anche con lo zolfo quando è fuso. Il bismuto reagisce con acido nitrico per fare nitrato di bismuto (III) e acido solforico concentrato per fare solfato di bismuto (III) e anidride solforosa. Reagisce con gli alogeni per fare alogenuri di bismuto (III). Con il fluoro fa il fluoruro di bismuto(V) a meno che il fluoro non sia diluito, però.

Composti chimici

Il bismuto forma composti chimici in due stati di ossidazione principali: +3 e +5. Il +3 è più comune. I composti +3 sono deboli agenti ossidanti e sono normalmente giallo chiaro. I composti +5 sono forti agenti ossidanti. I bismutati sono i composti +5 più comuni. Il fluoruro di bismuto (V) è un altro composto +5. L'ossido di bismuto(V) è un solido rosso instabile. Il solfuro di bismuto è un minerale comune di bismuto. La bismutina, un idruro di bismuto, è molto instabile e può essere prodotta solo a temperature molto fredde. Il bismuto produce molti composti ossigenati come l'ossicloruro di bismuto. Questi composti sono fatti quando gli alogenuri di bismuto si dissolvono in acqua.

Triossidi

+3 composti sono deboli agenti ossidanti tranne il bismutino. Sono normalmente di colore giallo pallido.

• Bismutina, gas instabile
• Bismuto(III) bromuro, solido giallo pallido
• Bismuto (III) cloruro, solido giallo pallido
• Fluoruro di bismuto (III), solido grigio bianco
• Bismuto(III) ioduro, solido grigio scuro
• Ossido di bismuto (III), solido giallo pallido
• Ossicloruro di bismuto (III), solido biancastro
• Solfuro di bismuto (III), solido marrone

Pentossidi

Gli ossidi di bismuto(V) (composti +5) sono agenti ossidanti molto forti. La sua formula chimica è Bi2O5. È un solido rosso scarlatto. Si decompone facilmente in ossido di bismuto (III) e ossigeno. Si ottiene per elettrolisi dell'ossido di bismuto (III) in un alcali caldo concentrato come l'idrossido di sodio.

• Fluoruro di bismuto (V), solido incolore
• Ossido di bismuto (V), solido rosso instabile
• Bismuto, lo ione
• Bismuto di sodio, solido marrone chiaro, insolubile in acqua

I cristalli di bismuto possono avere un sottile strato di ossido di bismuto(III) all'esterno che è molto colorato.

Storia

Il bismuto era conosciuto fin dai tempi antichi. Veniva però confuso con lo stagno e il piombo. Nessuno è accreditato per la scoperta del bismuto. Nel 1500, la gente cominciò a capire che il bismuto era diverso dallo stagno o dal piombo.

Occorrenza

Il bismuto non è molto comune sulla terra. È solo due volte più comune dell'oro. La bismite, un minerale di ossido di bismuto, e la bismuthinite, un solfuro di bismuto, sono due minerali comuni. Il bismuto si trova a volte anche come metallo.

Preparazione

Il bismuto e i suoi minerali sono troppo rari per essere estratti. Si ottengono per "estrazione secondaria". Si trova normalmente nel piombo metallico. Il piombo metallico viene purificato per elettrolisi, lasciando il bismuto come fango sul fondo del contenitore. Il rame viene estratto dal fango e il bismuto viene purificato riducendolo in un forno e filtrando tutte le impurità.

La Cina produce la maggior parte del bismuto. Anche Perù, Messico e Giappone producono bismuto.

Il bismuto può anche essere riciclato. Questo è difficile in molti posti perché il bismuto è usato per cose come proiettili, saldature e medicine per lo stomaco che si spargono dappertutto e non possono essere facilmente recuperate.

Usa

Come elemento

Il bismuto è usato in leghe con punti di fusione molto bassi. Alcune di esse si sciolgono in acqua calda. Si trova anche nelle saldature che non contengono piombo. Può fare leghe con altri metalli per renderli più malleabili. È anche usato nei proiettili per sostituire il piombo. In alcuni posti i proiettili di piombo sono fuori legge perché gli uccelli li mangiano e si avvelenano con il piombo. È anche usato in leghe per l'idraulica. È usato nei piombini da pesca.

Come composti chimici

Il bismuto è usato in alcune medicine come il Pepto-Bismol. Questa medicina contiene subsalicilato di bismuto. È anche usato come deodorante interno e per trattare le infezioni degli occhi e le ulcere peptiche.

L'ossicloruro di bismuto è usato nei cosmetici. Il tellururo di bismuto è usato nei termometri elettronici. Un altro composto è usato nei superconduttori e diventa un superconduttore ad alta temperatura. Può essere usato come pigmento e nei fuochi d'artificio per produrre suoni scoppiettanti. È usato nel combustibile nucleare di un reattore nucleare.

Sicurezza

Il bismuto è molto meno tossico di altri metalli pesanti. Questo è il motivo per cui sta sostituendo il piombo in molte cose. Non si accumula nel corpo come fanno altri metalli pesanti. Una quantità molto grande di bismuto può però avvelenare i reni e il fegato. Poiché il suo ossido non si dissolve in acqua, è considerato sicuro per l'ambiente.