Википедија

Бизмут

(преусмерено са Bi)

Бизмут (Bi, лат. bismutum) метал је VА групе.[9] Име је добио по немачкој речи Wismut - заступљеност: бизмут је заступљен у земљиној кори у количини од 0,048 ppm (енгл. parts per million). Он је петовалентни, постпрелазни метал, хемијски сличан арсену и антимону. Елементарни бизмут се може јавити у природи, мада су његове најважније комерцијалне руде у виду његових сулфида и оксида.[10] Најважнији минерали бизмута су: бизмутин Bi2S3 и бизмутит (BiO)2CO3. Ове руде се најчешће јављају као споредни производ код добијања олова и бакра.[11] Густина елементарног бизмута износи око 86% густине олова. То је крхки метал свело-сребрног сјаја када се свеже преломи, међутим стајањем на ваздуху поприми ружичасте трагове на површини због оксидације. Бизмут је најчешћи дијамагнетични елемент у природи, а има и најнижу вредност топлотне проводљивости међу свим металима. Чист бизмут је крх метал. Не реагује са кисеоником из ваздуха, као ни са водом. Раствара се у концентрованој азотној киселини.

Бизмут
Општа својства
Име, симболбизмут, Bi
Изгледрозе-сив
У периодноме систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
Sb
↑
Bi
↓
Mc
олово ← бизмут → полонијум ‍
Атомски број (Z)83
Група, периодагрупа 15 (пниктогени), периода 6
Блокp-блок
Категорија  постпрелазни метал
Рел. ат. маса (Ar)208,98040(1)[1]
Ел. конфигурација[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
по љускама
2, 8, 18, 32, 18, 5
Физичка својства
Агрегатно стањечврст
Тачка топљења544,7 K ​(271,5 °‍C, ​520,7 °F)
Тачка кључања1837 K ​(1564 °‍C, ​2847 °F)
Густина при с.т.9,78[2] g/cm3
течно ст., на т.т.10,05 g/cm3
Топлота фузије11,30 kJ/mol
Топлота испаравања179 kJ/mol[3]
Мол. топл. капацитет25,52 J/(mol·K)
Напон паре
P (Pa) 100 101 102
на T (K) 941 1041 1165
P (Pa) 103 104 105
на T (K) 1325 1538 1835
Атомска својства
Оксидациона стања5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −3
(благо кисели оксид)
Електронегативност2,02
Енергије јонизације1: 703 kJ/mol
2: 1610 kJ/mol
3: 2466 kJ/mol
(остале)
Атомски радијус156 pm
Ковалентни радијус148±4 pm
Валсов радијус207 pm[4]
Линије боје у спектралном распону
Спектралне линије
Остало
Кристална структура ​ромбоедарска[5][6]
Ромбоедарска кристална структура за бизмут
Брзина звука танак штап1790 m/s (на 20 °‍C)
Топл. ширење13,4 µm/(m·K) (на 25 °‍C)
Топл. водљивост7,97 W/(m·K)
Електроотпорност1,29 µΩ·m (на 20 °‍C)
Магнетни распореддијамагнетичан
Магнетна сусцептибилност (χmol)−280,1·10−6 cm3/mol[7]
Јангов модул32 GPa
Модул смицања12 GPa
Модул стишљивости31 GPa
Поасонов коефицијент0,33
Мосова тврдоћа2,25
Бринелова тврдоћа70–95 MPa
CAS број7440-69-9
Историја
ОткрићеКлод Франсоа Жофроа (1753)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР
207Bi syn 31,55 г β+ 207Pb
208Bi syn 3,68×105 г[8] β+ 208Pb
209Bi 100% 1,9×1019 г α 205Tl
210Bi трагови 5,012 д β− 210Po
α 206Tl
210mBi syn 3,04×106 г ИТ 210Bi
α 206Tl
референце • Википодаци

Метал бизмут је познат човеку од античких времена, али се све до 18. века често замењивао са оловом и калајем, с којима дели неке физичке особине. Етимологија његовог имена није потпуно сигурна, али се сматра да потиче од арапске речи bi ismid, што значи да има особине сличне антимону[12] или да потиче од немачке речи weisse Masse или Wismuth („бела маса”), што је средином 16. века било преведено на новолатински као bisemutum.[13] Дуго се сматрало да је бизмут хемијски елемент са највишом атомским масом који је стабилан. Међутим, 2003. године научници су открили да је незнатно радиоактиван: његов једини примордијални изотоп бизмут-209 се распада алфа-распадом са временом полураспада милијарду пута дужим од процењене старости свемира.[14] Бизмут има 35 изотопа чије се атомске масе налазе између 190—215. Постојан је само изотоп 209, који представља скоро 100% изотопског састава бизмута. У природи се јавља и изотоп 210 (око 50 ppm природног састава изотопа), који је радиоактиван.

На једињења бизмута отпада око половине укупне производње овог метала. Она се користе у козметици, као пигменти и у неким фармацеутским производима, међу којима је лек пепто-бисмол, кориштен против дијареје. Необична особина бизмута да се шири при смрзавању је корисна у више видова примене, као што је изливање типографских слова и знакова. Бизмут има необично слабу отровност међу тешким металима. Пошто је отровност олова дошла до изражаја последњих година, почеле су се значајније користити легуре бизмута (око трећине светске производње) као замена за олово. Основна намена бизмута је за додавање нискотопљивим рудама. Нека његова комплексна једињења имају примену као катализатори. Bi2O3, који је ружичасте боје, користи се у козметичкој индустрији. Бизмут нема биолошки значај. Налази се у костима и у крви, али тамо ничему не служи. Његове соли, као и оксиди, су неотровне.

Историја

уреди
 
Алхемијски симбол који је користио Торберн Бергман 1775.

Назив бизмут потиче отприлике из 1660-их година, али је непознате и нејасне етимологије. Сматра се да је он један од првих 10 метала које је човек открио и користио. Име бизмут појављује се 1660-их из застарелих речи нем. Bismuth, нем. Wismut, нем. Wissmuth (почетак 16. века), а можда је повезан и са старонемачком речи hwiz („belo”).[13] Новолатински лат. bisemutum (по Агриколи, који је латинизирао многе немачке речи из области рударства и технике генерално) је изведен из нем. Wismuth, а можда потиче од израза нем. weiße Masse, „бела маса”.[15] У давна времена овај елемент се често погрешно идентификовао као калај и олово, јер су њихове особине доста сличне. Бизмут је познат од античких времена, те се ни један научник не сматра његовим откривачем. Агрикола у делу De Natura Fossilium (око 1546) наводи да је бизмут засебан метал из породице метала која укључује калај и олово. Овај закључак засновао је на запажањима о металима и њиховим физичким особинама.[16] Рудари из доба алхемије дали су бизмуту називе лат. tectum argenti, односно „настајуће сребро”, у смислу да је то заправо сребро у процесу настанка у Земљи.[17][18][19]

Почев са Јоханом Хајнрихом Потом 1738. године,[20] Шелеом и Торберн Олофом Бергманом, разлика између олова и бизмута је била све јаснија и очитија, а Клод Франсоа Жофроа је 1753. демонстрирао да је овај метал различит од олова и калаја.[18][21][22] Бизмут је био познат и старим Инкама, а користили су га (обично заједно са бакром и калајем) у посебној бронзаној легури за ножеве.[23]

Особине

уреди
 
Кристали бизмута, показују многе нијансе дугиних боја због оксида на површини
 
Вештачки нарасли кристал бизмута са својом степеничастом кристалном структуром, крај коцке металног бизмута запремине 1 cm3

Физичке особине

уреди

Чист бизмут је крхки метал, светле, сребрено-ружичасте нијансе у свом природном облику, док га његов оксид пасивизира дајући металу многе живе боје од жуте до плаве. Спирални кристали бизмута степенасте структуре резултат су велике брзине раста око спољних ивица у односу на унутрашње. Варијације дебљине оксидног слоја који се ствара на површини кристала узрок су различитих таласних дужина светлости која се одбија од површине, те се стога приказују готово све дугине боје. Када се запали у присуству кисеоника, бизмут гори плавим пламеном, а његов оксид даје жути пламен.[21] Његова отровност за жива бића је знатно мања од његових суседа из периодног система као што су олово, антимон и полонијум.

За ниједан други метал није доказано да је природно више дијамагнетичан од бизмута.[21][24] (Супердијамагнетизам је другачији физички феномен.) Међу свим другим металима, он има једну од најнижих вредности топлотне проводљивости (само манган и, можда, нептунијум и плутонијум имају ниже) те највиши Холов коефицијент.[25] Бизмут такође има и врло високу вредност електричног отпора.[21] Ако се на супстрат нанесу довољно танки слојеви бизмута, он постаје полупроводник, за разлику од осталих слабих метала.[26]

Елементарни бизмут има већу густину у течном него у чврстом стању, особина коју дели са антимоном, германијумом, силицијумом и галијумом.[27] При очвршћавању, течни бизмут се шири за око 3,32%; па је већ дуго у употреби као компонента типографских легура које се лако топе, где компензује скупљање других легираних компоненти,[21][28][29][30] па се добијају готово изостатске бизмутско-оловне еутектске легуре. Иако га у природи готово да нема самородног, врло чисти облик бизмута може градити одређене лепо обојене кристале необичног облика. Он је релативно неотрован и има врло ниску тачку топљења од око 271,3 °C, те његови кристали могу расти чак и у пећи у домаћинству, мада тако настали кристали су углавном слабог квалитета у односу на кристале добијене у лабораторији.[31]

На собној температури и нормалном притиску, бизмут има сличну структуру слојева као метални облици арсена и антимона,[32] кристализирајући се у ромбохедралном (тригоналном) кристалном систему[33] (Пирсонов симбол hR6, просторна група R3m br. 166), која се често сврстава у тригоналне или хексагоналне кристалне системе.[5] Када се при собној температури компресује, ова Bi-I структура се прво претвори у моноклинску Bi-II при притиску од 2,55 GPa, касније у тетрагоналну Bi-III на 2,7 GPa, те напослетку у кубичну просторно центрирану Bi-IV при притиску од 7,7 GPa. Одговарајући прелази могу се надгледати преко промена у електричној проводљивости; пошто су оне испрекидане и репродуцибилне, те се такође могу искористити за фино подешавање опреме високог притиска.[34][35]

Хемијске особине

уреди

Бизмут је стабилан у присуству ваздуха и влаге из ваздуха при нормалним температурама. Међутим, када се усија, реагује с водом дајући бизмут(III)-оксид.[36]

2 Bi + 3 H2O → Bi2O3 + 3 H2

Он реагује са флуором дајући бизмут(V)-флуорид при 500 °C или бизмут(III)-флуорид при нижим температурама (обично из истопљеног Bi); док са другим халогеним даје само бизмут(III)-халиде.[37][38][39] Трихалиди су корозивни и лако реагују са влагом дајући оксихалиде формуле BiOX.[40]

2 Bi + 3 X2 → 2 BiX3 (X = F, Cl, Br, I)

Бизмут се раствара у концентрираној сумпорној киселини дајући бизмут(III)-сулфат и сумпор-диоксид.[36]

6 H2SO4 + 2 Bi → 6 H2O + Bi2(SO4)3 + 3 SO2

Он реагује са азотном киселином дајући бизмут(III)-нитрат:

Bi + 6 HNO3 → 3 H2O + 3 NO2 + Bi(NO3)3

Такође раствара се у хлороводоничној киселини, али само у присуству кисеоника:[36]

4 Bi + 3 O2 + 12 HCl → 4 BiCl3 + 6 H2O

Користи се и као реагенс при трансметалацији у синтези комплекса земноалкалних метала:

3 Ba + 2 BiPh3 → 3 BaPh2 + 2 Bi

Изотопи

уреди

Једини примордијални изотоп бизмута, бизмут-209 се дуго времена сматрао за најтежи стабилни изотоп од свих елемената, међутим такође се и сумњало[41] да из теоретских разлога тај изотоп може бити и нестабилан. Ова претпоставка је коначно доказана 2003. године када су истраживачи на Институту за астрофизику свемира у француском граду Орсе, мерили алфа-зрачење те открили да је време полураспада изотопа бизмута-209 око 1,9 • 1019 година,[42] што је преко милијарду пута дуже од тренутно процењене старости свемира.

Захваљујући свом изузетно дугом времену полураспада у свим досад кориштеним медицинским и индустријским апликацијама, бизмут се може сматрати као стабилан и нерадиоактиван елемент. Његова радиоактивност је предмет научног занимања и интереса, јер је он један од малобројних елемената чија се радиоактивност теоретски претпостављала и предвиђала пре него што је заиста откривена у лабораторији. Бизмут има и најдуже познато време полураспада алфа-распадом, мада изотоп телура-128 има време полураспада од преко 2,2 • 1024 година, али двоструким бета-распадом.[43]

Постоји неколико изотопа бизмута са кратким временима полураспада, а јављају се у радиоактивном ланцу распадања актинијума, радијума и торијума, а многи од његових изотопа су вештачки синтетисани. Изотоп бизмут-213 се такође налази и у ланцу распада уранијума-233.[44]

За комерцијалне сврхе, радиоактивни изотоп бизмут-213 се може добити бомбардовањем радијума са кочионим зрачењем фотона из линеарног убрзивача честица. Године 1997. антитело конјуговано са бизмутом-213, које има време полураспада од 45 минута, а распада се емисијом алфа-честице, користило се за лечење пацијената са леукемијом. Такође је покушано да се овај изотоп примени у лечењу рака, на пример, у програму циљане алфа терапије (ЦАТ).[45][46]

Распрострањеност

уреди
Главни чланак: Списак држава по производњи бизмута
 
Минерал бизмит.

У Земљиној кори, количина бизмута је око два пута већа од количине злата. Најважније руде бизмута су бизмутинит (бизмутин, Bi2S3) и бизмит (Bi2O3).[21] Природни, елементарни бизмут пронађен је у Аустралији, Боливији и Кини.[47][48]

Према подацима Америчког геолошког завода (USGS), светска рудничка производња бизмута у 2010. години била је 8.900 тона, а међу највећим произвођачима су Кина (6.500 тона), Перу (1.100 т) и Мексико (850 т). Производња рафинираног бизмута износила је 16.000 тона, од чега је Кина производила 13.000 т, Мексико 850 т и Белгија 800 тона.[49] Разлика између ископаног и рафинираног метала осликава статус бизмута као нуспроизвода издвајања из руда других метала попут олова, бакра, калаја, молибдена и волфрама.[50]

Бизмут у сировим оловним шипкама (које могу садржавати и до 10% бизмута) пролази кроз неколико фаза рафинирања, све док се потпуно не издвоји у Крол-Бетертоновом процесу којим се одвајају нечистоће у виду троске или електролитски у Бетсовом процесу. Бизмут се слично понаша и са другим главним металом, бакром.[51] Сирови метални бизмут из оба процеса још увек садржи значајне количине других метала, претежно олова. Реакцијом тако истопљене мешавине са гасовитим хлором остали метали прелазе у своје хлориде док бизмут остаје непромењен. Нечистоће се такође могу уклонити и многим другим методама на пример са флуксом и третманима којима се добија метални бизмут велике чистоће (преко 99% Bi). Светска производња бизмута из рафинеријских постројења је знатно обухватнија и поузданија статистика у односу на рудничку производњу.[51][52][53]

Цена

уреди
 
Светска рудничка производња и годишње просечне цене бизмута (Њујоршка берза, неусклађено за инфлацију).[54]

Цена чистог металног бизмута била је релативно стабилна током већег дела 20. века, осим великог поскупљења 1970-их. Бизмут се готово увек производио претежно као нуспроизвод рафинирања олова, те је стога његова цена рефлектирала трошкове његовог издвајања те уравнотежености између производње и потражње.[54] Потражња за бизмутом је била незнатна пре Другог светског рата и била је готово у потпуности фармацеутска; једињења бизмута су се користили за лечење стања попут цревних поремећаја, полно преносивих болести и опекотина. Мање количине металног бизмута користиле су се у легурама кориштеним за системе за гашење пожара и жицама за лемљење. Међутим, током Другог светског рата бизмут се сматрао стратешким материјалном, а кориштен је за лемљење, легуре, лекове и атомско истраживање. Да би стабилизовали тржиште, произвођачи су током рата поставили цену на 2,75 америчких долара по кг, а у периоду од 1950. до 1964. на 4,96 америчких долара/кг.[54]

Почетком 1970-их, цена бизмута је нагло нарасла као резултат повећања потражње за њим као металуршким додатком алуминијуму, челику и гвожђу. Након тога дошло је до повећања светске производње, стабилизације потрошње и рецесије 1980. те 1981-1982. Две године касније, 1984. цена је поновно почела да расте због повећања потрошње у светским размерама, нарочито у САД и Јапану. Почетком 1990-их, почела су истраживања о бизмуту као неотровној замени за олово у многим областима, као што су керамичке глазуре, утези за риболов, опрема у прехрамбеној индустрији, мазива и другим апликацијама.[55] Повећање употребе бизмута у овим подручјима је остало споро средином 1990-их, и након увођења законских регулатива о замени олова у САД и другим земљама, али је она повећана око 2005. године. Ово је проузроковало брзи и стални раст цена бизмута.[54]

Употреба

уреди

Бизмут је нашао примену као састојак легура, нарочито посебних лако топљивих легура, на пример у саставу Вудовог метала, који се топи већ на 70 °C, као и за Розеов метал чија је тачка топљења око 98 °C.[56]

У техници

уреди

Легура бизманол са манганом је врло снажан трајни магнет. У покривним легурама (добијеним врућим поцинкавањем) од којих се производе једињења између соларних панела, служи као замена за олово.[57] Синтетички монокристали од бизмута величине преко 20 cm и поликристалне плоче од бизмута користе се као неутронски филтери у истраживачким реакторима за испитивање материјала.[58][59] Хемијско једињење бизмут-телурид у саставу Пелтијеровог елемената производи хладноћу. Фазно-измењивачки материјал у неким DVD-RAM-овима садржи бизмут.[60]

У неким изворима бизмут се пропагира као легирни елемент у челицима за аутомате, као замена за олово. Он би требало да побољша обрадивост ових челика без негативних еколошких особина олова. Са гледишта челичне индустрије ова замисао није економски повољна, јер се бизмут не може готово никако металуршки одстранити, а касније се појављује као пратећи елемент у челицима добијеним из рециклираног челичног отпада. У електроиндустрији легура бизмута и калаја користи се као замена за калајне лемове који садрже олово. Међутим, недостатак таквих легура је што бизмут-калај легуре захтевају употребу посебних уређаја за лемљење. Контаминација с оловом (нпр. поправка старих апарата) доводи до веома ниске тачке топљења, а употреба алата за калај-сребрено легирање до превисоких температура и контаминације алата са бизмутом.

Бизмут-оксид се користи за израду оптичких чаша и стакла, а служи и као помоћно средство при синтеровању у техничкој керамици. Осим тога налази се и у облику бизмут-германата у саставу детектора сцинтилације при томографији емисијом позитрона (ПЕТ).

Једна легура олова и бизмута користила се у Совјетском Савезу као средство за хлађење нуклеарних реактора. Ова легура је била ефикаснија од уобичајеног хлађења водом под притиском, али је њом било много теже руковати. Таква легура очвршћава на температури испод 125 °C те може довести до огромних оштећења реактора. Неки од тако хлађених реактора користили су се у нуклеарним подморницама (нпр. онима алфа-класе).

Једињења

уреди

Бизмут гради тровалентна и петовалентна једињења, с тим да су тровалентна пуно чешћа и распрострањенија. Многе њихове хемијске особине сличне су онима код арсена и антимона, мада су мање отровна од сличних деривата лакших елемената.

Оксиди и сулфиди

уреди

При повишеним температурама, паре метала се врло брзо спајају са кисеоником, дајући жути триоксид Bi
2O
3.[27][61] Када је истопљен, на температурама изнад 710 °C, овај оксид може да кородира сваки други метални оксид, па чак и платину.[39] У реакцијама са базама, даје две серије оксианјона: BiO−
2, који је полимерски и гради линијске ланце и BiO3−
3. Анјон у Li
3BiO
3 је заправо кубни октамерни анјон, Bi
8O24−
24, док је анјон у Na
3BiO
3 тетрамеран.[62] Тамноцрвен бизмут(V)-оксид, Bi
2O
5 је незасићен, а при загревању се ослобађа гас O
2.[63] Једињење NaBiO3 је врло снажно оксидирајуће средство.[64]

Бизмут-силфид, Bi
2S
3 јавља се у природи у саставу руда бизмута.[65] Такође се производи комбинацијом истопљеног бизмута и сумпора.[38]

 
Структура бизмут-оксихлорида (BiOCl) (минерал бизмоклит). Атоми бизмута приказани су сивом, кисеоник црвеном а хлор зеленом бојом.

Бизмут-оксихлорид (BiOCl, види слику десно) и бизмут-оксинитрат (BiONO3) стехиометријски се појављују као једноставне анјонске соли катјона бизмута(III) (BiO+) а који се обично јавља у течним бизмутовим једињењима. Међутим, у случају BiOCl, кристалне соли граде структуру наизменичних слојева атома Bi, O и Cl, где је сваки атом кисеоника наслоњен на четири атома бизмута у суседним слојевима. Ово минерално једињење се користи као пигмент и у козметици.[66]

Бизмутини и бизмутиди

уреди

За разлику од лакших чланова 15. групе елемената као што су азот, фосфор и арсен, а слично као његов претходник из исте 15. групе, антимон, бизмут не гради стабилне хидриде. Бизмут-хидрид, бизмутин (BiH
3) јесте ендотермско једињење које се спонтано распада на собној температури. Стабилан је само на температури испод −60 °C.[62] Бизмутиди су међуметална једињења између бизмута и других метала.

Године 2014. научници су открили да натријум-бизмутид може да постоји у облику материје назване тродимензионални тополошки Дираков полуметал (3DTDS) који поседује тродимензионалне Диракове фермионе на једном месту. Он је природна, тродимензионална супротност графену са сличном мобилношћу и брзином електрона. И графен и тополошки изолатор (попут оних у 3DTDS) су кристални материјали који електрично изолирају своју унутрашњост, али проводе електрицитет својом површином, омогућавајући да функционишу као транзистори и друге електронске компоненте. Иако је натријум-бизмутид (Na
3Bi) исувише нестабилан да се користи у уређајима без претходног паковања, он може да демонстрира потенцијалну сврху кориштења 3DTDS система, који нуде одређену ефикасности и производне предности над равним графеном у полупроводницима и спинтроничним апликацијама.[67][68]

Халиди

уреди

Халиди бизмута у нижим оксидацијским стањима имају веома необичне структуре. Оно што се првобитно сматрало за бизмут(I)-хлорид, BiCl, показало се да је заправо комплексно једињење које се састоји од Bi5+
9 катјона и BiCl2−
5 и Bi
2Cl2−
8 анјона.[62][69] Катјон Bi5+
9 има неправилну тригоналну призматску молекуларну геометрију са три врха, а такође је откривен и у Bi
10Hf
3Cl
18, који се добија редукцијом мешавине хафнијум(IV)-хлорида и бизмут-хлорида са елементарним бизмутом, а има структуру [Bi+
] [Bi5+
9] [HfCl2−
6]
3.[62]‍:50 Познати су и други полиатомски катјони бизмута, попут Bi2+
8, који је доказан у једињењу Bi
8(AlCl
4)
2.[69] Бизмут такође гради и бромиде са ниском валенцом који су исте структуре као „BiCl”. Постоји и прави монојодид, BiI, који садржи ланац Bi
4I
4 јединица. BiI се распада при загревању на тријојид, BiI
3, и елементарни бизмут. Постоји и монобромид исте структуре.[62]

У оксидационом стању +3, бизмут гради трихалиде са свим халогенима: BiF
3, BiCl
3, BiBr
3 и BiI
3. Сви од њих осим BiF
3 се хидролизују водом.[62]

Бизмут(III) хлорид реагује са хлороводоником у раствору етра дајући киселину HBiCl
4.[36]

Оксидационо стање +5 јавља се много ређе. Једно од таквих једињења је BiF
5, врло снажно оксидативно и флуоризативно средство. Такође, оно је и јак прималац флуорида, реагује са ксенон-тетрафлуоридом дајући катјон XeF+
3:[36]

BiF
5 + XeF
4 → XeF+
3BiF−
6

Други јони

уреди

У воденим растворима, у условима присуства јаких киселина јон Bi3+
 се раствара градећи јон са водом Bi(H
2O)3+
8.[70] При pH > 0%је полинуклеарне врсте, међу којима се најважнијим сматра октаедарски комплекс [Bi
6O
4(OH)
4]6+
.[71]

Референце

уреди
  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Thomas Jefferson National Accelerator Facility - Office of Science Education
  3. ^ Zhang, Yiming; Evans, Julian R. G.; Yang, Shoufeng (2011). „Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks” (PDF). Journal of Chemical & Engineering Data. 56 (2): 328—337. doi:10.1021/je1011086. 
  4. ^ Mantina, Manjeera; Chamberlin, Adam C.; Valero, Rosendo; Cramer, Christopher J.; Truhlar, Donald G. (2009). „Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group”. The Journal of Physical Chemistry A. 113 (19): 5806—5812. PMC 3658832  . PMID 19382751. doi:10.1021/jp8111556. 
  5. ^ а б Cucka, P. Barrett C. S. (1962). „The crystal structure of Bi and of solid solutions of Pb, Sn, Sb and Te in Bi”. Acta Crystallographica. 15 (9): 865—872. S2CID 95823171. doi:10.1107/S0365110X62002297. 
  6. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1988). Chemie der Elemente (1 изд.). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-26169-7. 
  7. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. стр. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4. 
  8. ^ J. Halperin, C.R. Baldock, R.E. Druschel: Half-life of 208Bi. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 26 (3).  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ), mart 1964, pp. 391–393
  9. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  10. ^ Мишић, Милан, ур. (2005). Енциклопедија Британика. А-Б. Београд: Народна књига : Политика. стр. 144. ISBN 86-331-2075-5. 
  11. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  12. ^ Bismuth. WebMineral. Pristupljeno 17.12.2011.
  13. ^ а б Harper, Douglas. "bismuth". Online Etymology Dictionary.
  14. ^ Dumé, Belle (23. 4. 2003). „Bismuth breaks half-life record for alpha decay”. Physicsworld. 
  15. ^ Norman Nicholas C. (1998). Chemistry of arsenic, antimony, and bismuth. стр. 41. ISBN 978-0-7514-0389-3. 
  16. ^ Agricola, Georgious (1955) [1546]. De Natura Fossilium. New York: Mineralogical Society of America. стр. 178. 
  17. ^ Nicholson, William (1819). „Bismuth”. American edition of the British encyclopedia: Or, Dictionary of Arts and sciences ; comprising an accurate and popular view of the present improved state of human knowledge. стр. 181. 
  18. ^ а б Weeks Mary Elvira (1932). „The discovery of the elements. II. Elements known to the alchemists”. Journal of Chemical Education. 9 (1): 11. Bibcode:1932JChEd...9...11W. doi:10.1021/ed009p11. 
  19. ^ Giunta, Carmen J. Glossary of Archaic Chemical Terms, Le Moyne College.
  20. ^ Pott Johann Heinrich (1738). „De Wismutho”. Exercitationes chymicae. Berolini: Apud Johannem Andream Rüdigerum. стр. 134. 
  21. ^ а б в г д ђ Robert C. Weast, ур. (1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC (Chemical Rubber Publishing Company). стр. E—129 do E—145. ISBN 978-0-8493-0470-5. 
  22. ^ Geoffroy (1753). „Sur Bismuth”. Histoire de l'Académie royale des sciences ... Avec les mémoires de mathématique & de physique ... Tirez des registres de cette Académie: 190. 
  23. ^ Gordon Robert B.; Rutledge John W. (1984). „Bismuth Bronze from Machu Picchu, Peru”. Science. 223 (4636): 585—586. Bibcode:1984Sci...223..585G. JSTOR 1692247. PMID 17749940. S2CID 206572055. doi:10.1126/science.223.4636.585. 
  24. ^ Kruger, стр. 171
  25. ^ Jones, H. (1936). „The Theory of the Galvomagnetic Effects in Bismuth”. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 155 (886): 653—663. Bibcode:1936RSPSA.155..653J. JSTOR 96773. doi:10.1098/rspa.1936.0126. 
  26. ^ Hoffman, C.; Meyer, J.; et al. (1993). „Semimetal-to-semiconductor transition in bismuth thin films”. Phys. Rev. B. 48 (15): 11431—11434. Bibcode:1993PhRvB..4811431H. PMID 10007465. doi:10.1103/PhysRevB.48.11431. 
  27. ^ а б Wiberg, стр. 768
  28. ^ Tracy George R; Tropp Harry E; Friedl Alfred E. (1974). Modern physical science. стр. 268. ISBN 978-0-03-007381-6. 
  29. ^ Alfred, Tribe (1868). „IX.—Freezing of water and bismuth”. Journal of the Chemical Society. 21: 71—73. doi:10.1039/JS8682100071. 
  30. ^ Pierre, Papon; Jacques, Leblond; Paul, Meijer; Ernst, Herman (2006). The Physics of Phase Transitions. стр. 82. ISBN 978-3-540-33390-6. 
  31. ^ Tiller William A. (1991). The science of crystallization: microscopic interfacial phenomena. Cambridge University Press. стр. 2. ISBN 978-0-521-38827-6. 
  32. ^ Wiberg, стр. 767
  33. ^ Kruger, стр. 172
  34. ^ Boldyreva, Elena (2010). High-Pressure Crystallography: From Fundamental Phenomena to Technological Applications. Springer. стр. 264—265. ISBN 978-90-481-9257-1. 
  35. ^ Manghnani Murli H. (2000). Science and Technology of High Pressure: Proceedings of the International Conference on High Pressure Sciene and Technology (AIRAPT-17), Honolulu, Hawaii, 25-30 July, 1999, Volume 2. Universities Press (Indija). стр. 1086. ISBN 978-81-7371-339-2. 
  36. ^ а б в г д Suzuki, стр. 8
  37. ^ Wiberg, стр. 769–770
  38. ^ а б Greenwood, стр. 559–561
  39. ^ а б Krüger, стр. 185
  40. ^ Suzuki, стр. 9
  41. ^ Carvalho H. G.; Penna, M. (1972). „Alpha-activity of209Bi”. Lettere al Nuovo Cimento. 3 (18): 720. S2CID 120952231. doi:10.1007/BF02824346. 
  42. ^ de, Marcillac Pierre; Coron, Noël; Dambier, Gérard; Leblanc, Jacques; Jean-Pierre Moalic (2003). „Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth”. Nature. 422 (6934): 876—878. Bibcode:2003Natur.422..876D. PMID 12712201. S2CID 4415582. doi:10.1038/nature01541. 
  43. ^ Georges, Audi; Bersillon, O.; et al. (2003). „The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties” (PDF). Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3—128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  44. ^ Walter, Loveland; Morrissey David J; Seaborg Glenn Theodore (2006). Modern Nuclear Chemistry. стр. 78. ISBN 978-0-471-11532-8. 
  45. ^ Imam, S (2001). „Advancements in cancer therapy with alpha-emitters: a review”. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. 51 (1): 271—278. PMID 11516878. doi:10.1016/S0360-3016(01)01585-1. 
  46. ^ Ashton, Acton (2011). Issues in Cancer Epidemiology and Research. стр. 520. ISBN 978-1-4649-6352-0. 
  47. ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ур.). „Bismuth”. Handbook of Mineralogy (PDF). I (Elements, Sulfides, Sulfosalts). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-0-3. Приступљено 5. 12. 2011. 
  48. ^ Krüger, стр. 172–173
  49. ^ Carlin, James F. Jr. „2010 USGS Minerals Yearbook: Bismuth” (PDF). United States Geological Survey. Приступљено 9. 9. 2010. 
  50. ^ Kruger, стр. 173
  51. ^ а б Ojebuoboh, Funsho K. (1992). „Bismuth—Production, properties, and applications”. JOM. 44 (4): 46—49. Bibcode:1992JOM....44d..46O. S2CID 52993615. doi:10.1007/BF03222821. 
  52. ^ Horsley, G.W. (1957). „The preparation of bismuth for use in a liquid-metal fuelled reactor”. Journal of Nuclear Energy (1954). 6 (1–2): 41—52. doi:10.1016/0891-3919(57)90180-8. 
  53. ^ Shevtsov, Yu. V.; Beizel, N. F. (2011). „Pb distribution in multistep bismuth refining products”. Inorganic Materials. 47 (2): 139. S2CID 96931735. doi:10.1134/S0020168511020166. 
  54. ^ а б в г Bismuth Statistics and Information, USGS.
  55. ^ Suzuki, стр. 14
  56. ^ Binder, Harry H. der chemischen Elemente (1999). Lexikon. Stuttgart: S. Hirzel Verlag. ISBN 978-3-7776-0736-8. 
  57. ^ Beschichtungslegierungen. Архивирано на сајту Wayback Machine (20. август 2012) na: bruker-spaleck.de
  58. ^ Forschungsbericht KFA Jülich[мртва веза] (PDF)
  59. ^ „Forschungsbericht NIST USA”. Архивирано из оригинала 7. 1. 2009. г. Приступљено 18. 12. 2018. 
  60. ^ Vijest na heise.de
  61. ^ Greenwood, стр. 553
  62. ^ а б в г д ђ S. M. Godfrey; C. A. McAuliffe; et al. (1998). Nicholas C. Norman, ур. Chemistry of arsenic, antimony, and bismuth. Springer. стр. 67—84. ISBN 978-0-7514-0389-3. 
  63. ^ Scott, Thomas; Eagleson, Mary (1994). Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. стр. 136. ISBN 978-3-11-011451-5. 
  64. ^ Greenwood, стр. 578
  65. ^ Remsen, Ira. An Introduction to the Study of Chemistry. Forgotten Books. стр. 363. ISBN 978-1-4400-5235-4. 
  66. ^ Kruger, стр. 184
  67. ^ „3D counterpart to graphene discovered”. KurzweilAI. 20. 1. 2014. Приступљено 28. 1. 2014. 
  68. ^ Liu, Z. K.; Zhou, B.; Zhang, Y.; Wang, Z. J.; Weng, H. M.; Prabhakaran, D.; Mo, S.-K.; Shen, Z. X.; Fang, Z.; Dai, X.; Hussain, Z.; Chen, Y. L. (2014). „Discovery of a Three-Dimensional Topological Dirac Semimetal, Na 3 Bi”. Science. 343 (6173): 864—867. Bibcode:2014Sci...343..864L. PMID 24436183. S2CID 206552029. arXiv:1310.0391  . doi:10.1126/science.1245085. 
  69. ^ а б R. J. Gillespie; J. Passmore (1975). Emeléus, H. J.; Sharp A. G., ур. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press. стр. 77—78. ISBN 978-0-12-023617-6. 
  70. ^ Ingmar, Persson (2010). „Hydrated metal ions in aqueous solution: How regular are their structures?”. Pure and Applied Chemistry. 82 (10): 1901—1917. S2CID 98411500. doi:10.1351/PAC-CON-09-10-22. 
  71. ^ Jan, Näslund; Ingmar, Persson; et al. (2000). „Solvation of the Bismuth(III) Ion by Water, Dimethyl Sulfoxide, N,N'-Dimethylpropyleneurea, and N,N-Dimethylthioformamide. An EXAFS, Large-Angle X-ray Scattering, and Crystallographic Structural Study”. Inorganic Chemistry. 39 (18): 4012—4021. PMID 11198855. doi:10.1021/ic000022m. 

Литература

уреди
  • Remsen, Ira. An Introduction to the Study of Chemistry. Forgotten Books. стр. 363. ISBN 978-1-4400-5235-4. 
  • S. M. Godfrey; C. A. McAuliffe; et al. (1998). Nicholas C. Norman, ур. Chemistry of arsenic, antimony, and bismuth. Springer. стр. 67—84. ISBN 978-0-7514-0389-3. 
  • R. J. Gillespie; J. Passmore (1975). Emeléus, H. J.; Sharp A. G., ур. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press. стр. 77—78. ISBN 978-0-12-023617-6. 
  • Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ур.). „Bismuth”. Handbook of Mineralogy (PDF). I (Elements, Sulfides, Sulfosalts). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-0-3. Приступљено 5. 12. 2011. 
  • Egon, Wiberg; Holleman A. F.; Nils, Wiberg (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9. 
  • Krüger, Joachim; Winkler, Peter; Lüderitz, Eberhard; Lück, Manfred; Wolf, Hans Uwe (2003). „Bismuth, Bismuth Alloys, and Bismuth Compounds”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim. стр. 171—189. ISBN 9783527303854. doi:10.1002/14356007.a04_171. 
  • Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9. 
  • Suzuki, Hitomi (2001). Organobismuth Chemistry. Elsevier. стр. 1—20. ISBN 978-0-444-20528-5. 

Спољашње везе

уреди
 
Бизмут на Викимедијиној остави.

Преузето из „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Бизмут&oldid=28386629”