Chemisch element · referentiefiche

83Bi

Bismut

Bismut (Bi) is element 83 van het periodiek systeem, een post-overgangsmetaal in groep 15, periode 6 en het p-blok. De elektronenconfiguratie [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is vast.

Atoomnummer83

Standaard atoomgewicht208.98040(1)

Groep15

Periode6

Blokp

Elektronenconfiguratie[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Elementen van groep 15 hebben vijf valentie-elektronen en kunnen verschillende oxidatietoestanden aannemen. Het karakter verandert van duidelijk niet-metallisch bovenaan naar sterker metallisch onderaan.

Bij bismut vormt de configuratie [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 het vertrekpunt voor binding en oxidatietoestanden. De stabiliteit van verbindingen verandert merkbaar binnen de groep doordat atoomgrootte en energieniveaus verschuiven.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Deze elementen vormen hydriden, oxiden, halogeniden en talrijke covalente verbindingen. Oxidatietoestanden van −3 tot positieve waarden komen voor, waarbij stabiliteit sterk verandert binnen de groep.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand vast. De vermelde dichtheid is 9.78 g/cm³. Het smeltpunt is 544.6 K (271.4 °C). Het kookpunt is 1 837 K (1 564 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar bismut voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt bismut vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals medische toepassingen, cosmetica en legeringen.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Medische toepassingen

Bepaalde verbindingen of radio-isotopen van bismut hebben specifieke medische toepassingen; chemische vorm, dosis en klinische context zijn daarbij bepalend.

Cosmetica

Bismut speelt een rol bij cosmetica. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Legeringen

Bismut kan aan metalen of legeringen worden toegevoegd om mechanische, thermische of corrosie-eigenschappen te veranderen.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Bismut staat in periode 6, groep 15 en het p-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Tin, Antimoon, Telluur, Lood. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatiepost-overgangsmetaal

Toestand bij kamertemperatuurvast

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 5

Dichtheid9.78 g/cm³

Smeltpunt544.6 K (271.4 °C)

Kookpunt1 837 K (1 564 °C)

Pauling-elektronegativiteit2.02

Eerste ionisatie-energie703 kJ/mol

Elektronenaffiniteit90.92 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van bismut wordt in deze historische registratie in verband gebracht met Claude François Geoffroy. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 208.98040(1). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Bismut heeft geen stabiele isotopen. De isotopen zijn radioactief; halveringstijd en vervalwijze zijn daarom belangrijk bij meting, gebruik en veilige behandeling.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van bismut hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.