Bismut

Allgemeine Eigenschaften
Name Bismut, engl. "bismuth"
Formelzeichen Bi
Ordnungszahl 83
Isotope (%) 209Bi - 100
Alle Isotope künstlich nein
  • Bismut ist ein rötlichweißes, sprödes Metall
  • Es lässt sich eigentlich nur mit Blei, Kupfer und Zinn vernünftig legieren. 
  • Viele seiner Legierungen zeigen sehr niedrige Schmelzpunkte.
  • Bismut zeigt beim Übergang vom festen in den flüssigen Zustand eine Volumenkontraktion (vgl. Gallium und Silizium).

 

Chemische Eigenschaften
Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 2,02 (III)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p3
Oxidationszahlen +5, +3 
bevorzugt +3

 

Physikalische Eigenschaften
Mittlere Atommasse (u) 208,98038 ± 2
Dichte (g/cm3) 9,79
Schmelztemperatur (°C) 271,3
Siedetemperatur (°C) 1560
Härte (Mohs) 2,5
Atomradius (pm) 154,5
Ionenradius (pm bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 102 (3+)
1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) 710

 

Radioaktive Eigenschaften
Alle Isotope radioaktiv nein
Langlebigstes Isotop  
Halbwertszeit  
Strahlungsart  

 

Geschichtliches
1527 Entdeckung durch Th. Paracelsus (Schweiz)
  • Der Alte Name des Elements war Wismut, nach einem Ort im Erzgebirge

 

Vorkommen
  • Bismut kommt nur selten gediegen vor. Deutlich wichtiger sind mineralische Verbindungen wie z.B. Bismutin (Bismutglanz Bi2S3) oder Bismutocker (Bi2O3).

  

Verwendung
  • Als Wärmeaustauscher in Kernkraftanlagen.
  • Legierungen des Bismuts mit niedrigem Schmelzpunkt werden als Weichlote und Schmelzsicherungen eingesetzt.

 

Herstellung
  • Bismut wird vor allem als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Kupfer und Blei hergestellt. 

 

Nachweis
  • Als elementares Bismut

    • 2 Bi(OH)3 + 3 [Sn(OH)4]2- ----> 2 Bi + 3 [Sn(OH)6]2-

    • Hydroxostannat(II)-Lösung reduziert Bismut(III) zum Metall, das als schwarzes Pulver ausfällt, während Zinn(II) zu Zinn(V) oxidiert wird.
    • In die Reagenzlösung gebe man einige Tropfen möglichst neutrale, ggf. mit einigen Tropfen KCN-Lösung versetze Bismutlösung.
    • Störend wirken Edelmetalle, Kupfer und Quecksilber. Die Edelmetalle können durch Reduktion mit Hydraziniumchlorid entfernt werden. Quecksilber wird durch vorsichtiges Erhitzen der Probe verflüchtigt. Die Reduktion von Kupfer(I) schließlich lässt sich durch Zugabe von KCN verhindern.
  • Als [BiI4]-

    • Bi3+ + 3 I- ----> BiI3

    • BiI3 + I- ----> [BiI4]-

    • Aus schwach salpeter- oder schwefelsaurer Lösung fällt mit Kaliumiodid zunächst ein schwarzer Niederschlag aus Bismutiodid, der sich im Überschuss des Reagenz unter Bildung des orangegelben Tetraiodobismutat(III)-Komplexes löst.
  • 1.12 / Jander (622-1)
    • Bemerkungen:
      • Nachweischarakter (wenn kein Antimon im Schwefelwasserstoffgang)
    • Störungen:
      • Antimon (gibt gleiche Reaktion, nur etwas schwächer)
      • Zinn
      • Oxidationsmittel
      • Beseitigung der Störungen:
      • Antimon und Zinn können mit Weinsäure maskiert werden

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