物理性质:
熔点:271.3℃
沸点:1560±5℃
密度:9.8 克/厘米3
颜色:银白色或微红色,有金属光泽
声音在其中的传播速率:1790(m/S)
莫氏硬度:2.25
电离能 (kJ /mol) 第一电离能7.289电子伏特
M - M+ 703.2
M+ - M2+ 1610
M2+ - M3+ 2466
M3+ - M4+ 4372
M4+ - M5+ 5400
M5+ - M6+ 8520
M6+ - M7+ 10300
M7+ - M8+ 12300
M8+ - M9+ 14300
M9+ - M10+ 16300
其它:性脆,导电和导热性都较差。铋在凝固时体积增大,膨胀率为 3.3%。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
化学性质:
周期:6
族 :ⅤA
原子量:208.98037
化学符号:Bi
原子序数:83
原子体积(立方厘米/摩尔):21.3
晶胞参数:
a = 667.4 pm
b = 611.7 pm
c = 330.4 pm
α = 90°
β = 110.33°
γ = 90°
氧化态:
主要:Bi+3
其它:Bi-3, Bi+1, Bi+4Bi +5
元素名称:铋
元素原子量:209.0
元素类型:金属
晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
其它:室温下,铋不与氧气或水反应,在空气中稳定,加热到熔点以上时能燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于水,不溶于非氧化性的酸(如盐酸)即使浓硫酸和浓盐酸,也只是在共热时才稍有反应,但能溶于王水和浓硝酸。其中+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。
元素辅助资料:
元素在海水中的含量(ppm):太平洋表面 0.00000004
元素在太阳中的含量(ppm):0.01
发现过程:
古希腊和罗马就使用金属铋,用作盒和箱的底座。但直到1556年德意志G.阿格里科拉才在《论金属》一书中提出了锑和铋是两种独立金属的见解。1737年赫罗特(Hellot)用火法分析钴矿时曾获得一小块样品,但不知何物。 1753年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素,定名为bismuth。1757年法国人日夫鲁瓦(Geoffroy)经分析研究,确定为新元素。
元素来源:
铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热还原而获得,可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。
元素用途:
铋主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑 、铟等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。 在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。
其它:
铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,自然界中铋以单质和化合物两种状态存在,主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿( Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3·mCO2·H2O)、铜铋矿(3Cu2S·4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS·Bi2S)。
铋在自然界中有硫化物的辉铋矿(Bi2S3)和氧化物氧化铋(Bi2O3),或称铋黄土,是由辉铋矿和其他含铋的硫化物氧化后形成的。由于铋的熔点低,因此用炭等可以将它从它的天然矿石中还原出来。所以铋早被古代人们取得,但由于铋性脆而硬,缺乏延展性,因而古代人们得到它后,没有找到它的应用,只是把它留在合金中。
铋是由阿格里科拉首先明确它是一种金属的。铋的拉丁名称bismuthum和元素符号来自德文weisse masse(白色物质),但是金属铋并非银白色,而是粉红色。
铋作为可安全使用的“绿色金属”,除用于医药行业外,也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域,大有取代铅、锑、镉汞等有毒元素的趋势。第一电离能7.289电子伏特。密度9.8g/cm3。熔点271.4℃,沸点1560±5℃。银白色或微红色而由金属光泽的晶体。化合价+1、+3 和+5。常温时,在空气中稳定;赤热时,即燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成三氧化二铋。加热时能与溴、碘化合;铋粉在氯气内着火。溶于王水和浓硝酸。不溶于非氧化性酸;即使浓硫酸和浓盐酸,也只是在共热时才稍有反应。