Propietats i utilització del bismut
És el metall més diamagnètic, el que presenta un major efecte de Hall, el de coeficient de dilatació tèrmica més negatiu i el que presenta més augment de volum en solidificar-se. Fins a la segona meitat del segle XV era confós amb l’estany, i no fou aïllat fins el 1737 per Hillot, bé que Johann Heinrich Pott (1692-1777) i Torbern Olof Bergman (1735- 84) en són considerats els descobridors científics.
El bismut natural és constituït exclusivament pel núclid 208, però hom ha aconseguit de preparar-ne molts d’altres núclids radioactius. Constitueix el 3x10-6% de l’escorça terrestre i ocupa, per ordre d’abundància, el lloc 73 entre els elements. Apareix en estat natiu i combinat amb alguns minerals. Les menes més explotables són el sulfur (bismutina) i l’òxid (bismita). És trobat, també, impurificant molts minerals. Hom beneficia les menes pròpies quasi exclusivament per torrefacció reductora, en forn de reverber, a poca temperatura, per evitar la volatilització de l’òxid i del metall. Modernament, però, quasi tot el bismut és tret dels subproductes d’altres metal.lúrgies (del coure, del plom, de l’estany). Hom treu també bismut dels líquids de rentat clorhídric de les menes d’estany bismutíferes un cop torrades. El bismut, amb un potencial normal d’elèctrode Bi/Bi3+ de +0,2 V, no és gaire actiu. A la temperatura ordinària no és sensiblement oxidat per l’aire humit; amb prou feines és atacat pels àcids no oxidants, com el clorhídric o bé el sufúric diluït i fred. El nítric l’ataca a qualsevol temperatura. En fred no és atacat pel clor sec. En calent ho és per tots els halògens i el sofre. En els composts més corrents i estables, el bismut presenta l’estat d’oxidació +3; pot presentar també els estats d’oxidació +5 i -3. Sembla que hi ha també composts poc definits amb valències intermèdies. Les sals amb catió Bi3+ s’hidrolitzen en presència d’aigua, amb formació de sals bàsiques poc solubles; algunes poden ésser considerades derivades del catió BiO+ (bismutil).
Les singulars qualitats físiques del bismut no sempre poden ésser aprofitades a causa de la seva escassetat i de la seva poca resistència mecànica. Per la gran diferència entre els punts de fusió i d’ebullició, juntament amb la capacitat de dissoldre l’urani, pot servir de fluid de transport tèrmic en el camp nuclear, gràcies al seu comportament favorable enfront dels neutrons tèrmics. És emprat en el mesurament de camps magnètics, en termoparells molt sensibles i de resposta ràpida, per a la mesura d’absorcions en l’infraroig i en la construcció de termopiles solars. Serveix, així mateix, com a contraelèctrode en rectificadors de seleni: com a additiu en metal·lúrgia per a millorar la mecanitzabilitat d’alguns aliatges ferrosos d’alumini; en dipòsit electrolític, com a protector enfront de determinats agents químics, etc. Fins a la Segona Guerra Mundial hom l’emprava sobretot en la preparació de composts d’ús mèdic, sals o complexos orgànics per al tractament de la sífilis, a causa del seu poder espiroqueticida; després del descobriment dels antibiòtics hom n'ha reduït l’ús al de complement terapèutic d’aquests (bismutisme). Actualment la major part és destinada a aliatges de punt de fusió baix.
Propietats físiques del bismut
| nombre atòmic | 83 |
| pes atòmic | 208,98 |
| estructura electrònica | [Xe] 4f14 5d106s26p3 |
| valències | 3,5 |
| pes específic (a 20ºC) | 9,747 |
| punt de fusió | 271,3ºC |
| punt d’ebullició | 1560 ± 5ºC |
| conductivitat tèrmica (a 25ºC) | 0,0792 W/cm·K |
| resistivitat elèctrica (a 20ºC) | 106,8 μ Ω·cm |
| radi iònic (Bi+3) | 0,96 Å |
| radi iònic (Bi+5) | 0,74 Å |
| radi metàl·lic | 1,55 Å |
|
potencials d’ionització, en eV
|
I: 7,289
II: 16,69
III: 25,56
|
|
potencial de reducció (a 25ºC i 1 atm), en V:
BiO+ + 2H+ + 3e ⇌ Bi + H2O:
|
0,320 |