D. I. Mendeleev menetapkan hukum ketergantungan sifat kimia unsur pada lokasinya. Namun, beberapa elemen mungkin berperilaku berbeda dalam proses fisik dan kimia dari yang diharapkan. Bismut adalah contoh utama. Mari kita pertimbangkan logam ini secara lebih rinci, dengan fokus pada masalah titik leleh bismut.

Melihat tabel periodik, Anda dapat melihat bahwa bismut dilambangkan sebagai Bi, memiliki nomor 83, dan memiliki massa atom 208,98 sma. Di kerak bumi, ditemukan dalam jumlah kecil (8,5 * 10 -7%) dan jarang seperti perak.

Jika kita berbicara tentang sifat kimia suatu unsur, maka kita harus memperhatikan kelembamannya dan kesulitannya untuk berpartisipasi dalam reaksi. Fakta terakhir membawanya lebih dekat ke kelompok logam mulia. Secara eksternal, bismut adalah kristal abu-abu yang gagal dengan semburat merah muda. Jumlah terbesar dari elemen ini ditemukan dalam deposit di Amerika Selatan dan Amerika Serikat.

Sebuah elemen yang dikenal dari jaman dahulu

Sebelum mempertimbangkan masalah sifat fisik bismut dan titik lelehnya, perlu dicatat bahwa penemuan elemen ini bukan milik siapa pun. Bismut adalah salah satu dari 10 logam yang telah dikenal manusia sejak zaman kuno, khususnya, menurut beberapa bukti, senyawanya digunakan di Mesir kuno sebagai kosmetik.

Asal usul kata "bismut" tidak diketahui secara pasti. Pendapat sebagian besar ahli yang ada cenderung percaya bahwa itu berasal dari kata-kata Jermanik kuno Bismut atau Wismut, yang berarti "massa putih".

Karena titik leleh bismut dan timbal sangat dekat satu sama lain (masing-masing 271,4 ° C dan 327,5 ° C), dan kepadatan logam ini juga dekat (masing-masing 9,78 g / cm 3 dan 11,32 g / cm 3). , kemudian bismut terus-menerus dikacaukan dengan timbal, serta dengan timah, yang pencairannya terjadi pada suhu 231,9 ° C. Baru pada pertengahan abad ke-18 ahli kimia Eropa menunjukkan bahwa bismut adalah logam independen.

Sifat fisik penasaran

Bismut adalah logam atipikal. Selain kelembaman kimia dan ketahanannya terhadap oksidasi oleh oksigen, ia bersifat diamagnetik, penghantar panas dan listrik yang buruk.

Yang lebih aneh lagi adalah transisinya dari padat ke cair. Seperti dicatat, titik leleh bismut lebih rendah dari timbal dan hanya 271,4 °C. Selama peleburan, volume logam berkurang, yaitu, potongan logam padat tidak tenggelam dalam lelehannya, tetapi mengapung di permukaan. Dalam properti ini, ini mirip dengan semikonduktor seperti galium dan silikon, serta air.

Yang tidak kalah mengejutkan adalah resistensi bismut terhadap peluruhan radioaktif. Telah terbukti bahwa setiap elemen dari tabel D. I. Mendeleev, yang berada di sebelah kanan niobium (yaitu, memiliki nomor seri lebih besar dari 41), berpotensi tidak stabil. Bismut terletak di nomor 83 dan merupakan elemen berat paling stabil, waktu paruhnya diperkirakan 2 * 10 19 tahun. Karena kepadatannya yang tinggi dan stabilitasnya yang tinggi, ia dapat menggantikan perisai timbal dalam tenaga nuklir, tetapi kelangkaan bismut di alam tidak memungkinkan hal ini.

Penggunaan elemen dalam aktivitas manusia

Karena bismut stabil, lembam secara kimiawi, dan tidak beracun, bismut digunakan dalam pembuatan obat-obatan dan kosmetik tertentu.

Kesamaan sifat fisik unsur dengan timbal dan timah memungkinkan untuk digunakan sebagai penggantinya, karena dua logam terakhir beracun. Misalnya, Denmark, Belanda, Amerika Serikat dan banyak negara lain telah melarang penggunaan timbal sebagai bahan pengisi dalam tembakan berburu, karena burung, mengacaukannya dengan kerikil kecil, menelan timbal dan mengalami keracunan berikutnya. Juga, teknologi untuk produksi pemberat bismut untuk memancing sedang dikembangkan sebagai pengganti timah.

Karena titik leleh timah dan bismut yang dekat (perbedaannya hanya 40 °C), paduan bismut dengan titik leleh rendah sering digunakan sebagai pengganti solder timah timah beracun, terutama dalam pembuatan kemasan makanan.

Masalah dengan skala suhu baru

Dalam pelajaran fisika, Anda dapat memenuhi tugas menentukan titik leleh bismut pada skala Genius. Katakanlah segera bahwa ini hanya tugas, dan tidak ada skala Genius. Dalam fisika, hanya tiga skala suhu yang diterima saat ini: Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin (dalam

Jadi, syarat dari soal adalah sebagai berikut: "Skala suhu baru, yang dinyatakan dalam derajat Genius (° G), terkait dengan skala Celsius sebagai berikut: 0 ° G \u003d 127 ° C dan 80 ° G \ u003d 255 ° , Anda perlu menentukan titik leleh bismut dalam derajat skala baru.

Kompleksitas masalahnya terletak pada kenyataan bahwa interval 1 °G tidak sesuai dengan interval 1 °C. Dan berapa nilainya dalam Celcius? Menggunakan kondisi masalah, kita mendapatkan: (255-127) / 80 = 1,6 ° C. Ini berarti bahwa kenaikan suhu 1°G akan setara dengan kenaikan 1,6°C. Untuk mengatasi masalah tersebut, ingatlah bahwa bismut meleleh pada suhu 271,4 ° C, yaitu 16,4 ° C atau 10,25 ° G (16,4 / 1,6) lebih dari suhu 255 ° C. Karena suhu 255 °C sama dengan 80 °G, kami menemukan bahwa pada skala Genius, bismut akan meleleh pada suhu 90,25 °G (80 + 10,25).

Dari artikel ini Anda akan belajar tentang di mana logam ini digunakan dan fitur menarik apa yang dimilikinya. Secara khusus, apakah itu radioaktif, bagaimana ahli burung menggunakannya, dan penyakit apa yang diobati dengan obat yang mengandung bismut.

Sampai saat ini, satu-satunya isotop alami bismut dianggap stabil, tetapi pada tahun 2003 radioaktivitasnya terbukti. Benar, waktu paruhnya beberapa puluh kali lebih besar dari usia Alam Semesta kita. Jadi dalam hal radioaktivitas, bismut alami benar-benar aman bagi manusia.

Karena ketidaklarutan senyawa, bismut dianggap sebagai zat yang ramah lingkungan. Selain itu, selama kecelakaan platform minyak di Teluk Meksiko, ahli burung memberi makan burung laut dengan persiapan bismut untuk menghilangkan minyak yang masuk ke tubuh mereka.

Aplikasi bismut

Metalurgi adalah konsumen utama bismut. Baja dan aluminium, yang hanya mengandung beberapa ratus persen Bi, jauh lebih mudah untuk dikerjakan. Paduan bismut dengan kadmium, timbal, seng, dan logam lainnya memungkinkan untuk memperoleh zat dengan titik leleh di bawah 100 °C. Paduan tersebut dilebur untuk pembuatan:

- sekering, katup sekering;
- solder bebas timah dan leleh rendah;
- babbit untuk bantalan;
- suku cadang untuk menggantikan timbal yang berbahaya bagi lingkungan, misalnya, pemberat untuk pancing, katup untuk sistem pipa ledeng, tembakan untuk kartrid berburu;
- tutup untuk cangkang penusuk baju besi;
— pelumas dan gasket penyegelan untuk operasi vakum;
— cairan termometrik untuk termometer;
— pendingin untuk reaktor nuklir;
- bahan untuk memperbaiki patah tulang dalam traumatologi, untuk prostetik dalam kedokteran gigi;
— bahan untuk pemodelan dalam produksi pengecoran.

Bismut yang sangat murni digunakan dalam pembuatan instrumen untuk mengukur medan magnet, karena resistansinya bervariasi hampir secara linier dengan besarnya medan magnet.

Mustahil untuk tidak menyebutkan bahwa perhiasan indah terbuat dari kristal bismut murni yang indah.

Paduan bismut dengan mangan, kromium, indium atau europium digunakan untuk menghasilkan magnet permanen berkualitas tinggi, kuat dan tahan lama. Senyawa bismut digunakan untuk menghasilkan magnetoelektrik, feroelektrik suhu tinggi, termoelektrik, bahan superkonduktor.
- Bi oksida dengan sedikit tambahan logam lain digunakan untuk pembuatan sel bahan bakar elektrokimia yang mampu beroperasi pada 500-700 °K.
— Senyawa dengan galium, yodium, germanium dibutuhkan sebagai detektor radiasi pengion dalam perangkat untuk tomografi terkomputasi, fisika nuklir, dan geologi.
— Paduan dan senyawa banyak digunakan untuk pembuatan baterai yang intensif energi, stabil, dan andal. Misalnya pada baterai untuk kendaraan luar angkasa dan militer.
— Bismut oksida dan nitrat — katalis dalam teknologi produksi polimer berdasarkan akrilik; bismut dalam bentuk keripik - katalis untuk pembuatan oksidator untuk bahan bakar roket.
- Digunakan untuk mendapatkan polonium-210; dalam penyulingan minyak; untuk produksi pigmen, enamel suhu rendah untuk keramik; cat kuku.
- Dalam pengobatan, senyawa bismut adalah bagian dari obat yang digunakan untuk mengobati saluran pencernaan, penyakit onkologis; antiseptik, agen penyembuhan luka; agen kontras untuk fluoroskopi. Obat yang mengandung bismut adalah salah satu dari sedikit obat yang efektif melawan bakteri penyebab sakit maag.

Harap dicatat bahwa di toko kami Anda dapat membeli dengan harga bagus sebagai

BISMUTH, Bi (lat. bismuthum * a. bismut; n. Wismut; f. bismut; dan. bismuto), adalah unsur kimia golongan V dari sistem periodik Mendeleev, nomor atom 83, massa atom 208.980.

Memperoleh dan menggunakan bismut

Tergantung pada komposisi pengotor dalam bismut mentah yang diekstraksi dari konsentrat, bismut murni diperoleh dengan berbagai metode: pemurnian oksidatif di bawah fluks basa, seigerisasi, fusi dengan belerang, dll. Bismut komersial mengandung hampir 100% logam dasar. Bismut kemurnian tinggi diperoleh dengan rekristalisasi zona dalam atmosfer gas inert.

Bismut digunakan dalam metalurgi (memperoleh paduan yang dapat melebur dengan timbal, timah, dalam pembuatan cetakan untuk pengecoran presisi, dies, penandaan, pemasangan dan perangkat kontrol; untuk meningkatkan kemampuan mesin paduan, besi tuang dan baja dalam produksi pesawat terbang dan mobil mesin). Sejumlah besar bismut dikonsumsi oleh industri farmasi (bismut dan preparatnya adalah disinfektan dan zat pengering). Dalam industri kimia, bismut merupakan katalis dalam produksi serat sintetis. Bismut juga digunakan dalam industri tenaga nuklir (bismut adalah cairan pendingin dan pendingin), elektronik (semikonduktor berbasis bismut), kaca (senyawa bismut meningkatkan indeks bias) dan industri keramik (meluruskan enamel).

Bismut adalah logam berat bersama dengan timbal, antimon, dan merkuri. Tetapi karena kekhasan sifat kimianya, ia tidak memiliki efek toksik yang nyata dibandingkan dengan logam di atas. Senyawa bismut sudah digunakan dalam pengobatan abad pertengahan untuk pengobatan sifilis, stomatitis dan penyakit lainnya.

Dalam pengobatan modern, ada sejumlah besar obat-obatan berdasarkan senyawa bismut. Sifat antiulcer dari senyawanya digunakan dalam pengobatan gastritis dan tukak lambung, diare. Salep berdasarkan senyawa bismut digunakan untuk mengobati dermatitis, erosi, bisul, penyakit radang pada kulit dan selaput lendir. Meluasnya penggunaan senyawa bismut didasarkan pada sifat antiulkus, antiinflamasi, desinfektan, zat, penyembuhan luka dari logam ini.

Namun, overdosis bismut berbahaya bagi kesehatan dan kehidupan manusia.

Penyebab keracunan bismut

Kelebihan asupan logam berat terjadi dengan penggunaan obat yang mengandung bismut yang tidak terkontrol dan berkepanjangan. Pada saat yang sama, "batas bismut" dicatat, yang merupakan proses inflamasi di sepanjang tepi gusi karena pengendapan garam bismut. Warna selaput lendir berubah, menjadi hitam. Penggunaan senyawa bismut secara intensif untuk tujuan medis pada pasien dengan patologi ginjal menyebabkan ensefalopati bismut.

Dalam produksi, bismut banyak digunakan dalam teknik listrik, industri nuklir, dan industri kimia, metalurgi dan farmakologi tidak dapat melakukannya tanpanya. Bismut digunakan untuk produksi kosmetik, cat, pigmen. Dalam produksi, kasus keracunan dengan senyawa logam sangat jarang terjadi dan merupakan akibat dari ketidakpatuhan terhadap persyaratan keselamatan di tempat kerja.

Mekanisme dan gejala keracunan bismut

Ketika sejumlah besar logam masuk ke dalam tubuh, itu ditangkap oleh leukosit dan menyebar ke semua jaringan dan organ. Logam disimpan di organ dalam: hati, ginjal, limpa, jaringan saraf. Bismut diekskresikan dari tubuh melalui saluran pencernaan. Dalam hal ini, tinja dicat dengan warna gelap karena bismut sulfida.

Keracunan kronis yang paling umum dengan senyawa bismut, ditandai dengan manifestasi patologis berikut:

• Tanda-tanda umum: penurunan daya ingat dan perhatian, kehilangan nafsu makan, impotensi, penurunan kekebalan.
• Manifestasi yang bersifat neurologis: insomnia, lekas marah, gugup, perubahan sensitivitas bagian tubuh, tremor otot, kejang, kejang.
• Dari sisi sistem kardiovaskular: aritmia, perubahan tekanan darah.
• Perubahan pada organ pencernaan: mual, muntah, stomatitis, sindrom nyeri, diare, hepatitis toksik.
• Manifestasi kulit: dermatitis, pigmentasi mukosa mulut, pembentukan "batas bismut".
• Dari sistem ekskresi: gagal ginjal, albuminuria.

Penggunaan jangka panjang obat yang mengandung bismut pada pasien dengan penyakit ginjal dengan cepat menyebabkan ensefalopati bismut. Patologi disertai dengan sakit kepala, kelelahan, agresi tanpa motivasi, penurunan kecerdasan, asthenia, dan perkembangan psikosis. Patologi dapat disertai dengan kebingungan, kehilangan keseimbangan, halusinasi visual.

Pada keracunan akut dengan persiapan bismut, gagal ginjal akut, gangguan neurologis, oliguria, anuria, sakit perut akut, muntah, dan diare berkembang.

Diagnosis dan pengobatan

Diagnosis keracunan didasarkan pada anamnesis (mengkonsumsi obat bismut, bekerja dalam produksi dengan senyawa yang mengandung bismut), rontgen usus, tes darah untuk kandungan racun, dll.

Pertolongan pertama adalah dengan segera menghentikan aliran senyawa bismut ke dalam tubuh. Pada keracunan akut, perut dicuci. Pasien dapat diberikan 2 tablet arang aktif.

Perawatan terdiri dari terapi khelasi. Jika perlu, bilas lambung dilakukan, obat pencahar diresepkan. Dengan perkembangan gagal ginjal, hemodialisis dilakukan.

Tidak ada penangkal khusus untuk bismut, tetapi dimercaptol dan unithiol memiliki efek yang baik. Oleskan enterosorben. Dengan perkembangan stomatitis, larutan lapis 1% ditentukan.

Pencegahan keracunan dengan senyawa bismut dikurangi terutama menjadi dosis obat yang ketat dan meminumnya di bawah pengawasan dokter yang merawat. Asupan obat yang mengandung bismut yang tidak terkontrol tidak dapat diterima. Dalam produksi, pencegahan terbaik dari keracunan logam berat adalah kepatuhan yang ketat terhadap perlindungan tenaga kerja dan persyaratan keselamatan saat bekerja dengan zat beracun.

DEFINISI

Bismut- elemen kedelapan puluh tiga dari tabel periodik. Penunjukan - Bi dari bahasa Latin "bismuthum". Berada di periode keenam, grup VA. Mengacu pada logam. Muatan inti adalah 83.

Bismut adalah unsur langka di alam: kandungannya di kerak bumi adalah 0,00002% (massa). Di alam, itu terjadi baik dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawa - bismut oker Bi 2 O 3 dan bismut kilap Bi 2 S 3.

Dalam keadaan bebas, bismut adalah logam rapuh berwarna putih merah muda mengkilat dengan kerapatan 9,8 g / cm 3 (Gbr. 1). Titik lebur - 271,4 o C, titik didih - 1552 o C. Pada suhu kamar di udara, bismut tidak mengalami oksidasi.

Beras. 1. Bismut. Penampilan.

Berat atom dan molekul bismut

Massa molekul relatif suatu zat (M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa molekul tertentu lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur (Ar r) adalah berapa kali massa rata-rata atom suatu unsur kimia lebih besar dari 1/12 massa atom karbon.

Karena bismut ada dalam keadaan bebas dalam bentuk molekul Bi monoatomik, nilai massa atom dan molekulnya bertepatan. Mereka sama dengan 208.9804.

Isotop bismut

Diketahui bahwa bismut dapat terjadi di alam sebagai satu-satunya isotop stabil 209Bi. Nomor massa adalah 209, inti atom mengandung delapan puluh tiga proton dan seratus dua puluh enam neutron.

Ada isotop bismut tidak stabil buatan dengan nomor massa dari 184 hingga 218, serta lebih dari sepuluh keadaan isomer inti.

Ion bismut

Pada tingkat energi terluar atom bismut, terdapat lima elektron yang bervalensi:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 3 .

Sebagai hasil interaksi kimia, bismut melepaskan elektron valensinya, yaitu adalah donor mereka, dan berubah menjadi ion bermuatan positif:

Bi 0 -3e → Bi 3+;

Bi 0 -5e → Bi 5+.

Molekul dan atom bismut

Dalam keadaan bebas, bismut ada dalam bentuk molekul Bi monoatomik. Berikut adalah beberapa sifat yang mencirikan atom dan molekul bismut:

Paduan bismut

Bismut membentuk paduan melebur dengan elemen lain; misalnya, paduan bismut dengan timbal, timah dan kadmium meleleh pada 70 o C. Paduan ini digunakan khususnya dalam alat pemadam api otomatis, yang operasinya didasarkan pada peleburan sumbat yang terbuat dari paduan tersebut. Selain itu, mereka digunakan sebagai solder.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Latihan	Hitung fraksi massa unsur-unsur penyusun bismut (III) oksida jika rumus molekulnya adalah Ce 2 O 3.
Keputusan	Fraksi massa suatu unsur dalam komposisi molekul apa pun ditentukan oleh rumus: (X) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.