Itinatag ng D. I. Mendeleev ang mga batas ng pag-asa ng mga kemikal na katangian ng mga elemento sa kanilang lokasyon. Gayunpaman, maaaring iba ang pagkilos ng ilang elemento sa mga prosesong pisikal at kemikal kaysa sa inaasahan. Ang Bismuth ay isang pangunahing halimbawa. Isaalang-alang natin ang metal na ito nang mas detalyado, na nakatuon sa isyu ng natutunaw na punto ng bismuth.

Sa pagtingin sa periodic table, makikita mo na ang bismuth ay sinasagisag bilang Bi, may bilang na 83, at may atomic mass na 208.98 amu. Sa crust ng lupa, ito ay matatagpuan sa mga maliliit na dami (8.5 * 10 -7%) at bihira tulad ng pilak.

Kung pinag-uusapan natin ang mga kemikal na katangian ng elemento, dapat nating tandaan ang kawalang-kilos nito at ang kahirapan ng pakikilahok sa mga reaksyon. Ang huling katotohanan ay nagdadala nito na mas malapit sa grupo ng mga marangal na metal. Sa panlabas, ang bismuth ay isang pagkabigo na kulay abong kristal na may kulay-rosas na kulay. Ang pinakamalaking halaga ng elementong ito ay matatagpuan sa mga deposito sa Timog Amerika at Estados Unidos.

Isang elemento na kilala mula pa noong unang panahon

Bago isaalang-alang ang isyu ng mga pisikal na katangian ng bismuth at ang punto ng pagkatunaw nito, dapat tandaan na ang pagtuklas ng elementong ito ay hindi pag-aari ng sinuman. Ang Bismuth ay isa sa 10 mga metal na kilala sa tao mula noong sinaunang panahon, lalo na, ayon sa ilang ebidensya, ang mga compound nito ay ginamit sa sinaunang Egypt bilang mga pampaganda.

Ang pinagmulan ng salitang "bismuth" ay hindi eksaktong kilala. Ang umiiral na mga opinyon ng karamihan sa mga eksperto ay may hilig na maniwala na ito ay nagmula sa sinaunang mga salitang Aleman Bismuth o Wismut, na ang ibig sabihin ay "puting masa".

Dahil ang mga natutunaw na punto ng bismuth at lead ay napakalapit sa isa't isa (271.4 ° C at 327.5 ° C, ayon sa pagkakabanggit), at ang mga densidad ng mga metal na ito ay malapit din (9.78 g / cm 3 at 11.32 g / cm 3, ayon sa pagkakabanggit) , kung gayon ang bismuth ay patuloy na nalilito sa tingga, pati na rin sa lata, na ang pagkatunaw ay nangyayari sa temperatura na 231.9 ° C. Noong kalagitnaan lamang ng ika-18 siglo, ipinakita ng mga chemist ng Europa na ang bismuth ay isang malayang metal.

Mga kakaibang pisikal na katangian

Ang Bismuth ay isang hindi tipikal na metal. Bilang karagdagan sa kawalang-kilos ng kemikal nito at paglaban sa oksihenasyon ng oxygen, ito ay diamagnetic, isang mahinang konduktor ng init at kuryente.

Ang mas nakaka-curious ay ang paglipat nito mula sa solid tungo sa likido. Tulad ng nabanggit, ang punto ng pagkatunaw ng bismuth ay mas mababa kaysa sa tingga at 271.4 °C lamang. Sa panahon ng pagtunaw, ang dami ng metal ay bumababa, iyon ay, ang mga solidong piraso ng metal ay hindi lumulubog sa pagkatunaw nito, ngunit lumulutang sa ibabaw. Sa ari-arian na ito, ito ay katulad ng mga semiconductor tulad ng gallium at silikon, pati na rin sa tubig.

Hindi gaanong nakakagulat ang paglaban ng bismuth sa radioactive decay. Napatunayan na ang anumang elemento ng talahanayan ng D. I. Mendeleev, na nasa kanan ng niobium (iyon ay, may serial number na mas malaki sa 41), ay potensyal na hindi matatag. Ang Bismuth ay matatagpuan sa numero 83 at ang pinaka-matatag na mabigat na elemento, ang kalahating buhay nito ay tinatantya sa 2 * 10 19 taon. Dahil sa mataas na densidad nito at mataas na katatagan, maaari nitong palitan ang lead shielding sa nuclear power, ngunit hindi ito pinapayagan ng pambihira ng bismuth sa kalikasan.

Paggamit ng elemento sa aktibidad ng tao

Dahil ang bismuth ay stable, chemically inert, at non-toxic, ginagamit ito sa paggawa ng ilang mga gamot at cosmetics.

Ang pagkakatulad ng mga pisikal na katangian ng elemento sa tingga at lata ay nagbibigay-daan ito upang magamit bilang isang kapalit para sa kanila, dahil ang huling dalawang metal ay nakakalason. Halimbawa, ipinagbawal ng Denmark, Netherlands, Estados Unidos at maraming iba pang mga bansa ang paggamit ng tingga bilang isang tagapuno sa mga pagbaril sa pangangaso, dahil ang mga ibon, na nalilito sa maliliit na bato, ay lumulunok ng tingga at nakakaranas ng kasunod na pagkalason. Gayundin, ang mga teknolohiya para sa paggawa ng mga bismuth sinkers para sa pangingisda ay binuo sa halip na mga lead.

Dahil ang mga punto ng pagkatunaw ng lata at bismuth ay malapit (ang pagkakaiba ay 40 °C lamang), ang mga haluang bismuth na may mababang punto ng pagkatunaw ay kadalasang ginagamit bilang isang kapalit para sa mga nakakalason na lead-tin na panghinang, lalo na sa paggawa ng packaging ng pagkain.

Problema sa isang bagong sukatan ng temperatura

Sa kurso ng pisika, maaari mong matugunan ang gawain ng pagtukoy ng punto ng pagkatunaw ng bismuth sa sukat ng Genius. Sabihin natin kaagad na ito ay isang gawain lamang, at walang sukat ng Genius. Sa pisika, tatlong sukat lamang ng temperatura ang kasalukuyang tinatanggap: Celsius, Fahrenheit at Kelvin (in

Kaya, ang mga kondisyon ng problema ay ang mga sumusunod: "Ang bagong sukat ng temperatura, na ipinahayag sa mga degree na Genius (° G), ay nauugnay sa sukat ng Celsius tulad ng sumusunod: 0 ° G \u003d 127 ° C at 80 ° G \ u003d 255 ° С, kailangan mong matukoy ang punto ng pagkatunaw ng bismuth sa mga degree na bagong sukat.

Ang pagiging kumplikado ng problema ay nakasalalay sa katotohanan na ang pagitan ng 1 °G ay hindi tumutugma sa pagitan ng 1 °C. At anong halaga ang katumbas nito sa Celsius? Gamit ang kondisyon ng problema, nakukuha natin ang: (255-127) / 80 = 1.6 ° C. Nangangahulugan ito na ang pagtaas ng 1°G sa temperatura ay katumbas ng pagtaas ng 1.6°C. Upang malutas ang problema, tandaan na ang bismuth ay natutunaw sa temperatura na 271.4 ° C, na 16.4 ° C o 10.25 ° G (16.4 / 1.6) na higit sa temperatura na 255 ° C. Dahil ang temperatura na 255 °C ay tumutugma sa 80 °G, nakita namin na sa sukat ng Genius, matutunaw ang bismuth sa temperatura na 90.25 °G (80 + 10.25).

Mula sa artikulong ito matututunan mo ang tungkol sa kung saan ginagamit ang metal na ito at kung anong mga kagiliw-giliw na tampok ang mayroon ito. Sa partikular, kung ito ay radioactive, kung paano ito ginamit ng mga ornithologist, at kung anong mga sakit ang ginagamot sa mga gamot na naglalaman ng bismuth.

Hanggang kamakailan lamang, ang tanging natural na isotope ng bismuth ay itinuturing na matatag, ngunit noong 2003 ang radioactivity nito ay napatunayan. Totoo, ang kalahating buhay nito ay ilang sampu-sampung beses na mas malaki kaysa sa edad ng ating Uniberso. Kaya sa mga tuntunin ng radyaktibidad, ang natural na bismuth ay ganap na ligtas para sa mga tao.

Dahil sa insolubility ng mga compound, ang bismuth ay itinuturing na isang environment friendly substance. Bukod dito, sa panahon ng aksidente ng isang oil platform sa Gulpo ng Mexico, pinakain ng mga ornithologist ang mga seabird ng mga paghahanda ng bismuth upang maalis ang langis na pumasok sa kanilang mga katawan.

Mga aplikasyon ng bismuth

Ang metalurhiya ay ang pangunahing mamimili ng bismuth. Ang bakal at aluminyo, na naglalaman lamang ng ilang daan-daang porsyento ng Bi, ay mas madaling makina. Ang mga haluang metal na bismuth na may cadmium, lead, zinc at iba pang mga metal ay ginagawang posible na makakuha ng mga sangkap na may punto ng pagkatunaw sa ibaba 100 °C. Ang ganitong mga haluang metal ay natunaw para sa paggawa ng:

- mga piyus, mga balbula ng piyus;
- walang lead at mababang natutunaw na mga panghinang;
- mga babbit para sa mga bearings;
- mga bahagi upang palitan ang nakakapinsalang tingga sa kapaligiran, halimbawa, mga timbang para sa mga fishing rod, mga balbula para sa mga sistema ng pagtutubero, mga kinunan para sa mga cartridge ng pangangaso;
- mga takip para sa mga shell na nakabutas ng sandata;
— lubricants at sealing gaskets para sa vacuum operation;
— mga thermometric na likido para sa mga thermometer;
— mga coolant para sa mga nuclear reactor;
- materyal para sa pag-aayos ng mga bali sa traumatology, para sa prosthetics sa dentistry;
— mga materyales para sa pagmomodelo sa paggawa ng pandayan.

Ang mataas na purong bismuth ay ginagamit sa paggawa ng mga instrumento para sa pagsukat ng mga magnetic field, dahil ang resistensya nito ay halos nag-iiba-iba sa magnitude ng magnetic field.

Imposibleng hindi banggitin na ang magagandang alahas ay ginawa mula sa magagandang kristal ng purong bismuth.

Ang mga bismuth alloy na may manganese, chromium, indium o europium ay ginagamit upang makagawa ng mataas na kalidad, malakas at matibay na permanenteng magnet. Ang mga bismuth compound ay ginagamit upang makagawa ng magnetoelectric, mataas na temperatura na ferroelectric, thermoelectric, superconducting na materyales.
- Ang bi oxide na may maliliit na karagdagan ng iba pang mga metal ay ginagamit para sa paggawa ng mga electrochemical fuel cell na may kakayahang gumana sa 500-700 °K.
— Ang mga compound na may gallium, iodine, germanium ay in demand bilang mga detector ng ionizing radiation sa mga device para sa computed tomography, nuclear physics, at geology.
— Ang mga haluang metal at compound ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng enerhiya-intensive, matatag at maaasahang mga baterya. Halimbawa, sa mga baterya para sa espasyo at mga sasakyang militar.
— Bismuth oxide at nitrate — mga katalista sa teknolohiya ng paggawa ng polimer batay sa acrylic; bismuth sa anyo ng mga chips - isang katalista para sa paggawa ng mga oxidizer para sa rocket fuel.
- Ginamit upang makakuha ng polonium-210; sa pagdadalisay ng langis; para sa paggawa ng mga pigment, mababang temperatura na enamel para sa mga keramika; pampakinis ng kuko.
- Sa gamot, ang mga bismuth compound ay bahagi ng mga gamot na ginagamit upang gamutin ang gastrointestinal tract, oncological disease; antiseptics, mga ahente ng pagpapagaling ng sugat; contrast agent para sa fluoroscopy. Ang mga gamot na naglalaman ng bismuth ay isa sa ilang mga gamot na mabisa laban sa bacterium na nagdudulot ng mga ulser sa tiyan.

Mangyaring tandaan na sa aming tindahan maaari kang bumili sa magandang presyo bilang

BISMUTH, Bi (lat. bismuthum * a. bismuth; n. Wismut; f. bismuth; at. bismuto), ay isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system ng Mendeleev, atomic number 83, atomic mass 208.980.

Pagkuha at paggamit ng bismuth

Depende sa komposisyon ng mga impurities sa krudo bismuth na nakuha mula sa concentrates, ang purong bismuth ay nakuha sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan: oxidative refining sa ilalim ng alkaline fluxes, seigerization, fusion na may sulfur, atbp. Ang komersyal na bismuth ay naglalaman ng halos 100% ng base metal. Ang bismuth ng mataas na kadalisayan ay nakuha sa pamamagitan ng zone recrystallization sa isang inert na kapaligiran ng gas.

Ginagamit ang bismuth sa metalurhiya (pagkuha ng mga fusible na haluang metal na may tingga, lata, sa paggawa ng mga hulma para sa precision casting, dies, pagmamarka, pag-mount at control device; upang mapabuti ang machinability ng mga haluang metal, cast iron at bakal sa paggawa ng sasakyang panghimpapawid at sasakyan. mga makina). Ang isang malaking halaga ng bismuth ay natupok ng industriya ng parmasyutiko (bismuth at ang mga paghahanda nito ay isang disinfectant at drying agent). Sa industriya ng kemikal, ang bismuth ay isang katalista sa paggawa ng mga sintetikong hibla. Ginagamit din ang bismuth sa industriya ng nuclear power (bismuth ay isang likidong coolant at coolant), electronics (bismuth-based semiconductors), salamin (bismuth compounds ay nagpapataas ng refractive index) at ceramic (fusible enamels) na industriya.

Ang Bismuth ay isang mabigat na metal kasama ng lead, antimony, at mercury. Ngunit dahil sa mga kakaibang katangian ng mga kemikal na katangian nito, wala itong binibigkas na nakakalason na epekto kumpara sa mga metal sa itaas. Ang mga bismuth compound ay ginamit na sa medieval na gamot para sa paggamot ng syphilis, stomatitis at iba pang mga sakit.

Sa modernong gamot, mayroong isang malaking bilang ng mga gamot batay sa mga compound ng bismuth. Ang mga katangian ng antiulcer ng mga compound nito ay ginagamit sa paggamot ng gastritis at mga ulser sa tiyan, pagtatae. Ang mga ointment batay sa mga bismuth compound ay ginagamit upang gamutin ang dermatitis, erosions, ulcers, nagpapaalab na sakit ng balat at mauhog na lamad. Ang malawakang paggamit ng mga bismuth compound ay batay sa antiulcer, anti-inflammatory, disinfectant, astringent, mga katangian ng pagpapagaling ng sugat ng metal na ito.

Gayunpaman, ang labis na dosis ng bismuth ay mapanganib sa kalusugan at buhay ng tao.

Mga sanhi ng bismuth poisoning

Ang labis na paggamit ng mabibigat na metal ay nangyayari sa hindi nakokontrol at matagal na paggamit ng mga gamot na naglalaman ng bismuth. Kasabay nito, ang isang "hangganan ng bismuth" ay nabanggit, na isang nagpapasiklab na proseso sa mga gilid ng gum dahil sa pagtitiwalag ng mga bismuth salt. Ang kulay ng mauhog lamad ay nagbabago, ito ay nagiging itim. Ang masinsinang paggamit ng mga bismuth compound para sa mga medikal na layunin sa mga pasyenteng may kidney pathology ay humahantong sa bismuth encephalopathy.

Sa produksyon, ang bismuth ay malawakang ginagamit sa electrical engineering, ang nuclear industry, at ang kemikal, metalurhiko at pharmacological na industriya ay hindi magagawa kung wala ito. Ang bismuth ay ginagamit para sa paggawa ng mga pampaganda, pintura, pigment. Sa produksyon, ang mga kaso ng pagkalason sa mga metal compound ay napakabihirang at resulta ng hindi pagsunod sa mga kinakailangan sa kaligtasan sa trabaho.

Mekanismo at sintomas ng bismuth poisoning

Kapag ang isang malaking halaga ng metal ay pumasok sa katawan, ito ay nakukuha ng mga leukocytes at kumakalat sa lahat ng mga tisyu at organo. Ang metal ay idineposito sa mga panloob na organo: atay, bato, pali, nervous tissue. Ang bismuth ay pinalabas mula sa katawan sa pamamagitan ng gastrointestinal tract. Sa kasong ito, ang mga dumi ay pininturahan sa isang madilim na kulay dahil sa bismuth sulfide.

Ang pinakakaraniwang talamak na pagkalason na may mga bismuth compound, na nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na pathological manifestations:

• Mga karaniwang palatandaan: pagkasira ng memorya at atensyon, pagkawala ng gana, kawalan ng lakas, pagbaba ng kaligtasan sa sakit.
• Mga pagpapakita ng isang neurological na kalikasan: hindi pagkakatulog, pagkamayamutin, nerbiyos, pagbabago sa sensitivity ng mga bahagi ng katawan, panginginig ng kalamnan, spasms, convulsions.
• Mula sa gilid ng cardiovascular system: arrhythmia, mga pagbabago sa presyon ng dugo.
• Mga pagbabago sa mga organ ng pagtunaw: pagduduwal, pagsusuka, stomatitis, sakit na sindrom, pagtatae, nakakalason na hepatitis.
• Mga pagpapakita ng balat: dermatitis, pigmentation ng oral mucosa, ang pagbuo ng isang "bismuth border".
• Mula sa excretory system: pagkabigo sa bato, albuminuria.

Ang pangmatagalang paggamit ng mga gamot na naglalaman ng bismuth sa mga pasyenteng may sakit na bato ay mabilis na humahantong sa bismuth encephalopathy. Ang patolohiya ay sinamahan ng pananakit ng ulo, pagkapagod, unmotivated na pagsalakay, pagbaba ng katalinuhan, asthenia, at pag-unlad ng psychosis. Ang patolohiya ay maaaring sinamahan ng pagkalito, pagkawala ng balanse, visual na guni-guni.

Sa talamak na pagkalason sa mga paghahanda ng bismuth, talamak na pagkabigo sa bato, mga sakit sa neurological, oliguria, anuria, matinding pananakit ng tiyan, pagsusuka, at pagtatae.

Diagnosis at paggamot

Ang diagnosis ng pagkalason ay batay sa anamnesis (pag-inom ng mga gamot sa bismuth, nagtatrabaho sa produksyon na may mga compound na naglalaman ng bismuth), x-ray ng bituka, pagsusuri sa dugo para sa nilalaman ng lason, atbp.

Ang pangunang lunas ay ang pagtigil kaagad sa pagdaloy ng mga bismuth compound sa katawan. Sa matinding pagkalason, hinuhugasan ang tiyan. Ang pasyente ay maaaring bigyan ng 2 tableta ng activated charcoal.

Ang paggamot ay binubuo ng chelation therapy. Kung kinakailangan, ang gastric lavage ay isinasagawa, ang mga laxative ay inireseta. Sa pag-unlad ng pagkabigo sa bato, isinasagawa ang hemodialysis.

Walang tiyak na antidotes para sa bismuth, ngunit may magandang epekto ang dimercaptol at unithiol. Mag-apply ng enterosorbents. Sa pag-unlad ng stomatitis, isang 1% na solusyon ng lapis ang inireseta.

Ang pag-iwas sa pagkalason sa mga bismuth compound ay nababawasan lalo na sa isang mahigpit na dosis ng mga gamot at pagkuha ng mga ito sa ilalim ng pangangasiwa ng dumadating na manggagamot. Ang hindi makontrol na paggamit ng mga gamot na naglalaman ng bismuth ay hindi katanggap-tanggap. Sa produksyon, ang pinakamahusay na pag-iwas sa pagkalason ng mabibigat na metal ay mahigpit na pagsunod sa proteksyon sa paggawa at mga kinakailangan sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga nakakalason na sangkap.

DEPINISYON

Bismuth- ang walumpu't ikatlong elemento ng Periodic table. Pagtatalaga - Bi mula sa Latin na "bismuthum". Matatagpuan sa ikaanim na yugto, pangkat ng VA. Tumutukoy sa mga metal. Ang pangunahing singil ay 83.

Ang Bismuth ay isang bihirang elemento sa kalikasan: ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay 0.00002% (mass). Sa kalikasan, ito ay nangyayari kapwa sa isang libreng estado at sa anyo ng mga compound - bismuth ocher Bi 2 O 3 at bismuth luster Bi 2 S 3.

Sa libreng estado, ang bismuth ay isang makintab na pinkish-white brittle metal na may density na 9.8 g / cm 3 (Fig. 1). Malutong. Punto ng pagkatunaw - 271.4 o C, punto ng kumukulo - 1552 o C. Sa temperatura ng silid sa hangin, ang bismuth ay hindi sumasailalim sa oksihenasyon.

kanin. 1. Bismuth. Hitsura.

Atomic at molekular na timbang ng bismuth

Ang relative molecular mass ng isang substance (M r) ay isang numerong nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang partikular na molekula ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom, at ang relative atomic mass ng isang elemento (Ar r) ay kung gaano karaming beses ang average na masa ng mga atom ng isang elemento ng kemikal ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom.

Dahil ang bismuth ay umiiral sa libreng estado sa anyo ng mga monatomic na Bi molecule, ang mga halaga ng atomic at molekular na masa nito ay nag-tutugma. Ang mga ito ay katumbas ng 208.9804.

Isotopes ng bismuth

Ito ay kilala na ang bismuth ay maaaring mangyari sa kalikasan bilang ang tanging matatag na isotope na 209Bi. Ang mass number ay 209, ang nucleus ng isang atom ay naglalaman ng walumpu't tatlong proton at isang daan at dalawampu't anim na neutron.

Mayroong mga artipisyal na hindi matatag na isotopes ng bismuth na may mga numero ng masa mula 184 hanggang 218, pati na rin ang higit sa sampung isomeric na estado ng nuclei.

Mga ion ng bismuth

Sa panlabas na antas ng enerhiya ng bismuth atom, mayroong limang electron na valence:

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 .

Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, binibigyan ng bismuth ang mga valence electron nito, i.e. ang kanilang donor, at nagiging isang positibong sisingilin na ion:

Bi 0 -3e → Bi 3+;

Bi 0 -5e → Bi 5+.

Molekyul at atom ng bismuth

Sa malayang estado, ang bismuth ay umiiral sa anyo ng mga molekulang monatomic na Bi. Narito ang ilang mga katangian na nagpapakilala sa atom at molekula ng bismuth:

Mga haluang metal ng bismuth

Ang Bismuth ay bumubuo ng mga fusible na haluang metal sa iba pang mga elemento; halimbawa, ang isang haluang metal ng bismuth na may tingga, lata at cadmium ay natutunaw sa 70 o C. Ang mga haluang ito ay partikular na ginagamit sa mga awtomatikong pamatay ng apoy, ang pagpapatakbo nito ay batay sa pagkatunaw ng isang plug na ginawa mula sa naturang haluang metal. Bilang karagdagan, ginagamit ang mga ito bilang mga solder.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo	Kalkulahin ang mga mass fraction ng mga elemento na bumubuo sa bismuth (III) oxide kung ang molecular formula nito ay Ce 2 O 3.
Solusyon	Ang mass fraction ng isang elemento sa komposisyon ng anumang molekula ay tinutukoy ng formula: ω (X) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.