BISMUT

Symbol: Bi
Kategorie: Metalle
Ordnungszahl: 83

Relative Atommasse: 208,98038
Schmelzpunkt: 544,5 K
Siedepunkt: 1833 K
Dichte: 9,80 g cm-3
Elektronegativität: 1,7
Ionisierungsenergie: 7,289 eV
Konfiguration: [Xe] 4f14 5d10 6s² 6p³
Oxidationszahlen: 5, 3
Atomradius: 155 pm
Ionenradius: 96 pm (+3); 74 pm (+5)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Bismut, früher Wismut, Symbol Bi, chem. Element aus der V. Hauptgruppe des Periodensystems, der Stickstoff-Phosphor-Gruppe, Schwermetall; Z 83, Reinelement, Atommasse 208,9804, Wertigkeit III und V, Härte nach Mohs 2,5, D. 9,80 g cm-3, F. 271,3 °C, Kp. 1560 ± 5 °C, elektrische Leitfähigkeit 25 Sm/mm2 bei 20 °C, Standardelektrodenpotential 0,32 V
(Bi + H2O BiO+ + 2 H+ + 3 e-).

Eigenschaften
B. ist ein rötlichweiß glänzendes, sprödes, in rhomboedrischem Gitter kristallisierendes Metall. Es ist isomorph mit dem grauen metallischen Arsen und dem grauen Antimon. B. schmilzt unter Volumenkontraktion und siedet unter Bildung eines aus Bi2-Molekülen bestehenden Dampfes. An trockener Luft ist B. beständig, an feuchter Luft wird es oberflächlich oxidiert. Bei Rotglut verbrennt es zu gelbem Bismut(III)-oxid Bi2O3. Von nichtoxidierenden Säuren wird es seiner Stellung in der elektrochem. Spannungsreihe entsprechend nicht angegriffen. In konz. Salpetersäure sowie in heißer konz. Schwefelsäure wird es zu Bi3+-Salzen gelöst, z.B.:
Bi + 4 HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + 2 H2O

Mit den Halogenen reagiert B. direkt zu den Bismut(III)-halogeniden BiX3 (X = F, Cl, Br, I), mit Schwefel in der Hitze zu Bismut(III)sulfid Bi2S3. Die bevorzugte Oxidationszahl des B. ist +3. Bismut(V)-verbindungen sind starke Oxidationsmittel. Im Gegensatz zu den anderen Elementen der V. Hauptgruppe vermag B. kationisch als Bi3+-Ion aufzutreten.

Analytisches
B. ist Element der H2S-Gruppe. Es wird im systematischen Trennungsgang als schwarzbraunes Bismutsulfid Bi2S3 abgetrennt und als farbloses, fleckiges Bismuthydroxid Bi(OH)3 oder als schwerlösliches, schwarzes Bismutiodid BiI3, das sich mit überschüssigem Kaliumiodid zu gelbem Kaliumtetraiodobismutat K[BiI4] löst, nachgewiesen. Zur quantitativen Bestimmung bedient man sich der Komplexometrie, für kleine Konzentrationen der Atomabsorptionsspektrometrie.

Vorkommen
B. gehört zu den sehr seltenen Elementen. Sein Anteil am Aufbau der Erdkruste liegt bei 10-5 %. Man findet es gelegentlich gediegen, häufiger jedoch sulfidisch als Bismutin (Bismutglanz) Bi2S3 oder als dessen oxidisches Verwitterungsprodukt Bismutocker Bi2O3.

Gewinnung
Die meist durch Flotation angereicherten sulfidischen Erze werden üblicherweise nach dem Röstreduktionsverfahren verarbeitet, indem zunächst abgeröstet und anschließend mit Kohlenstoff reduziert wird. Auch durch Reduktion des Bismutsulfids mit Eisen (Niederschlagsarbeit) gemäß
Bi2S3 + 3 Fe → 2 Bi + 3 FeS
wird das Metall hergestellt. Besondere Bedeutung hat die spezielle Aufarbeitung bismuthaltiger Nebenprodukte, die bei der Verhüttung anderer Metalle, wie Kupfer und Blei, anfallen.

Verwendung
Der größte Teil des produzierten B. wird zu Legierungen, vor allem des Bleis und Zinns, sowie zu Pharmazeutika verarbeitet.

© Spektrum Akademischer Verlag



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