Bizmut
Bizmut sembolü Bi ve atom numarası 83 olan kimyasal elementtir. 15. grupta, 6. periyotta yer alan bir metaldir. Pentavalent geçiş metalidir ve bir azot grubunda yer alır; aynı gruptaki arsenik ve antimon ile benzerlik gösterir. Her ne kadar önemli ticari cevherler sülfür ve oksit formlarından oluşsa da, elementer bizmut doğal olarak ortaya çıkabilir. Serbest element formunda kurşunun %86'sı yoğunluğa sahiptir. Yeni üretildiğinde gümüşi beyaz bir renge sahip kırılgan bir metaldir, ancak yüzey oksidasyonu ona birçok renkte yanardöner renk verebilir. Bizmut, en doğal diyamanyetik elementtir ve metaller arasındaki en düşük termal iletkenlik değerlerinden birine sahiptir.
Özellikleri
Bi, periyodik tablonun Va grubundaki azot ailesinin en metalsi ve en az bulunan elementidir. Bizmut, bütün metaller içinde en diyamagnetik (en güç mıknatıslanan) ve cıvadan sonra ısı iletkenliği en düşük olanıdır. Parlak, kaba kristalli ve gevrek bir metaldir; çok sert ve sünek olmamakla birlikte oldukça dövülgendir. Kırmızıya çalan kalay beyazı rengiyle bütün metallerden ayrılan bizmutu 1450'de Alman keşişi Basil Valentine tanımlamıştır.
Doğada genellikle serbest (element halinde), bazen de bizmut sülfür (Bi2S3) ve bizmut oksit (Bi2O3) gibi bileşikler halinde bulunan bizmut, çoğu kez kalay, kurşun ve bakır cevherleriyle bir aradadır ve bu cevherlerin arıtımı sırasında bir yan ürün olarak ayrılır. Oksitini karbonla indirgeyerek ya da bileşimdeki kükürtü gidermek üzere sülfürünü odun kömürü ve demir eşliğinde kavurarak da katışıksız bizmut metali elde edilebilir.
Bizmut oda sıcaklığında havada kararmaz, ama ısıtıldığı zaman yüzeyinde, öbür metal oksitlerine benzemeyen kahverengimsi sarı renkte bir oksit katmanı oluşur. Kızıl kor sıcaklığında su buharıyla tepkimeye giren, buna karşılık havasız ortamda soğuk sudan etkilenmeyen, kükürt ve halojenlerle doğrudan birleşen bizmut, hidroklorik asitten etkilenmez, sıcak sülfürik asitten çok az etkilenir, ama seyreltik ya da derişik nitrik asitte hızla çözünür.
Antimon ve su gibi, bizmut da katılaştığı zaman hafifçe genleşir; bu özelliği nedeniyle bizmut alaşımları, özellikle ince ayrıntılı metal döküm parçalarının üretimine elverişlidir. Bizmut alaşımlarının ergime noktası düşük olduğundan, özel lehimlerde, otomatik püskürtme başlıklarında, yangın kapılarının otomatik açılma düzeneklerinde, sigortalarda, basınçlı gaz silindirlerinin güvenlik tapalarında ve çeşitli türden yangın detektörlerinde kullanılır. Soğutma sistemlerinin termoelektrik donanımında bizmut tellürür (Bi2Te) ve bizmut selenürden (Bi2Se4) yararlanır. Bizmut fosfomolibdat ( BiPMo12O40 ), propilen ve amonyağın havayla yükseltgenerek, akrilik liflerin, plastiklerin ve boyaların hammaddesine olan akrilonitrile dönüştürülmesinde kullanılan çok etkili bir katalizördür. Bizmut tuzları tıpta genellikle sindirim bozukluklarının tedavisinde, sindirim yollarının X ışınlarıyla incelenmesinde, deri yaralarının ve enfeksiyonlarının tedavisinde kullanılır. Bizmut oksijen klorür (BiOCI), rujlara, ojelere ve göz farlarına sedefli görünüm veren bir katkı maddesidir.
Atomik Yapı
- Atomik yarıçap: 1.63Å
- Atomik Hacim: 21.3 cm3/mol
- Kovalent Yarıçap: 1.46Å
- Tesir kesiti: 19 barn ±2
- Kristal yapısı: Rhombohedral
- Elektron konfigürasyonu:
- 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p3
- Her Enerji Seviyesindeki Elektronlar: 2,8,18,32,18,5
- Kabuk Modeli
- İyonik yarıçap: 1.03Å
- Dolduran Orbital:6p3
- Elektron Sayıları: 83
- Nötron Sayıları: 126
- Proton Sayıları: 83
- Valans elektronları: 6s2p3
- Nokta Modeli
Kimyasal Özellikler
- İyonizasyon Potansiyeli
- Birinci: 7.289 İkinci: 16.687 Üçüncü: 25.559
- Valans Elektron Potansiyeli (-eV): 41.9
Fiziksel Özellikler
- Ortalama atomik Kütle: 208.9804
- Kaynama Noktası: 1837K 1564 °C 2847 °F
- Boyca Genleşme Katsayısı:
- 0.0000133 cm/cm/°C (0 °C)
- İletkenlik
- Elektrik: 0.00867 106/cm Isı: 0.0787 W/cmK
- Yoğunluk: 9.75g/cc @ 300K
- Niteliği:
- Hafif pembe renkli kırılgan beyaz bir metal
- Elastik katsayı:
- Bulk: 31/GPa Rigidity: 12/GPa Youngs: 32/GPa
- Yanabilirlik Sınıfı:
- Donma Noktası: Bkz. Erime noktası
- Sertlik
- Brinell: 94.2 MN m−2 Mohs: 2.25
- Erime noktası:544.52K 271.52 °C 520.74 °F
- Molar Hacmi: 21.37 cm3/mole
- Fiziki Hali (20 °C & 1atm): Katı
- Isınma Isısı: 0.12J/gK
Kaynakça
Wikimedia Commons'ta Bismuth ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
Vikisözlük'te bismuth ile ilgili tanım bulabilirsiniz. |