Висмут - среди металлов, Висмут - химическая индивидуальность - Висмут

В отличие от сурьмы в висмуте металлические свойст-ва явно преобладают над неметаллическими. Висмут одно-временно хрупок и довольно мягок, тяжел (плотность 9,8 г/см3), легкоплавок (температура плавления 271°С). Ему свойствен сильный металлический блеск и белый, ро-зоватого оттенка цвет. Среди прочих металлов висмут выделяют малая теплопроводность (хуже него тепло проводит только ртуть) и, если можно так выразиться, предельная диамагнитность. Если между полюсами обычного магната поместить стержень из висмута, то он, от-талкиваясь от обоих полюсов, расположится как раз посе-редине. Для кристаллов висмута характерно сложное двой-никовое строение, которое можно увидеть только под микроскопом.

У висмута есть еще одно редкое свойство: затвердевая, он значительно расширяется в объеме (на 3,32% при 271°С). Этим свойством пользуются, когда нужно полу-чить очень точные и сложные по форме литые изделия.

Висмут - химическая индивидуальность

Основные химические свойства любого элемента опре-деляются, как известно, его положением в периодической системе и, следовательно, строением его электронных обо-лочек, особенно внешней. Среди элементов V группы, точ-нее ее главной подгруппы (N, P, As, Sb, Bi), висмут - самый тяжелый и "самый металлический". Как и положе-но элементу V группы, он проявляет степени окисления +3 и +5 (а также -3, +1, +2, +4), но, поскольку висмут бли-же к "полюсу металлических свойств", нежели любой из его аналогов, три электрона отрываются от его атома на-много чаще и легче, чем пять. Практически важны лишь соединения трехвалентного висмута (+3), трехвалентны и все природные соединения этого элемента.

Внутреннее строение атома Bi роднит его не только с мышьяком и сурьмой, что естественно, но и со многими другими металлами. В атоме висмута есть предпоследний 18-электронный слой (слой типа "купро"), который ха-рактерен для свинца, а также меди и ее аналогов (Аu, Ag). Интересно, что с этими же элементами висмут неред-ко бывает связан в рудных месторождениях.

Ионный радиус трехвалентного висмута (1,20 А) мало отличается от ионных радиусов серебра (1,13 А) и золота (1,37 А).

В бескислородных кислотах висмут нерастворим, хорошо растворяют его лишь азотная и концентрированная сер-ная кислоты. Атом висмута обладает довольно большим сродством к электрону (окислительно-восстановительный потенциал системы Bi3+/Bi0 равен всего +0,226 В), поэтому ион Bi3+ сравнительно легко восстанавливается до нейтрального атома. Вот почему в природе висмут нередко можно встретить в самородном состоянии, иногда даже в концентрации, представляющей практический интерес.

При обычной температуре на воздухе висмут устойчив и лишь слегка покрывается характерной красноватой по-бежалостью, но при температуре красного каления он лег-ко сгорает, превращаясь в. Это соединение, нерас-творимое в воде, легко растворяется в кислотах, но очень трудно - в щелочах, даже концентрированных.

В природе Bi2O3 можно наблюдать в виде землистых скоплений желтого и бурого цвета. Это минерал бисмит. Вместе с другим природным соединением - карбонатом висмута, получившим название бисмутита, он считается главным кислородсодержащим минералом висмута.

Но для геохимиков особенно важны соединения висмута с серой, селеном и теллуром. Среди минералов висмута (а их насчитывается больше 70) больше всего сульфидов и теллуридов. Такие минералы имеют большое практиче-ское значение. В последние годы все более уверенно начинают говорить о сульфидах висмута как о типично комплексных соединениях, а иногда и как о неорганиче-ских полимерах. В самом деле, один из самых распростра-ненных минералов элемента №83, висмутин Bi2S3, легко представить как сочетание ионов [BiS]+ и [BiS2]-. В при-родных условиях висмутин встречается в виде хорошо ог-раненных серебристых кристаллов.

Похожие статьи




Висмут - среди металлов, Висмут - химическая индивидуальность - Висмут

Предыдущая | Следующая