Química

Bismuto

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Propriedades e compostos de bismuto.

a bismuto É um elemento pouco abundante na natureza (aproximadamente 0,2 ppm na crosta terrestre).

Seus principais minerais são sulfeto bidoisS3 (bismutinita), óxido bidoisOU3(bismuthocra) e carbonato básico BidoisOU3COdois· HdoisO (bismutita); Também existe em seu estado nativo.

O bismuto é conhecido desde os tempos dos primeiros alquimistas que o consideravam um composto ou uma forma de chumbo; apenas por volta do meio do século. XVIII foi reconhecido com certeza como um elemento em si.

É um metal brilhante duro, quebradiço, cinza-avermelhado com uma condutividade térmica e elétrica bastante baixa; É uma das poucas substâncias que, como a água, tem um volume específico a uma temperatura de fusão mais alta no estado sólido do que a apresentada no estado líquido.

É o mais diamagnético dos metais.

O bismuto não é muito reativo quimicamente.: estável ao ar seco à temperatura ambiente, queimaduras formando óxido de bismuto (BidoisOU3) apenas a temperaturas próximas do ponto de fusão.

É praticamente inalterado por ácidos não oxidantes, como ácido clorídrico e bases; oxida lentamente no ar úmido e é atacado por ácidos oxidantes quentes que formam sais de Bi (III).

Combina facilmente com halogênios e enxofre e, a altas temperaturas, com muitos metais. Os compostos de bismuto exibem muito menos toxicidade que os compostos de arsênico e antimônio.

bismuto

Bismuto

Bismuto: compostos

O bismuto, diferentemente dos outros elementos do grupo V, tem um comportamento decididamente metálico, e seus óxidos são óxidos básicos; em seus compostos estáveis, apresenta o estado de oxidação +3, enquanto o estado +5 corresponde a compostos levemente estáveis.

EU ‘óxido de bismuto, BidoisOU3, que pode ser obtido por combustão do elemento, é o único óxido estável e bem caracterizado; é um pó amarelo solúvel apenas em ácidos (com o qual fornece os sais que contêm o cátion Bi3+) e não nas bases. A partir das soluções dos sais de Bi (III), é possível precipitar o óxido de hidróxido com uma fórmula provavelmente polimérica[Bi(OH)comamônia-hidroxi-alcalina[Bi(OH)[Bi(OH)conamoníacoohidróxidosalcalinos[Bi(OH)3]norte que atua como uma base forte

a nitrato de bismuto básico, também chamado nitrato de bismuto BiO (NO3) · 5HdoisOU (contendo o cátion biO útil BiO+), que já foi amplamente utilizado em farmácias (domínio de bismuto), pode ser obtido por reação com ácido nítrico de bismuto metálico ou óxido ou carbonato:

Bi + 2 HNO3 → BiONO3 + NO + HdoisOU

II Sulfeto de bismuto bidoisS3, preto, pode ser preparado diretamente a partir dos elementos ou por reação de precipitação com sulfeto de hidrogênio a partir de uma solução de um sal Bi (III); é insolúvel em sulfeto de sódio e em bases, mas solúvel em ácido nítrico.

ELE trialogenuri, BiCl3 e BiF3, pode ser preparado por reação direta entre os elementos ou o óxido e o halogeneto de hidrogênio; o BiCl3 hidrolisa facilmente em água, originando um precipitado branco de oxicloreto de bismuto ou cloreto de bismuto:

WCIB3 + HdoisO → BiOCl + 2 HCl

EU ‘Hidreto de bismuto da BiH3, é um hidreto muito instável.

a pentafluoreto de bismuto, BiF5 5, é obtido a uma temperatura de 500 ° C por reação direta entre os elementos.

bismuto nativo

Bismuto nativo

Uso de bismuto

O bismuto é um metal amplamente utilizado como componente principal em ligas de baixo ponto de fusão com chumbo, estanho e cádmio, usado em dispositivos de segurança contra incêndio, fusíveis elétricos, etc.

Como componente secundário, pode ser usado em pequenas quantidades (menos de 0,5%) em ligas de aço e alumínio para melhorar sua trabalhabilidade.

As ligas de estanho e cádmio-bismuto e os compostos de selênio e telúrio da Internet encontram aplicações em dispositivos termoelétricos e eletrônicos, enquanto alguns compostos de bismuto são usados ​​como catalisadores para algumas reações orgânicas (por exemplo, na síntese de acrilonitrila).

Método de produção de bismuto

Quase todo o bismuto comercializado Ele é um subproduto do refino de chumbo, cobre e prata. O bismuto pode ser separado do chumbo por vários processos, os mais importantes são eletrolíticos e os chamados Betterton-Kroll.

No processo de eletrólise ígnea o chumbo impuro atua como um ânodo e o eletrólito é composto de ácido fluossilícico e fluossilicato de chumbo; O chumbo refinado é obtido do cátodo enquanto o bismuto é separado da lama do ânodo. O último é derretido e sujeito a cupelação para separar ouro e prata de todos os outros metais (incluindo o bismuto) que permanecem como óxidos na escória; é então tratado com carbono e enxofre, e o bismuto é separado dos sulfetos com um processo seletivo de cloração e posteriormente purificado para remover chumbo e mercúrio.

a Estudo Betterton-Kroll baseia-se na formação, através da adição de cálcio ou magnésio metálico, dos compostos intermetálicos correspondentes (por exemplo, Ca3Bidois) que, dados seus altos pontos de fusão e baixas densidades em comparação com o chumbo, podem ser facilmente separados do último.

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