Bismuth
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| Bismuth | |||||||||||||||||||||||||
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| Image:Bi,83.jpg | |||||||||||||||||||||||||
| Propriétés générales | |||||||||||||||||||||||||
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| Nom | Bismuth | ||||||||||||||||||||||||
| ZSymbole | 83Bi | ||||||||||||||||||||||||
| Série chimique | métal pauvre | ||||||||||||||||||||||||
| Groupe, période, bloc | 15, 6, p | ||||||||||||||||||||||||
| Masse volumique | 9780 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||
| Dureté Mohs | 2,25 | ||||||||||||||||||||||||
| Couleur | Blanc-rouge | ||||||||||||||||||||||||
| Propriétés atomiques | |||||||||||||||||||||||||
| Masse atomique | 208,98038 u | ||||||||||||||||||||||||
| Rayon atomique (calc.) | 160 (143) pm | ||||||||||||||||||||||||
| Rayon de covalence | 146 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Rayon de van der Waals | 152 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Configuration électronique | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | ||||||||||||||||||||||||
| Électrons par niveau d'énergie | 2, 8, 18, 32, 18, 5 | ||||||||||||||||||||||||
| États d'oxydation (oxyde) | 3, 5 acide | ||||||||||||||||||||||||
| Structure cristalline | Rhombohédrique | ||||||||||||||||||||||||
| Propriétés physiques | |||||||||||||||||||||||||
| État ordinaire | Solide | ||||||||||||||||||||||||
| Température de fusion | 544,4 K | ||||||||||||||||||||||||
| Température de vaporisation | 1 837 K | ||||||||||||||||||||||||
| Énergie de fusion | 11,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Énergie de vaporisation | 104,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Volume molaire | 21,31×10-6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Pression de vapeur | 6,27×10-4 Pa à 544 K | ||||||||||||||||||||||||
| Vitesse du son | 1 790 m/s à 20 °C | ||||||||||||||||||||||||
| Divers | |||||||||||||||||||||||||
| Électronégativité (Pauling) | 2,02 | ||||||||||||||||||||||||
| Chaleur massique | 122 J/(kg.K) | ||||||||||||||||||||||||
| Conductivité électrique | 0,867×106 S/m | ||||||||||||||||||||||||
| Conductivité thermique | 7,87 W/(m.K) | ||||||||||||||||||||||||
| 1er potentiel d'ionisation | 703 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 2 e potentiel d'ionisation | 1 610 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 3 e potentiel d'ionisation | 2 466 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 4 e potentiel d'ionisation | 4 370 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 5 e potentiel d'ionisation | 5 400 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 6 e potentiel d'ionisation | 8 520 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Isotopes les plus stables | |||||||||||||||||||||||||
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| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire | |||||||||||||||||||||||||
Le bismuth est un élément chimique, de symbole Bi et de numéro atomique 83 appartenant au groupe des pnictogènes.
Le bismuth est un métal blanc cristallin, légèrement rosé, fragile et relativement lourd : d = 9,780.
Son nom viendrait de l'allemand « Weisse Masse » (masse blanche).
Longtemps confondu avec le plomb ou l'étain, il a été identifié en 1753 par Claude Geoffroy le Jeune qui l'a séparé du plomb.
[modifier] Caractéristiques
Le bismuth est le métal le plus diamagnétique et le plus mauvais conducteur de la chaleur après le mercure. Sa résistance électrique est très élevée. De plus elle augmente fortement avec un champ magnétique (fort effet Hall). C'est le moins toxique des métaux lourds.
C'est un sous-produit de l'extraction du plomb, du cuivre, de l'étain, de l'argent et de l'or.
Le bismuth possède la particularité (qu'il partage avec l'eau) d'être plus dense à l'état liquide qu'à l'état solide.
Densité liquide : > 9,8
Densité solide : 9,780 (cf. ci-dessus)
[modifier] Utilisations
- Fusible (électricité): On utilise fréquemment comme fil fusible un alliage de bismuth et d'étain (40 % / 60 %) qui possèdent un point de fusion très bas.
- Fusible (protection incendie): Dans les installations d'extinction par pulvérisation d'eau (souvent appelé « sprinkler »), on utilise comme obturateur un mélange eutectique de bismuth (50 %), de cadmium (12,5 %), de plomb 25 %) et d'étain (12,5 %) qui fond à 47°C.
- Chasse: Les « plombs » des cartouches de chevrotine, sont en fait un alliage de plomb avec du bismuth ou de l'antimoine. Pour mettre fin à la pollution par le plomb, le bismuth (allié avec 5 % d'étain) remplace de plus en plus les « plombs » classiques.
- Verre, céramique: L'oxynitrate de bismuth, BiONO3, est utilisé comme pigment blanc dans le verre et dans la céramique. L'orthovanadate de bismuth BiVO4 est utilisé comme pigment vert-jaune pour le verre et la céramique. Pour l'émaillage, on utilise du borosilicate de bismuth.
- Pharmacie: Le nitrate de bismuth basique, Bi(OH)2NO3 est utilisé pour enduire les pansements pour brulure. De nombreuses autres utilisations dans la pharmacopée dont les pansements gastriques, des remèdes contre la diarrhée et en dermatologie.
- Cosmétique: dans les rouges à lèvres, on utilise de l'oxychlorure de bismuth (BiOCl) ou de l'oxynitrate de bismuth (BiONO3) pour la brillance nacrée qu'il donne.
- Plomberie: l'utilisation du bismuth en substitution au plomb pour les assemblages est à l'étude.
- Colorant: En peinture, l'oxyde Bi2O3 est utilisé pour obtenir du jaune. L'oxychlorure BiOCl donne un pigment blanc.
- Semi-conducteur à propriétés thermoélectriques: Bi2Te3
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