Bismuth

Propriétés

Propriétés physiques

Le bismuth est un métal argenté avec une teinte rose. Cette couleur rose est due à son revêtement d'oxyde. Le bismuth est un métal de post-transition. C'est l'un des métaux diamagnétiques les plus puissants. Il est presque aussi lourd que le plomb. Son point de fusion est assez bas (271,5 °C), ce qui est normal pour les métaux de post-transition. Il est assez fragile. Il peut former des cristaux dont la surface est brillante. Il est plus lourd sous forme liquide que sous forme solide. Un autre produit chimique qui fait cela est l'eau. Elle ne conduit pas très bien l'électricité ou la chaleur.

Propriétés chimiques

Le bismuth est quelque peu similaire à l'antimoine. Le bismuth forme une fine couche d'oxyde de bismuth(III) lorsqu'il est présent dans l'air. Cela donne des couleurs aux cristaux. Il ne s'oxyde pas plus que la couche d'oxyde. Il brûle lorsqu'il est pulvérisé avec une flamme bleue vive, ce qui produit des fumées jaunes d'oxyde de bismuth(III). Le bismuth réagit également avec le soufre lorsqu'il est fondu. Le bismuth réagit avec l'acide nitrique pour produire du nitrate de bismuth(III) et avec l'acide sulfurique concentré pour produire du sulfate de bismuth(III) et du dioxyde de soufre. Il réagit avec les halogènes pour produire des halogénures de bismuth(III). Avec le fluor, il produit du fluorure de bismuth(V), à moins que le fluor ne soit dilué.

Composés chimiques

Le bismuth forme des composés chimiques dans deux états d'oxydation principaux : +3 et +5. Le +3 est plus courant. Les composés +3 sont des agents oxydants faibles et sont normalement de couleur jaune clair. Les composés +5 sont des agents oxydants forts. Les bismuthates sont les composés +5 les plus courants. Le fluorure de bismuth(V) est un autre composé +5. L'oxyde de bismuth(V) est un solide rouge instable. Le sulfure de bismuth est un minerai commun de bismuth. La bismuthine, un hydrure de bismuth, est très instable et ne peut être fabriquée qu'à des températures très froides. Le bismuth produit de nombreux composés oxygénés comme l'oxychlorure de bismuth. Ces composés sont produits lorsque les halogénures de bismuth se dissolvent dans l'eau.

Trioxydes

Les composés +3 sont des agents oxydants faibles, à l'exception de la bismuthine. Ils sont normalement de couleur jaune pâle.

• Bismuthine, gaz instable
• Bromure de bismuth(III), solide jaune pâle
• Chlorure de bismuth(III), solide jaune pâle
• Fluorure de bismuth(III), solide gris blanc
• Iodure de bismuth(III), gris foncé solide
• Oxyde de bismuth(III), solide jaune pâle
• Oxychlorure de bismuth(III), solide blanchâtre
• Sulfure de bismuth(III), solide brun

Pentoxides

Les oxydes de bismuth(V) (composés +5) sont des agents oxydants très puissants. Sa formule chimique est Bi2O5. Il s'agit d'un solide rouge écarlate. Il se décompose facilement en oxyde de bismuth(III) et en oxygène. Il est fabriqué par électrolyse de l'oxyde de bismuth(III) dans un alcali concentré chaud comme l'hydroxyde de sodium.

• Fluorure de bismuth(V), solide incolore
• Oxyde de bismuth(V), solide rouge instable
• Bismuthate, l'ion
• Bismuthate de sodium, solide brun clair, insoluble dans l'eau

Les cristaux de bismuth peuvent avoir une fine couche d'oxyde de bismuth(III) à l'extérieur qui est très colorée.

Histoire

Le bismuth était connu depuis l'Antiquité. Mais on le confondait avec l'étain et le plomb. Personne n'est crédité d'avoir découvert le bismuth. Dans les années 1500, les gens ont commencé à réaliser que le bismuth était différent de l'étain ou du plomb.

Occurrence

Le bismuth n'est pas très répandu sur la terre. Il est seulement deux fois plus répandu que l'or. Le bismite, un minéral d'oxyde de bismuth, et la bismuthinite, un sulfure de bismuth, sont deux minerais courants. Le bismuth est aussi parfois présent sous forme de métal.

Préparation

Le bismuth et ses minéraux sont trop rares pour être exploités. Ils sont obtenus par "extraction secondaire". On le trouve normalement dans le plomb. Le métal de plomb est purifié par électrolyse, laissant le bismuth sous forme de boue au fond du récipient. Le cuivre est retiré de la boue et le bismuth est purifié par réduction dans un four et toutes les impuretés sont filtrées.

C'est la Chine qui produit le plus de bismuth. Le Pérou, le Mexique et le Japon en produisent également.

Le bismuth peut également être recyclé. Cela est difficile dans de nombreux endroits car le bismuth est utilisé pour des choses comme les balles, la soudure et les médicaments pour l'estomac qui sont éparpillés partout et ne peuvent pas être facilement récupérés.

Utilise

En tant qu'élément

Le bismuth est utilisé dans des alliages à très bas point de fusion. Certains d'entre eux fondent dans l'eau chaude. On les trouve également dans les soudures qui ne contiennent pas de plomb. Il peut faire des alliages avec d'autres métaux pour les rendre plus malléables. Il est également utilisé dans les balles pour remplacer le plomb. Dans certains endroits, les balles en plomb sont interdites car les oiseaux les mangent et s'empoisonnent au plomb. Il est également utilisé dans les alliages pour la plomberie. Il est utilisé dans les plombs de pêche.

En tant que composés chimiques

Le bismuth est utilisé dans certains médicaments tels que le Pepto-Bismol. Ce médicament contient du subsalicylate de bismuth. Il est également utilisé comme déodorant interne et pour traiter les infections oculaires et les ulcères gastro-intestinaux.

L'oxychlorure de bismuth est utilisé dans les cosmétiques. Le tellurure de bismuth est utilisé dans les thermomètres électroniques. Un autre composé est utilisé dans les supraconducteurs et devient un supraconducteur à haute température. Il peut être utilisé comme pigment et dans les feux d'artifice pour faire des crépitements. Il est utilisé dans le combustible nucléaire d'un réacteur nucléaire.

Sécurité

Le bismuth est beaucoup moins toxique que les autres métaux lourds. C'est pourquoi il remplace le plomb dans de nombreux domaines. Il ne s'accumule pas dans l'organisme comme le font les autres métaux lourds. Cependant, une très grande quantité de bismuth peut empoisonner les reins et le foie. Comme son oxyde ne se dissout pas dans l'eau, il est considéré comme sans danger pour l'environnement.