性質および化学反応

　ビスマスはかつて蒼鉛とも呼ばれた。赤みを帯びた銀灰色のもろい金属元素であるが熱すると展性を持つようになる。融解した金属を冷却すると凝固時に体積が膨張する。このような性質のものは他に水など極少数が知られているのみである。
　希塩酸および希硫酸とは反応しにくく、酸化作用のある硝酸に溶解し、３価の陽イオンを生成するが、このイオンは加水分解しやすく白色の沈殿を生じやすい。

ビスマスの単体

自然界における存在

　硫化物の輝蒼鉛鉱Bi₂S₃が主な鉱石であるが、単体の自然ビスマスとして産出することも多い。黄銅鉱などの硫化鉱に少量含まれ、工業的には銅の電解精錬の陽極泥から副産物として得られる分で需要がまかなわれている。

自然ビスマス　ボリビア産

工業的用途

　ビスマス合金には低融点のものが多く、ヒューズおよび消火用スプリンクラーなどに用いられる。最近では環境問題への配慮から、ビスマスを含む鉛フリーはんだ合金が開発されている。凝固する際膨張するため活字合金の材料に用いられる。

主な化合物

BiCl₃	塩化ビスマス(Ⅲ)	Bismuth(Ⅲ) Chloride
BiOCl	オキシ塩化ビスマス(Ⅲ)	Bismuth(Ⅲ) Oxychloride
Bi₄O₆	酸化ビスマス(Ⅲ)	Bismuth(Ⅲ) Oxide

電子配置	1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰6s²6p³ [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³
第一イオン化エネルギー	703.5 kJ/mol	7.289 eV
電子親和力	91.3 kJ/mol	0.946 eV

密度	9.747 g/cm³ (20℃)
結晶格子	三方格子( )　a=4.746Å, α=57.2°
熱容量Cp（比熱）25℃	25.52 J/mol K (0.0292 cal/g K)
融点	271.4℃
沸点	1561℃

地殻中存在比	0.2 ppm
海水中存在比	0.02 ppb
大気中存在比	-
宇宙存在比(Si=10⁶)	0.144

同位体
核種	相対質量	スピンパリティー	半減期	天然存在比	壊変
²⁰⁵Bi	204.977389366	9/2^-	15.31 d	-	EC99.90, β⁺0.10
²⁰⁶Bi	205.97849913	6⁺	6.243 d	-	EC＞99.9, β⁺8.4×10^-4
²⁰⁷Bi	206.978470679	9/2^-	31.55 yr	-	EC＞99.9, β⁺0.012
²⁰⁸Bi	207.979742196	(5)⁺	3.68×10⁵ yr	-	EC
²⁰⁹Bi	208.980398734	9/2^-	1×10¹⁹ yr	100.00％	(α)
²¹⁰Bi	209.984120371	1^-	5.013 d	(1.9×10^-11％)	β^-＞99.9, α1.32×10^-4
^210mBi	209.984411301	9^-	3.04×10⁶ yr	-	α
²¹¹Bi	210.98726946	9/2^-	2.14 m	(2.6×10^-16％)	α99.724, β^-0.276
²¹²Bi	211.991285724	1^(-)	60.55 m	(1.2×10^-13％)	β^-64.1, α35.9
²¹³Bi	212.994384666	9/2^-	45.59 m	-	β^-97.91, α2.09
²¹⁴Bi	213.998711539	1^-	19.9 m	(5×10^-14％)	β^-99.979, α0.021
²¹⁵Bi	215.001769776	(9/2^-)	7.7 m	(9×10^-16％)	β^-

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