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-


n
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Uub
Uut
Uuq
Uup
Uuh
Uus
Uuo
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr



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