Elemento químico · metal post-transición
Bismuto
No tóxico y reemplaza al plomo en productos médicos y cosméticos.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 83
- Peso atómico
- 208.98
- Grupo
- 15
- Periodo
- 6
- Estado
- sólido
- Bloque
- P
- Valencia
- +3
- Tipo
- metal post-transición
Qué es el bismuto
El bismuto (Bi) es el elemento número 83 y un metal lleno de rarezas. Aunque es un metal pesado, tiene una toxicidad muy baja, lo que lo ha convertido en el sustituto «verde» del plomo en perdigones, soldaduras y aleaciones de bajo punto de fusión. Es quebradizo y de brillo rosado, y al oxidarse forma cristales iridiscentes muy llamativos. Comparte con el agua una propiedad poco común: se expande al solidificarse. Su compuesto más conocido es el subsalicilato de bismuto, principio activo de muchos antiácidos y antidiarreicos.
Para qué sirve el bismuto
Medicina
El bismuto se utiliza en medicamentos para tratar problemas gastrointestinales, como el subsalicilato de bismuto, conocido por su eficacia en aliviar la acidez y la diarrea.
Cosmética
En la industria cosmética, el bismuto se emplea en polvos y sombras de ojos debido a su capacidad para proporcionar un acabado brillante y duradero.
Aleaciones
Se usa en aleaciones de bajo punto de fusión, como las aleaciones de Woods, que son útiles en sistemas de seguridad contra incendios y fusibles eléctricos.
Pigmentos
El bismuto se utiliza para fabricar pigmentos no tóxicos en pinturas y esmaltes, ofreciendo una alternativa segura a los compuestos de plomo.
Tecnología
En la tecnología, el bismuto se utiliza en la fabricación de semiconductores y dispositivos termoeléctricos, aprovechando su baja conductividad térmica.
Datos del bismuto
- Número atómico (Z)
- 83
- Masa atómica
- 208,98 u
- Punto de fusión
- 271,4 °C
- Punto de ebullición
- 1564 °C
- Densidad
- 9,78 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,02
- Radio atómico
- 156 pm
- Energía de 1ª ionización
- 703 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 90,92 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 2,25
- Estructura cristalina
- romboédrica (forma anómala, casi como el arsénico)
- Color / aspecto
- blanco-plateado con iridiscencias coloreadas al oxidarse en aire (capa fina de Bi₂O₃)
- Origen del nombre
- del alemán «Wismut», origen incierto (quizás «weisse masse», masa blanca)
- Descubrimiento
- ~1500 (alquimistas medievales) · Claude François Geoffroy (distinción del Pb y Sn) en 1753; mineral conocido antes
Propiedades del bismuto
Propiedades físicas
El bismuto es un metal de color blanco plateado con un matiz rosado. Tiene una densidad de aproximadamente 9.78 g/cm³ y un punto de fusión de 271.4°C. Es un mal conductor del calor y la electricidad, lo que lo hace útil en aplicaciones donde se requiere aislamiento térmico.
Propiedades químicas
Químicamente, el bismuto es relativamente estable y no reacciona fácilmente con el oxígeno a temperatura ambiente. Sus estados de oxidación más comunes son +3 y +5. No es inflamable ni explosivo, y su reactividad es menor comparada con otros elementos del grupo 15.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del bismuto es:
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
El bismuto distribuye sus 83 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del bismuto
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +3 | Bi₂O₃, BiCl₃, Bi(NO₃)₃, BiOCl (subnitrato), Bi₂S₃ | principal |
| +5 | NaBiO₃ (bismutato sódico, oxidante) | raro |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del bismuto está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del bismuto
El bismuto fue conocido desde la antigüedad, pero fue en 1753 cuando el químico Claude François Geoffroy lo identificó como un elemento distinto del plomo. Durante mucho tiempo, se confundió con el estaño y el plomo debido a sus propiedades similares. Su nombre proviene del alemán 'Wismut', que significa 'masa blanca', en referencia a su apariencia metálica.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| Bi2O3 | Óxido de bismuto(III) | Utilizado en la producción de vidrio y cerámica, así como en catalizadores. |
| BiCl3 | Cloruro de bismuto(III) | Empleado en la síntesis de otros compuestos de bismuto y como catalizador. |
| Bi(NO3)3 | Nitrato de bismuto(III) | Usado en la fabricación de pigmentos y en la industria farmacéutica. |
Dónde se encuentra el bismuto
El bismuto se encuentra en la naturaleza principalmente en minerales como la bismutina y la bismita. Es relativamente raro en la corteza terrestre, pero se extrae como subproducto del procesamiento de minerales de plomo, cobre, estaño y plata. No se encuentra en grandes cantidades en el universo ni en seres vivos.
Isótopos del bismuto
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Bi-209 | 208,98040 u | 100 % | 2,01 × 10¹⁹ años |
| Bi-208 | 207,97974 u | — | 368.000 años |
| Bi-210 | 209,98412 u | — | 5,012 días |
Curiosidades sobre el bismuto
-
El bismuto es el metal más diamagnético, lo que significa que es repelido por los campos magnéticos, una propiedad que comparte con el oro y el cobre.
-
A diferencia de la mayoría de los metales, el bismuto se expande al solidificarse, una característica que comparte con el agua y el antimonio.
-
El bismuto es uno de los pocos elementos que tiene una vida media extremadamente larga, lo que lo hace casi estable en términos prácticos.
El bismuto en la tabla periódica
- Tipo: metal post-transición.
- Grupo: grupo 15 (metales post-transición).
- Periodo: 6.
- Bloque: P (el último electrón se aloja en un orbital de tipo p).
- Valencia principal: +3.
Compara con el resto de metales post-transición o con los elementos del periodo 6.