Blei Antimon  Ununpentium Polonium
 
 Bismut                                              83Bi
 engl. bismuth; alter Name: Wismut ("weiße Masse")
 
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Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte    
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
  
 
208,98040    
83    
271,3 °C    
1564 °C    
5, 3    
9,79 g/cm³   
2,5    
1,9 (Pauling)     
[Xe]4f145d106s26p3   
Bi-209  100%  
  
 
 
 
      
 
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Kristallines Bismut wird mit einer Brennerflamme erhitzt und danach wieder abgekühlt.
    
  GHS-Piktogramme  
  Gefahr
Gefahren (H-Sätze)  
H 228 
Diese Kennzeichnung gilt für Pulver. 
Das kompakte Metall ist nicht 
kennzeichnungspflichtig.
CAS-Nummer 
7440-69-9 
  
 
 
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Reines Bismut ist ein rötlichweiß glänzendes, relativ weiches Schwermetall, das nur wenig spröde ist. Die Sprödigkeit erhöht sich bei Verunreinigungen jedoch erheblich. Die elektrische und thermische Leitfähigkeit des Metalls ist relativ niedrig. Eine Bismutschmelze dehnt sich beim Erstarren aus. Dieses Phänomen ist auch beim Antimon, beim Germanium, beim Gallium und beim Wasser zu beobachten. Bewegt man die Bismutschmelze, dann läuft das Bismut farbig an. Aus der Schmelze lassen sich Kristalle züchten.  
 
 
 Bismut - Stange
 
 
 
 Im Gegensatz zum Antimon besitzt das Bismut einen ausgeprägten Metallcharakter.
 
 
Im Vergleich zum Antimon besitzt das Bismut einen ausgeprägten Metallcharakter. Bei Raumtemperatur ist es an trockener Luft beständig. Bei Rotglut verbrennt das Pulver mit bläulicher Flamme zu gelbem Bismut(III)-oxid:  
  
4 Bi  +  3 O2   2 Bi2O3      ΔHR = - 1148,6 kJ/mol 
  
Bismut(III)-oxid ist in Wasser nicht löslich und verfärbt sich beim Erhitzen braunrot. Mit Chlor reagiert erwärmtes Bismutpulver unter Feuererscheinungen zu Bismut(III)-chlorid:  
  
2 Bi  +  3 Cl2   2 BiCl3      ΔHR = - 758,8 kJ/mol 
  
Dieses Salz bildet weiße, zerfließliche Kristalle, die nach Salzsäuregas riechen und mit Wasser zu Bismutoxidchlorid reagieren. Bei Hitze reagiert Bismut auch mit Brom, Iod, Schwefel, Selen und Tellur. Mit Stickstoff und Phosphor reagiert es nicht. Auch Wasser und nicht oxidierende Säuren wie Salzsäure oder verdünnte Schwefelsäure vermögen das Metall nicht anzugreifen. Mit konzentrierter Schwefelsäure und mit Salpetersäure reagiert es zu den entsprechenden Salzen: 
  
2 Bi  +  6 H2SO4   Bi2(SO4)3  +  3 SO2  +  6 H2O   
2 Bi  +  6 HNO3   2 Bi(NO3)3  +  3 NO2  +  3 H2O 
   
Toxikologie 
Elementares Bismut und Bismut(III)-oxid haben ein relativ niedriges toxisches Potential. Die Stäube sollten jedoch nicht eingeatmetet werden.
  
Vorkommen 
Mit einem Massenanteil von 2 x 10-5 % steht Bismut an 65. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle. Es ist seltener als Quecksilber aber etwas häufiger als Silber. In der Natur kommt es im gediegenen Zustand als gediegen Wismut vor (Bei den Mineralien ist die alte Bezeichnung "Wismut" geblieben). Zu den Bismuterzen gehört der Wismutglanz (Bismutsulfid, Bi2S3) oder der Wismutocker (Bismutoxid).  Wismutminerale findet man in Deutschland im Erzgebirge und im Schwarzwald. Gediegen Wismut und die Wismutminerale spielen bei der Metallgewinnung jedoch keine bedeutende Rolle. Das Element fällt als Nebenprodukt bei der Verhüttung von Blei,- Kupfer- und Zinnerzen an. Die Hauptvorkommen an bismuthaltigen Erzen liegen in Mexiko, Peru, Bolivien, China, Australien, Kanada und Spanien.  
 
  
 Gediegen Wismut aus dem Erzgebirge
 
 
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 Bismut kommt in der Natur elementar vor.
 
 
Geschichte 
Bismut wurde im 15. Jahrhundert von den Bergleuten Sachsens im Erzgebirge entdeckt. Anfangs wurde es oft mit Antimon, Zink oder Zinn verwechselt. Das Element wurde im Jahre 1527 erstmals von dem Arzt und Alchemist Paracelsus (1493-1541) beschrieben.   
 
  
 Theophrastus Bombastus von Hohenheim (Paracelsus)
 
 
 
 
 Paracelsus beschrieb als erster das Element.
 
 
Der sächsische Arzt und Mineraloge Georgius Agricola (1494-1555) schilderte im Jahr 1530 die Herstellung des Metalls, das er "Plumbum cinereum" nannte ("aschgraues Blei"). Den Elementcharakter des Metalls erkannten die schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) und Torbern Olof Bergmann (1735-1784) im Jahre 1775. Der ursprüngliche Name "Wismut" geht auf die deutsche Bergmannsprache zurück und bedeutet so viel wie "weiße Masse". Eine andere mögliche Deutung der Herkunft des Namens bezieht sich auf die erstmalige Ausbeutung (=Mutung) des Erzes "in den Wiesen" bei St. Georgen im Erzgebirge. Daraus entstand vielleicht das Wort "Wiesemutung", aus dem später "Wismut" wurde. Der heutige Name "Bismut" bezieht sich auf das lateinische Wort. Das chemische Symbol Bi schlug J.J. Berzelius im Jahre 1814 vor.  
  
Herstellung     
Die Gewinnung von Bismut aus Bismutoxid ist durch eine Reduktion mit Kohle möglich:  
  
2 Bi2O3  +  3 C   4 Bi  +  3 CO2   
  
Bismut fällt aber auch als Nebenprodukt bei der Verhüttung von Blei,- Kupfer- und Zinnerzen an. Bismuthaltiges Blei wird nach dem Kroll-Betterton-Verfahren mit Calcium und Magnesium legiert. Die Zusätze bilden mit dem vorhandenen Bismut "Wismutschaum", der aufgrund der geringen Dichte auf der Schmelze aufschwimmt. In allen Verfahren erhält man rohes, unreines Bismut, das anschließend durch oxidierendes Erhitzen von den Verunreinigungen wie Antimon, Arsen, Blei oder Eisen befreit wird.  
  
Verwendung 
Bismut dient vor allem zur Herstellung von Metalllegierungen mit niedriger Schmelztemperatur. Woodsches Metall lässt sich durch das Zusammenschmelzen folgender Gewichtsanteile an Legierungsbestandteilen herstellen: 50% Bismut, 25% Blei, 12,5% Zinn und 12,5% Cadmium. Diese Legierung schmilzt bereits bei 70°C. Sie wird in Weichloten, in Heizbadflüssigkeiten oder in automatischen Brandmeldern und Sprinkeranlagen als Schmelzsicherung eingesetzt. Bismut-Mangan-Legierungen werden zum Bau von Dauermagneten verwendet. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur dient flüssiges Bismut auch als Kühlmittel in Kernreaktoren. Die chemische Industrie verwendet Bismut als Katalysator. Die chemische Verbindung Bismuttellurid  Bi2Te erzeugt in Peltier-Elementen Kälte. Ein Großteil des Bismuts wird zur Herstellung von pharmazeutischen Bismutpräparaten verwendet. Bismutsubnitrat wirkt beispielsweise desinfizierend, geruchsbeseitigend und blutstillend.  
    
  
 Sprinkler aus einer Sprinkleranlage
 
 
 
 
 Sprinkler enthalten niedrig schmelzende Legierungen mit Bismut.
 
 
Copyright: Thomas Seilnacht