비스무트

화학 원소의 하나

비스무트(←독일어: Bismut 비스무트[*], 영어: Bismuth 비즈머스[*])는 화학 원소로 기호는 Bi(←라틴어: Bisemutum 비세무툼[*]), 원자 번호는 83이며, 원자량은 208.980이다. 녹는점은 271.3°C이고 끓는점은 1560(±5)°C이다. 밀도는 실온에서 9.747g/cm3이다. 한자로 창연(蒼鉛)이라고 부르기도 한다. 무겁고 깨지기 쉬우며 흰색 결정질의 전이후 금속으로 분홍색 색조를 띠며 비소안티모니와 화학적 성질이 비슷하다. 금속 중에서 반자성이 제일 강하다. 금속 가운데서 수은 다음으로 전도성이 작으며 모든 금속들 중에서 가장 전기 전도성이 낮다. 을 포함하지 않는 비스무트 화합물은 화장품과 의료 처치에 사용된다. 모든 동위 원소가 방사성을 띠나 반감기가 매우 길어 안정 원소로 분류되기도 한다. 순수한 금속이나 창연석, 휘창연석 같은 광석에서 얻으며 볼리비아에 가장 많다. , 구리, 주석, , 광석에서 불순물을 없앨 때 부산물로 얻어진다.

비스무트(83Bi)
개요
영어명Bismuth
표준 원자량 (Ar, standard)208.98040(1)
주기율표 정보
수소 (반응성 비금속)
헬륨 (비활성 기체)
리튬 (알칼리 금속)
베릴륨 (알칼리 토금속)
붕소 (준금속)
탄소 (반응성 비금속)
질소 (반응성 비금속)
산소 (반응성 비금속)
플루오린 (반응성 비금속)
네온 (비활성 기체)
나트륨 (알칼리 금속)
마그네슘 (알칼리 토금속)
알루미늄 (전이후 금속)
규소 (준금속)
인 (반응성 비금속)
황 (반응성 비금속)
염소 (반응성 비금속)
아르곤 (비활성 기체)
칼륨 (알칼리 금속)
칼슘 (알칼리 토금속)
스칸듐 (전이 금속)
타이타늄 (전이 금속)
바나듐 (전이 금속)
크로뮴 (전이 금속)
망가니즈 (전이 금속)
철 (전이 금속)
코발트 (전이 금속)
니켈 (전이 금속)
구리 (전이 금속)
아연 (전이후 금속)
갈륨 (전이후 금속)
저마늄 (준금속)
비소 (준금속)
셀레늄 (반응성 비금속)
브로민 (반응성 비금속)
크립톤 (비활성 기체)
루비듐 (알칼리 금속)
스트론튬 (알칼리 토금속)
이트륨 (전이 금속)
지르코늄 (전이 금속)
나이오븀 (전이 금속)
몰리브데넘 (전이 금속)
테크네튬 (전이 금속)
루테늄 (전이 금속)
로듐 (전이 금속)
팔라듐 (전이 금속)
은 (전이 금속)
카드뮴 (전이후 금속)
인듐 (전이후 금속)
주석 (전이후 금속)
안티모니 (준금속)
텔루륨 (준금속)
아이오딘 (반응성 비금속)
제논 (비활성 기체)
세슘 (알칼리 금속)
바륨 (알칼리 토금속)
란타넘 (란타넘족)
세륨 (란타넘족)
프라세오디뮴 (란타넘족)
네오디뮴 (란타넘족)
프로메튬 (란타넘족)
사마륨 (란타넘족)
유로퓸 (란타넘족)
가돌리늄 (란타넘족)
터븀 (란타넘족)
디스프로슘 (란타넘족)
홀뮴 (란타넘족)
어븀 (란타넘족)
툴륨 (란타넘족)
이터븀 (란타넘족)
루테튬 (란타넘족)
하프늄 (전이 금속)
탄탈럼 (전이 금속)
텅스텐 (전이 금속)
레늄 (전이 금속)
오스뮴 (전이 금속)
이리듐 (전이 금속)
백금 (전이 금속)
금 (전이 금속)
수은 (전이후 금속)
탈륨 (전이후 금속)
납 (전이후 금속)
비스무트 (전이후 금속)
폴로늄 (전이후 금속)
아스타틴 (준금속)
라돈 (비활성 기체)
프랑슘 (알칼리 금속)
라듐 (알칼리 토금속)
악티늄 (악티늄족)
토륨 (악티늄족)
프로트악티늄 (악티늄족)
우라늄 (악티늄족)
넵투늄 (악티늄족)
플루토늄 (악티늄족)
아메리슘 (악티늄족)
퀴륨 (악티늄족)
버클륨 (악티늄족)
캘리포늄 (악티늄족)
아인슈타이늄 (악티늄족)
페르뮴 (악티늄족)
멘델레븀 (악티늄족)
노벨륨 (악티늄족)
로렌슘 (악티늄족)
러더포듐 (전이 금속)
더브늄 (전이 금속)
시보귬 (전이 금속)
보륨 (전이 금속)
하슘 (전이 금속)
마이트너륨 (화학적 특성 불명)
다름슈타튬 (화학적 특성 불명)
뢴트게늄 (화학적 특성 불명)
코페르니슘 (전이후 금속)
니호늄 (화학적 특성 불명)
플레로븀 (화학적 특성 불명)
모스코븀 (화학적 특성 불명)
리버모륨 (화학적 특성 불명)
테네신 (화학적 특성 불명)
오가네손 (화학적 특성 불명)
Sb

Bi

Mc
PbBiPo
원자 번호 (Z)83
15족
주기6주기
구역p-구역
화학 계열전이후 금속
전자 배열[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
준위전자2, 8, 18, 32, 18, 5
비스무트의 전자껍질 (2, 8, 18, 32, 18, 5)
비스무트의 전자껍질 (2, 8, 18, 32, 18, 5)
물리적 성질
겉보기붉은 빛을 띤 은색
상태 (STP)고체
녹는점544.7 K
끓는점1837 K
밀도 (상온 근처)9.78 g/cm3
융해열11.30 kJ/mol
기화열151 kJ/mol
몰열용량25.52 J/(mol·K)
증기 압력
압력 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도 (K) 941 1041 1165 1325 1538 1835
원자의 성질
산화 상태3, 5 (약산성 산화물)
전기 음성도 (폴링 척도)2.02
이온화 에너지
  • 1차: 703 kJ/mol
  • 2차: 1610 kJ/mol
  • 3차: 2466 kJ/mol
원자 반지름160 pm (실험값)
143 pm (계산값)
공유 반지름146 pm
Color lines in a spectral range
스펙트럼 선
그 밖의 성질
결정 구조삼방정계
음속 (얇은 막대)1790 m/s (20 °C)
열팽창13.4 µ µm/(m·K) (25 °C)
열전도율7.97 W/(m·K)
전기 저항도1.29 μ Ω·m (20 °C)
자기 정렬반자성
영률32 GPa
전단 탄성 계수12 GPa
부피 탄성 계수31 GPa
푸아송 비0.33
모스 굳기계2.25
브리넬 굳기94.2 MPa
CAS 번호7440-69-9
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
207Bi 인공 31.55 y ε 2.399 207Pb
208Bi 인공 3,368,000 y ε 2.880 208Pb
209Bi 100% (1.9±0.2) ×1019y α   205Tl
보기  토론  편집 | 출처

활용

편집

비스무트는 대부분 금속이나 합금으로 쓰인다. 납이나 주석 또는 과 혼합한 비스무트 합금은 낮은 온도에서 녹는다. 예를 들어 증기보일러의 안전 플러그는 이 비스무트 합금으로 만드는데 과열된 보일러가 폭발하려고 하면 먼저 플러그가 녹아서 증기를 밖으로 내뿜게 한다. 자동 스프링클러에도 이와 비슷한 플러그가 쓰이는데 불이 나면 열 때문에 플러그가 녹고 자동으로 스프링클러가 작동한다. 전기 퓨즈에서도 전류가 너무 많이 흐르면 비스무트 합금이 녹아서 자동으로 전류의 흐름을 막는다.

 
순도 99.99% 비스무트

비스무트는 주물공장과 원자로에도 쓰인다. 비스무트 합금은 틀에 넣어 일정한 모양의 물체를 만드는 데 효과적이다. 비스무트는 중성자를 쉽게 흡수하지 않기 때문에 비스무트를 녹여 방사성 연료를 원자로 중심으로 운반하는 데 쓰인다. 또한 뜨거워진 원자로를 식히는 데 열변환기 물질로도 쓰인다. 비스무트와 비스무트 화합물은 의약품에서도 매우 쓸모가 있다. 예를 들어 탄산 비스무트는 설사, 장염, 위궤양, 피부질환을 치료할 때 쓰이고 비스무트 화합물은 화장품이나 다른 의약품의 원료로도 쓰인다. 그러나 몇몇 의학 전문가들은 이러한 비스무트 화합물이 몸에 해로운 영향을 줄 수 있다고 주의를 준다. 금속 결정 중에서도 만들기 쉬워 결정 만들기 실험용으로도 쓰인다.

외부 링크

편집