TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA BITMUT (Bi)

1. Lịch sử về nguyên tố Bitmut

-  Bitmut trong thời kỳ đầu đã bị nhầm lẫn với thiếc và chì do sự tương tự của chúng. Claude Geoffroy le Jeune năm 1753 đã chỉ ra rằng kim loại này là khác hẳn chì.

2. Tính chất vật lí

-  Trắng xám (với sắc đỏ), dạng bột có màu đen. Nặng, giòn (dễ nghiền thành bột). Khi chuyển trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, tỉ khối tăng lên.

-  Trong số các kim loại thì nó là chất có độ nghịch từ lớn nhất và có độ dẫn điện, dẫn nhiệt kém.

-  Bi là kim loại nặng có khối lượng riêng (rắn) là 9,79 g/cm³ và lỏng là 10,27 g/cm³, có nhiệtđộ nóng chảy là 271,44⁰C và sôi ở 1564⁰C.

3. Tính chất hóa học

-  Bi là kim loại có tính khử trung bình, thế điện cực chuẩn (= -0,8V).

-  Số oxi hóa phổ biến là +3.

a. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ cao, Bi tác dụng được với nhiều phi kim (như oxi, halogen, lưu huỳnh,...)

Ví dụ: 4Bi + 3O₂ →  2Bi₂O₃   

2Bi + 3S →  Bi₂S₃                                                                           

b. Tác dụng với axit

Bi tác dụng được với dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ loãng vừa phải và nước cường toan.

2Bi + 6H₂SO₄ (40%) →   Bi₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O 

Bi + 4HNO₃ (loãng) →  Bi(NO₃)₃ + NO  + 2H₂O

Bi + 3HCl (đặc) + HNO₃ (đặc) →  BiCl₃ + NO  + 2H₂O        

Bi bị thụ động hóa khi tác dụng với HNO₃ và H₂SO₄ đặc.

_​c. Tác dụng với kim loại

Khi đun nóng, Bi tác dụng được với nhiều kim loại có tính khử mạnh.

Ví dụ: 2Bi + 3Mg →  Mg₃Bi₂

* Lưu ý: Mg₃Bi₂ là chất kém bền dex bị thủy phân tạo ra BiH₃.

Mg₃Bi₂ + 6HCl (đặc) →  3MgCl₂ + 2BiH₃ ­ 

 4. Trạng thái tự nhiên

-  Các quặng bitmut quan trọng nhất là bitmuthinit và bitmit.

5. Ứng dụng

-  Ôxyclorua bitmut được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm. Subnitrat bitmut và subcacbonat bitmut được sử dụng trong y học. Subsalicylat bitmut được dùng làm thuốc chống bệnh tiêu chảy.

-  Một số ứng dụng khác là:

 + Nam châm vĩnh cửu mạnh có thể được làm ra từ hợp kim bismanol (MnBi).

 + Nhiều hợp kim của bitmut có điểm nóng chảy thấp và được dùng rộng rãi để phát hiện cháy và hệ ngăn chặn của các thiết bị an toàn cháy nổ.

 + Bitmut được dùng để sản xuất thép dễ uốn.

 + Bitmut được dùng làm chất xúc tác trong sản xuất sợi acrylic.

 + Nó cũng dược dùng trong cặp nhiệt điện (bitmut có độ âm điện cao nhất).

 + Vật chuyên chở các nhiên liệu U²³⁵ hay U²³³ cho các lò phản ứng hạt nhân.

 + Bitmut cũng được dùng trong các que hàn. Một thực tế là bitmut và nhiều hợp kim của nó giãn nở ra khi chúng đông đặc lại làm cho chúng trở thành lý tưởng cho mục đích này.

 + Subnitrat bitmut là thành phần của men gốm, nó tạo ra màu sắc óng ánh của sản phẩm cuối cùng.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng