Bismuto
El bismuto es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Bi y su número atómico es 83. Este metal del bloque p, pesado quebradizo y blanco cristalino, se parece químicamente a los elementos que le preceden en el grupo, el antimonio y el arsénico. Cuando es sólido flota sobre su estado líquido por tener menor densidad en el estado sólido. Se obtiene como subproducto del refinado de cobre plomo y estaño. Se emplea en algunas aleaciones y algunos de sus compuestos se emplean como cosméticos y en algunas aplicaciones aplicaciones farmacéuticas. Debido a la alta toxicidad del plomo el uso de aleaciones con bismuto como reemplazo del plomo ha hecho que este elemento tenga una creciente importancia importancia comercial. El isotopo natural es el bismuto-209-, los isotopos radiactivos artificiales son 210-215 y 199-208. Tiene una abundancia similar a la de la plata, ocupando el lugar 73°; en la naturaleza existe libre como sulfuro en la bismutita (Bi 2S3), como telururo en la tetradimita (Bi 2Te3) y como oxido (Bi 2O3). Por ser un metal puede formar enlaces de tipo iónico y metálico. El bismuto y sus sales pueden causar daños en el hígado, páncreas, glándula biliar y corazón, aunque el grado de daño es normalmente moderado. Al deprimir el sistema simpático suele causar perdida de atención y dificultad para enfocar; grandes dosis pueden ser mortales, industrialmente es considerado uno de los metales pas ados menos tóxicos. Envenenamiento grave y a veces mortal puede ocurrir por la inyección de grandes dosis en cavidades cerradas y de aplicación extensiva a quemaduras (en forma de compuestos solubles del bismuto) últimamente esta aplicación ha sido prácticamente abandonada debido a sus numerosas contraindicaciones contraindicaciones y precauciones que deben ser tomadas tom adas en cuenta al momento de administrar Se ha declarado que la administración de bismuto debe ser detenida cuando aparezca gingivitis, ya que de no hacerlo es posible que resulte en stomatitis ulcerosa. Se pueden desarrollar otros resultados tóxicos, tales como sensación indefinida de malestar corporal, presencia de albumina u otra sustancia proteica en la orina, diarrea, reacciones cutáneas. Algunos datos físicos y químicos sobre el bismuto son: Masa atómica: 208.98g Densidad: 9.8 g/cm 3 Radio atómico: 143 pm Radio iónico: 1.03 A° Radio covalente: 146pm
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úmeros de oxidación más comunes: 3 +, 5+
Estado alotrópico: sólido Punto de fusión: 271.4 °C Punto de ebullición: 1564 °C Electronegatividad de Pauling: 2.02 Calor especifico: 122 J/Kg°K Valencias: 3, 5 1° potencial de ionización: 703KJ/mol
Trióxido de bismuto
Su formula química es Bi 2O3, tiene un peso molecular de 466 gramos, con un ángulo de enlace menor a 120 grados pues cada bismuto esta unido a dos oxígenos y un par libre (O=[Bi]-O-[Bi]=O); por lo que cada bismuto presenta una hibridación de tipo sp 2 y forma triangular planar. Por tratarse de un compuesto iónico sus propiedades ideales son: tener un punto de fusión alto, carecer de coloración ser soluble en compuestos polares, como el agua; conducen la electricidad en disolución acuosa. Sin embargo el oxido de bismuto no es soluble en agua pero si en ácidos fuertes, tiene una coloración amarilla. Los compuestos de bismuto, están regidos por la electronegatividad del bismuto, semejante a la de la plata, y algo superior a la del cadmio, metales que forman sales blanquecinas, por su carácter iónico: sulfatos, carbonatos, hidróxidos, fluoruros, cloruros. Sin embargo al disminuir la electronegatividad del ion negativo, las sales cambian de color, así los bromuros son amarillos, y los ioduros castaño rojizo tirando al negro. Dado que la marcha analítica de separación está marcada por la formación de las primeras, es lógico que todas las sustancias formadas fueran blanquecinas, y de ahí el nombre que se le dió.
Bismuto metálico
Dentro de la teoría de bandas, los espacios intermedios cuyos tránsitos electrónicos dan lugar a la absorción de energía responsable del color, aumentan en la sistemática periódica de izquierda a derecha y de arriba abajo, con las excepciones del oro y mercurio, por particularizaciones que se
han explicado. En el bismuto metálico, la separación es lo suficientemente grande para que los electrones sólo puedan absorber en el ultravioleta. Conviene fijarse en el cambio de color del antimonio metálico, grisáceo, al bismuto metálico blanquecino. Ambos cristalizan en la misma estructura en capas; el cambio de color es debido al aumento de volumen al descender en el sistema periódico. Elemento metálico, Bi, de número atómico 83 y peso atómico 208.980, pertenece al grupo Va de la tabla periódica. Es el elemento más metálico en este grupo, tanto en propiedades físicas como químicas. El único isótopo estable es el de masa 209. Se estima que la corteza terrestre contiene cerca de 0.00002% de bismuto. Existe en la naturaleza como metal libre y en minerales. Los principales depósitos están en Sudamérica, pero en Estados Unidos se obtiene principalmente como subproducto del refinado de los minerales de cobre y plomo. El principal uso del bismuto está en la manufactura de aleaciones de bajo punto de fusión, que se emplean en partes fundibles de rociadoras automáticas, soldaduras especiales, sellos de seguridad para cilindros de gas comprimido y en apagadores automáticos de calentadores de agua eléctricos y de gas. Algunas aleaciones de bismuto que se expanden al congelarse se utilizan en fundición y tipos metálicos. Otra aplicación importante es la manufactura de compuestos farmacéuticos. El bismuto es un metal cristalino, blanco grisáceo, lustroso, duro y quebradizo. Es uno de los pocos metales que se expanden al solidificarse. Su conductividad térmica es menor que la de cualquier otro metal, con excepción del mercurio. El bismuto es inerte al aire seco a temperatura ambiente, pero se oxida ligeramente cuando está húmedo. Forma rápidamente una película de óxido a temperaturas superiores a su punto de fusión, y se inflama al llegar al rojo formando el óxido amarillo, Bi2O3. El metal se combina en forma directa con los halógenos y con azufre, selenio y telurio, pero no con nitrógeno ni fósforo. No lo ataca el agua desgasificada a temperaturas comunes, pero se oxida lentamente al rojo por vapor de agua. En casi todos los compuestos de bismuto está en forma trivalente. No obstante, en ocasiones puede ser pentavalente o monovalente. El bismutato de sodio y el pentafluoruro de bismuto son quizá los compuestos más importantes de Bi (V). El primero es un agente oxidante poderoso y el último un agente fluorante útil para compuestos orgánicos. Efectos del Bismuto sobre la salud El bismuto y sus sales pueden causar daños en el hígado, aunque el grado de dicho daño es normalmente moderado. Grandes dosis pueden ser mortales. Industrialmente es considerado como uno de los metales pesados menos tóxicos. Envenenamiento grave y a veces mortal puede ocurrir por la inyección de grandes dosis en cavidades cerradas y de aplicación extensiva a quemaduras (en forma de compuestos solubles del bismuto). Se ha declarado que la administración de bismuto debe ser detenida cuando aparezca gingivitis, ya que de no hacerlo es probable que resulte en stomatitis ulcerosa. Se pueden desarrollar otros resultados tóxicos, tales como sensación indefinida de malestar corporal, presencia de albúmina u otra sustancia proteica en la orina, diarrea, reacciones cutáneas y a veces exodermatitis grave.
Vías de entrada: Inhalación, piel e ingestión. Efectos agudos: Inhalación: E NVENENAMIENTO. Puede ser un gas desagradable provocando irritación respiratoria. Puede causar mal aliento, sabor metálico y gingivitis. Ingestión: ENVENENAMIENTO. Puede causar náuseas, pérdida de apetito y de peso, malestar, albuminuria, diarrea, reacciones cutáneas, estomatitis, dolor de cabeza, fiebre, falta de sueño, depresión, dolores reumáticos y una línea negra se puede formar en las encías debido al depósito de sulfuro de bismuto. Piel: Puede provocar irritación. Ojos: Puede provocar irritación. Afecciones generalmente agravadas por la exposición al bismuto: Desórdenes cutáneos y respiratorios pre-existentes. El bismuto no se considera un carcinógeno para los humanos Efectos ambientales del Bismuto El bismuto metálico no se considera tóxico y presenta una amenaza mínima para el medio ambiente. Los compuestos del bismuto son generalmente muy poco solubles pero deben ser manejados con cuidado, ya que solo se dispone de información limitada de sus efectos y destino en el medio ambiente. Algunos datos físicos y químicos sobre el bismuto metálico son: Densidad: 9.8 g/cm 3 Estado alotrópico: sólido Punto de fusión: 271.4 °C Punto de ebullición: 1564 °C Calor especifico: 122 J/Kg°K
Universidad
Nacional Autónoma de México
Facultad de estudios Superiores Zaragoza
Química Farmacéutico Biológica
Bismuto
Grupo: 1203
Carlín Sandoval Alain
Química II
Prof.: Enriqueta Castrejón Rodríguez
úmero de cuenta: 306153804
N
Fecha de entrega: 1-Dic.-2009
Introducción
El bismuto es el primer elemento de los descubiertos en la Edad Media, del cual no hay referencia alguna en la antigüedad. No lo conocían los egipcios, ni los griegos, ni los romanos, ni se había identificado algún mineral que lo contuviera; por lo tanto es el primer elemento, por no decir el único, que surge realmente en el Medievo. Parece ser que Basilio Valentino hace referencia a él sin considerarlo un nuevo metal y le da el nombre de WISSEMAT, en 1430. En 1480 ya existen en el museo de Núremberg objetos decorados con bismuto metálico. Veinticinco años después el burgomaestre de Friburgo, Rïlein von Kalbe lo menciona con el nombre de WISMUD ERTZ. Se atribuye a Agrícola, sin embargo su descubrimiento. Agrícola había trabajado como médico durante seis años en las minas de Joachimsthal, minas que se harían famosas en la historia de la Química, y en su trabajo acumuló una serie de conocimientos que expuso en sus obras. En una de ellas aparecida en 1530, "Bermannus sive de re metallica diálogus", escrita a modo de los diálogos de Galileo, dos personajes, un burgués de Joachimsthal y su amigo Lorenz Berman exponen y comentan todos los conocimientos mineralógicos y químicos de la época. Entremezclado en la conversación, aparece el bismuto con el nombre de BISEMUTUM diferenciándolo del PLUMBUM NIGRUM (plomo) y del PLUMBUM CANDIDUM (estaño). Sin embargo en otra obra "De natura fossilium", lo llama PLUMBUM CINEREUM" (cenizas de plomo). Casi simultáneamente Paracelso habla del mismo elemento en su "Paraíso de los filósofos" aunque sin la precisión de Agrícola, considerándolo inicialmente como ANTIMONIO BLANCO. Libavio en sus "Comentariorum chymicorum" de 1606, hace referencia de él como algo que se empleaba para ablandar el estaño. Ahora bien, en toda la Edad Media, e incluso entre los siglos XV a XVII, la mayoría de los mineros alemanes seguían las tradiciones alquimistas. Debemos recordar que en la alquimia babilónica, ya se consideraban los minerales como fetos o embriones de la Tierra, que era quien los creaba. Posteriormente el taoísmo chino (II a.C.), mantenía que "los minerales crecían en el seno de la tierra como un embrión en el seno de la madre". No es de extrañar por lo tanto que en uno de los primeros libros de minería, el "Bergbüchlein" publicado en 1505 y que Agrícola atribuye al médico Colbus Fribergius, se expone que: " el fácil nacimiento de un mineral requiere como condición necesaria, la cualidad propia de un recipiente natural, como los filones en los que el mineral se engendre". Cuando más maduro estaba un metal, más nobleza adquiría. En este estado de cosas, el bismuto estaba en el camino de maduración del plomo, vía estaño. La maduración del bismuto produciría plata, que era lo que realmente buscaban los mineros; por eso lo llamaron TECTUM ARGENTI. El primero que lo menciona como metal es el inglés Neumann y más tarde, el ceramista alemán Pott que lo indica en su "Exercitationes Chymicae de WISMUTHO". Por este motivo en los libros de influencia sajónica, aparecen ambos como sus descubridores, en 1739; tres siglos más tarde de su primera mención en los escritos de Basilio Valentino. También los mineros de las Cornualles que trabajaban el estaño, lo obtenían desde hace mucho tiempo en los residuos, considerándolo una sustancia inútil, hasta que a principios del siglo XVIII, se les ocurrió agregarlo a aquél, observando que lo volvían más duro y brillante. A partir de aquí, ya fue importante. o solamente se ha confundido al bismuto, con el antimonio, o con el estaño, sino incluso con el arsénico y con el cobalto, al dar color azul al vidrio. Por este motivo Cramer en 1760, lo llama COBALTO DE BISMUTO . N
El símbolo actual Bi deriva del bisemutum, padre del bismutum, tal como fue propuesto por Berzelius. El bismuto es un metal blanco pero con tendencia rojiza, bastante denso, con punto de fusión de 271ºC. Forma una red en capas de anillos hexagonales no planos, con distancias de 3,10Å y ángulos de enlace de algo más de 90º, lo que revela una hibridación sp 3, con distorsión debido al par no compartido, por lo tanto se trata casi más de un no metal que de un metal, ya que no conduce bien ni el calor ni la electricidad. Esas redes en capas permiten que se pulverice fácilmente; sólo al ser recristalizado presentará propiedades más parecidas a los metales. Su papel de metal-no metal hace que al unirse a aquellos, rebaje sus puntos de fusión. Además, al tener una red muy espaciosa, cuando cristaliza aumenta de volumen, por eso se ha empleado en los tapones y cierres de seguridad. Igualmente los compuestos de bismuto, presentan estructuras espaciosas, y por lo tanto absorbentes. Por este motivo su nitrato se empleó médicamente contra las diarreas, y en esa línea, en el tratamiento del cólera. Incluso por su aspecto blando y suave fue usado como cosmético, con el nombre de BLANCO DE AFEITE. Hay un nombre muy curioso: " CENIZAS DE PLOMO ", que se le atribuyó al bismuto. Era debido a que aparecía en las chimeneas de las instalaciones metalúrgicas del plomo y del cobre, en forma de polvo que se pegaba a ellas. Es lógico por sus propias redes y su bajo punto de fusión, fácilmente se volatiliza a la temperatura de la metalurgia de los metales, depositándose después, al enfriarse, en las paredes de las chimeneas
Bibliografía British Pharmacopeia;Volumen 2; HMSO Books; 1988; Reino Unido.
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http://www.quntyca.com.mx/catalogo/HDSM/Puros/Bismuto.html
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http://www.lenntech.es/periodica/elementos/bi.htm#Efectos%20del%20Bismuto%20so
The
Merck Index; novena edición; Publicado por Merck & Co., Inc.; USA; 1976.
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