المناهج

خصائص عنصر البزموت

واجه الكيميائيون الأوائل صعوبة في فصل العناصر المتشابهة عن بعضها البعض. لا يمكن تمييز العناصر ذات الخصائص المتشابهة إلا عن طريق الاختبارات كانت غير متاحة قبل القرن الثامن عشر.

يعتقد الكيميائيون أيضًا أن المعادن تنمو في الأرض ، بنفس الطريقة التي تنمو بها النباتات. كان يعتقد أن المعادن غير الجذابة ، مثل الرصاص ، هي معادن شابة أو غير ناضجة. ويعتقد أن المعادن الأكثر جاذبية ، مثل القصدير ، تنمو جزئياً.

وكانت المعادن الأكثر نضجًا الفضة و الذهب. هذا جعل التحديد صعب للغاية، البزموت هو أحد العناصر التي غالبًا ما يتم الخلط بينها و بين العناصر الأخرى، البزموت معروف منذ القرن الخامس عشر . في عام 1753 أثبت الكيميائي الفرنسي كلود جوفروي أنه كان عنصرًا في حد ذاته و ليس شكلًا من أشكال الرصاص.

خصائص عنصر البزموت

عنصر البزموت هو معدن أبيض هَش بلوري مع لون زهري طفيف.لديه مجموعة متنوعة من الاستخدامات بما في ذلك مستحضرات التجميل و السبائك و طفّايات الحرائق و الذخيرة.
ربما يكون معروفًا بأنه المكوّن الرئيسي في علاجات آلام المعدة.

  • العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 83
  • الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر ): Bi
  • الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 208.98040
  • الكثافة: 9.79 جرام لكل سنتيمتر مكعب (5.6 أونصة لكل بوصة مكعبة)
  • المرحلة في درجة حرارة الغرفة: صلبة
  • نقطة الانصهار: 520.53 درجة فهرنهايت (271.4 درجة مئوية)
  • نقطة الغليان: 1،564 فهرنهايت (2،847 درجة مئوية)
  • عدد النظائر الطبيعية (ذرات نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 1
  • النظائر الأكثر شيوعًا: Bi-20

اكتشاف عنصر البزموت

على الرغم من أن عنصر البزموت كان معروفًا في وقت مبكر , إلا أنه تم الخلط بينه و بين الرصاص لأنه كان بالمثل معدنًا ثقيلًا مع درجة انصهار منخفضة.

كان الكيميائي الفرنسي كلود جوفروي أول من أثبت أ، عنصر البزموت كان متميزًا عن الرصاص في عام 1753، كلمة البزموت هي نسخة لاتينية من كلمة ألمانية قديمة تعني الكتلة البيضاء ، تصف العبارة كيفية ظهور العنصر في الطبيعة.

مصادر عنصر البزموت

تم العثور على عنصر البزموت الذي يحدث بشكل طبيعي بكميات صغيرة في جميع أنحاء قشرة الأرض كمعدن نقي و مُدمَج مع عناصر أخرى في مركبات مختلفة. تم العثور على أكبر مصدر للبزموت في معدن البزموثينيت , أو كبريتيد البزموت.

عادة ما يتم الحصول على البزموت كمنتج ثانوي في خامات الرصاص و النحاس و القصدير و الفضة و الذهب ، بالمقارنة مع المعادن الأخرى فإن البزموت هو الأكثر مغناطيسية.

بمعنى أنه يقاوم التمغنط , أما بالنسبة للموصلية الحرارية فهي منخفضة جدًا أقل من أي معدن آخر باستثنلء الزئبق ، كما أن نقطة انصهاره منخفضة نسبيًا خاصة عندما يتم مزجه بالقصدير و الرصاص.

عنصر البزموت يحترق بلهب أزرق و دخان من أكسيد أصفر عند تسخينه في الهواء؛ عندما يتجمد عنصر البزموت السائل فإنه يتوسع بدلًا من أن ينكمش لأنه يشكل بنية بلوريّة تشبه الماء. أيضًا هناك أربعة عناصر أخرى تتوسع عندما تتجمد مثل السيبيكون , الغاليوم , الأنتيمون و الجرمانيوم.

استخدامات عنصر البزموت

  • الاستخدام الأساسي لمعادن البزموت في صناعة السبائك. تحتوي العديد من سبائك البزموت على نقاط انصهار منخفضة. يذوب المعدن نفسه عند 271 درجة مئوية .
  • ولكن بعض سبائك البزموت تذوب في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت).
  • هذه درجة الحرارة أقل من درجة غليان الماء. تستخدم هذه السبائك في أنظمة رشاشات الحريق ، وسدادات أمان خزان الوقود ، والتطبيقات الأخرى.
  • يستخدم البزموت كمحفّزات في عملية تصنيع الألياف الصناعيّة و المطاط.
  • عندما يتم دمج عنصر البزموت مع معادن أخرى مثل الرصاص و القصدير و الحديد و الكاديوم فإنه يشكّل سبائك ذات نقاط انصهار منخفضة يمكن استخدامها في أجهزة الكشف عن الحريق و أجهزة الإطفاء.
  • يستخدم معدن البزموت كبديل في الطلقات و الرصاص.
  • يمكن أيضًا استخدام عنصر البزموت في التفاعلات النووية و لصنع عناصر عبر اليورانيوم باستخدام عملية تسمى الانصهار البارد.

كيف يعمل البزموت

  • يبدو أن أملاح البزموت تساعد في القضاء على البكتيريا التي تسبب مشاكل في المعدة مثل الإسهال و قرحة المعدة.
  • تعمل أملاح البزموت أيضًا كمضاد للحموضة لعلاج مشاكل مثل عسر الهضم .

أسماء أخرى لعنصر البزموت

  • كربونات البزموت الأساسية ، غاليت البزموت الأساسي (BSG)
  • نترات البزموت الأساسية (BSN)
  • ثنائي البزموت
  • البزموت الألومينات
  • البزموت بيسكالسترات
  • والبزموت كربومر
  • البزموت سيترات
  • والبزموت جالات
  • البزموت أكسينات
  • والبزموت الفوسفات
  • البزموت الصوديوم Triglycollamate
  •  بزموت الكربونات القاعدية
  • البزموت تحت الغالات
  • البزموت تحت النترات
  • صمغي البزموت Subcitrate
  •  رانيتيدين بزموت السيترات
  • Tripotassium Dicitrato Bismuthate

نظائر البزموت

يوجد فقط نظير واحد موجود بشكل طبيعي في البزموت ، البزموت 209 ، النظائر هي شكلين أو أكثر من عنصر. تختلف النظائر عن بعضها وفقًا لعدد كتلتها . الرقم المكتوب على يمين اسم العنصر هو الرقم الكتلي . يمثل عدد الكتلة عدد البروتونات بالإضافة إلى النيوترونات في نواة ذرة العنصر. يحدد عدد البروتونات العنصر ، ولكن يمكن أن يختلف عدد النيوترونات في ذرة أي عنصر واحد. كل اختلاف هو نظائر.

عدد من النظائر المشعة للبزموت معروفة أيضًا. النظير المشع هو الذي يتفكك ويطلق شكلًا من أشكال الإشعاع. يتم إنتاج النظائر المشعة عند إطلاق جزيئات صغيرة جدًا على الذرات. تلتصق هذه الجسيمات في الذرات وتجعلها مشعة.

البزموت في الأدوية

  • لا يعتقد أن البزموت ومركباته تشكل مخاطر صحية. في الواقع ، يتم استخدام مركبات البزموت في الأدوية.
  • يستخدم مركب البزموت من أجل علاج القرحة ، وهي مشكلة شائعة في المعدة.

الاستخدام الكيميائي لعنصر البزموت

التطبيق الكيميائي الرئيسي للبزموت فوسفوموليبدات (BiPMo 12 O 40 ) ، وهو محفّز فعال لأكسدة البروبيلين والأمونيا في الهواء إلى أكريلونيتريل. يستخدم لتصنيع ألياف الاكريليك والدهانات والبلاستيك. الاستخدامات الصيدلانية للبزموت تُمارس منذ قرون. وهو فعّال في علاجات عسر الهضم .

يتم استخدام الأملاح القابلة للذوبان أو غير القابلة للذوبان بشكل طفيف في علاج الجروح واضطرابات المعدة وفي تخطيط القناة الهضميةأثناء فحص الأشعة السينية ، يتم حقن البزموت في بعض الأحيان على شكل معدن مقسّم بدقة ، أو كمعلّقات لأملاحه غير القابلة للذوبان.

تم استخدام كميات كبيرة من أوكسي كلوريد ، BiOCl ، لإضفاء جودة لؤلؤية على أحمر الشفاه وطلاء الأظافر وظلال العيون، في الحرارة يتفاعل البزموت مع البخار لكنه لا يتأثر بالماء البارد الذي يكون خالي من الهواء , يتّحد مباشرة مع الكبريت و الهالوجينات ( الفلور , الكلور , البروم , اليود).

لا يتم مهاجمة العنصر بواسطة حمض الهيدروكلوريك فقط , و بقليلمن حمض الكبريتيك الساخن , إمّا عن طريق حمض النتريك المخفّف أو المركّز ، ذرات البزموت لها نفس البنية الإلكترونية في غلافها الخارجي مثل العناصر الأخرى لمجموعة النيتروجين . ولذلك ، يمكنهم تكوين ثلاث روابط تساهمية مفردة ، تظهر إما حالة أكسدة +3 أو −3 .

السابق
حل كيمياء 3 الفصل الخامس مشتقات المركبات الهيدروكربونية وتفاعلاتها مقررات
التالي
ما هي الانتروبيا ” مقياس الفوضى “