Bi-Vismut
Vismut ham qadim zamonlardan beri insoniyatning turli tuman ehtyojlari uchun ishlatilib kelingan bo’sada faqat XVIII asrda kimoviy element deb atalish huquqiga ega bo’ldi. Uni har doim bir nech yillar mobaynida surmaning (Sb) yoki qalayning (Sb) bir ko’rinishi deb ba’zan qo’g’shin (Pb) deb hisoblab kelishgan. Faqat XVIII asrning o’rtasida Shvetsiya universitetining professori Torben Bergman (1735 – 1784 yillar) miqdoriy analizning yangi metodlaridan foydalanib vismutning mustaqil metal ekanligini isbotlagan va uni “oddiy jism ”deyish kerakligini taklif etdi .
Vismut – o’ziga xos chegara element: Mendeleyev jadvalida undan keyin turghan elementlardan hech birining barqaror izotoplari yo’q.
Vismut- siyrak metall. U yer qobig’i massasining 2,10-5 % ini tashkil etadi. Tabiatda asosan birikmalar-vismt yaltirog’i Bi2S4, vismut oxrasi Bi2O3 va birikmalar holida uchraydi.
Elementning nomi qadimgi german tilidagi “oq massasi” so’zidan olingan bo’lsa kerak. Aslida vismut salgina pushti rangda tovlanadigan kumushsimon –oq metall. Vismut og’ir (zichligi 9,8 g/sm), oson suyuqlanadi, mo’rt. Boshqa metallarga qaraganda (simobdan tashqari) issiqlikni yomon o’tkazadi.
Vismutning 700C da suyuqlamadigan oson suyuqlanuvchan qotuishmalari avtomaik o’t o’chirgichlarda ishlatiladi. Vismut kimyo sanoatida, elektronikada, yadro texnkasida ham ishlatiladi. Vismut birimalari zaharli emas, antiseptik xossali, shu sababli, ular dori tayyorlashda ishlatiladi. Kimyoviy birikmalarida vismutning eng ko’p uchraydigan oksidlanish darajasi +3, lekin turli sharoitlarda u +1 dan +5 gacha bo’lishi mumkin.
Tabiatda vismut minerallari ayrim holda va qo‘rg‘oshin, qalay, mis, kumush, nikel, volfram rudalariga aralashgan holda uchraydi. Yer po‘stlog‘idagi vismutning miqdori 2-10-5 % ga teng. Vismut minerallaridan eng muhimlari Bi2S3 — vismut yaltirog‘i va Bi2O3 — vismut oxrasidir.Vismut minerallari Boliviya, Avstraliya va MDH da (Sharqiy Sibir, O‘zbekiston va Qozog‘istonda qo‘rg‘oshin rudalariga aralashgan holda) uchraydi. Barqaror izotopining massa soni 209 (tabiatdagi vismutning hammasi shu izotopdan iborat).Vismut va uning birikmalari Yevropada (XV asr) alkimyogarlarga ma’lum edi.
Fizik konstantalari: d = 9,8 г/см3,
Тс = 271,3°С yaltiroq qizgish oq mеtall. U bosmaxona ishlarida, qotishmalar olishda ishlatiladi. Birikmalari.
1) BiH3 – bеqaror modda.
2) Вi2О3 bundan tashqari: ВiО, Вi2О4, Вi2О5 –(kuchsiz kislota)
3) Вi(ОН)3 –кuchsiz asos
4) Вi(NО3)2·5Н2О –suvda eriydi
5) Вi2S3– qoramtir qo’ng’ir cho’kma
Vismut olish uchun uning oksidi ko‘mir bilan yoki sulfidi temir bilan qaytariladi:
Bi2O3+3C → 3CO +2Bi va Bi2S3+Fe →3FeS + 2Bi
Vismut hosil qilish uchun yana quyidagi reaksiyalardan foydalaniladi:
2Bi(OH)3+3Na2SnO2 → 2Bi+3Na2SnO3+3H2O
2Bi(NO3)3+3NaSn(OH)3 + 9NaOH →2Bi+3Na2SnO3+9H2O+6NaNO3
Nilander reaksiyasi bilan vismut hosil qilish uchun glyukozaning 1 % li eritmasidan 2 ml olib, unga Nilander reaktivi [Segnet tuzi (KNaC4H4O6·4H2O) + Bi(NO3)3] qo‘shiladi va 1-2 minut qaynatiladi. Vaqt o‘tishi bilan qora cho‘kma hosil bo‘ladi. Reaksiya tenglamasini quyidagicha yozish mumkin:
3C6H12O6+2Bi(OH)3→2Bi↓+3H2O+3CH2OH-(CHOH)4-COOH
Vismut metall holida magnit maydoni kuchlanishini o‘lchaydigan asboblar yasash uchun qo‘llaniladi. Vismut ajoyib fizik xossalari (chunonchi, past temperaturada suyuqlanishi, suv, tuz va organik moddalarga qaraganda issiqni yaxshi o‘tkazishi, mustahkamligi, neytronlarni qamrab olish uchun kesma yuzasi katta bo‘lgani) ga asoslanib, yadro reaktorlarida issiq tashuvchi vosita sifatida qo‘llaniladi. Vismutning juda ko‘p organik birikmalari tibbiyotda ishlatiladi.
Birikmalari:
Vismut gidrid BiH3 (vismutin) beqaror modda. Vismut gidrid magniy bilan vismut qotishmasiga xlorid kislota ta’siridan hosil bo‘ladi. Vismut gidridning parchalanishini xuddi AsH3 dagi kabi «ko’zgu» hosil bo‘lishidan aniq ko‘rish mumkin (Marsh usulini eslang).
Vismut (III) oksid Bi2O3 – sarg‘ish kukun; d=8,7 g·sm-3; u bir necha polimorf modifikatsiyalar hosil qila oladi. U ekzotermik birikma (∆H° = -578,2 kJ· mol-1). Vismut (III) oksid kislotalarda yaxshi eriydi. Bu eritmaga ishqor ta’sir ettirilsa, oq vismut (III) gidroksid cho‘kadi; bu modda tezda BiO(OH) tarkibli vismut (III) oksigidratga o‘tadi.
Vismut (III) sulfid Bi2S3 – tabiatda uchraydi; vismut bilan oltingugurtning o‘zaro bevosita birikishidan hosil bo‘ladi. U yashil kristall modda. Vismut (III)-sulfid tiobirikmalar hosil qilmasligi bilan As2S3 va Sb2S3 dan farq qiladi. Suvda eruvchan vismut (III) tuzlari gidrolizlanganda keyin eruvchan vismutning oksobirikmalari hosil bo’ladi;
BiCl3+H2O→BiOCl+2HC1
Vismut (III) ftorid — kub shaklidagi oq kristall modda d =5,32 g·sm-3; 725°C da suyuqlanadi, suvda juda oz eriydi.
Vismut (III) xlorid — vismutni zar suvida eritish bilan olinadi. U oq rangli modda, 232 °C da suyuqlanadi va 447 °C da qaynaydi, zichligi 4,6 g·sm -3. Vismut (III) xlorid havo nami ta’sirida BiOCl ga o‘tadi. Ishqoriy metallarning xloridlari bilan kompleks birikmalar hosil qiladi, masalan, K[BiCl4].
Vismut (III) bromid– BiBr3 o‘z xossalari bilan vismut (III) xloridga o‘xshaydi; u 217 °C da suyuqlanadi va 460 °C da qaynaydi (d=5,6 g· sm-3). Vismut (III) yodid BiI3 to‘q jigarrang qattiq modda, o‘z xossalari bilan vismut (III) xloridni eslatadi, lekin suvda eriydi. Uning suyuqlanish temperaturasi 500°C ga yaqin (d=5,8 g·sm-3). Faqat suv bilan qaynatilganda BiOI ga aylanadi. BiI3 ning to‘q jigarrang bo‘lishiga sabab, katta radiusli yod ioniga Bi3+ kationi kuchli qutblovchi ta’sirini ko‘rsatishidir.
Vismut nitrat Bi(NO3)3·5H2O — vismutning nitrat kislotadagi eritmasini bug‘latish natijasida hosil bo‘ladi. Bu moddaning gidrolizlanishi yoki qizdirilishi natijasida vismutil nitrat BiONO3 paydo bo‘ladi. BiONO3 tibbiyotda oshqozon kasalliklarini davolashda dori sifatida ishlatiladi.
Vismutning oksidlanish darajasi +5 bo‘lgan birikmalari oksidlanish darajasi +3 bo‘lgan birikmalaridan (kuchli oksidlovchilar ta’sirida) hosil bo‘ladi:
Bi(OH)3+Cl2+3OH– 2Cl–+3H2O+BiO3–
Bi2O3 oksidlanganida ham vismut (V) birikmalari hosil bo‘ladi. Agar Bi2O3 natriy peroksid bilan birga suyuqlantirilsa, NaBiO3 hosil bo‘ladi. Agar NaBiO3 ga kuchli nitrat kislota qo‘shilsa, vismut (V) oksigidrat Bi2O5·xH2O paydo bo‘ladi. Vismut (V) ning kislorodli kislotalari erkin holda olingan emas. Vismut (V) birikmalari kuchli oksidlovchilardir. Masalan, NaBiO3 kislotali muhitda MnSO4 ni oksidlab NaMnO4 ga o‘tkazadi:
10NaBiO3+4MnSO4+14H2SO4 → 4NaMnO4+5Bi(SO4)3+14H2O+3Na2SO4
Vismut (V) ftorid BiF5 – vismut (III) ftoridga ftor ta’siridan yoki suyuq vismutni 500 °C da qizdirib ftor yuborish natijasida hosil bo‘ladi. BiF5 550 °C da sublimatlanadi; u ignasimon rangsiz kristall modda. BiF3 ishqoriy metallarning ftoridlari bilan komplekslar hosil qiladi, masalan, K[BiF6].
