83Bi208.98

Numéro atomique 83 · Métal pauvre

Bismuth Bi

Autres noms: Bismuth

Le bismuth (Bi), élément 83, est un métal cassant et argenté aux légers reflets roses. Bien qu'il côtoie le plomb parmi les éléments lourds, il est peu toxique ; on le trouve donc dans des remèdes pour l'estomac et des cosmétiques. Il est aussi célèbre pour ses cristaux irisés en escalier.

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Propriétés principales

Numéro atomique83
Masse atomique208.98 (Masse atomique standard abrégée CIAAW 2024)
FamilleMétal pauvre
Groupe15
Période6
Blocp
État (25 °C, 1 atm)Solide
Point de fusion544.55 K (271.4 °C)
Point d'ébullition1837 K (1563.8 °C)
Masse volumique9.807 g/cm³
Électronégativité (Pauling)2.02
Rayon atomique (van der Waals)207 pm
Première énergie d'ionisation7.289 eV
Affinité électronique0.946 eV
Degrés d'oxydation+5, +3
Découverte1753

Configuration électronique

Abrégée
[Xe]6s2 4f14 5d10 6p3
Complète
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p3
Électrons par couche
2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 5

Diagramme des orbitales

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
5d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
6p3

Place dans le tableau

Découverte

Le bismuth était connu des mineurs et des métallurgistes européens dès la fin du Moyen Âge, mais il fut longtemps confondu avec l'étain, le plomb ou l'antimoine. Dans l'Allemagne du XVe siècle, des alliages de bismuth servaient même à fondre des caractères d'imprimerie.

En 1753, le chimiste français Claude François Geoffroy montra clairement que le bismuth est un métal distinct, et c'est cette date que l'on retient généralement pour sa découverte. Pendant longtemps, le bismuth fut considéré comme l'élément stable le plus lourd. En 2003, cependant, des chercheurs français détectèrent une désintégration alpha extrêmement lente du bismuth 209, et le titre passa au plomb.

Origine du nom

L'origine du nom est incertaine. Une explication populaire le fait remonter à l'allemand weiße Masse, « masse blanche », mais d'autres étymologies ont été proposées. La forme latinisée bisemutum fut consignée au XVIe siècle par le savant minier allemand Georgius Agricola, qui contribua à diffuser le nom.

Principales utilisations

  • Médicaments : le sous-salicylate de bismuth est le principe actif de remèdes en vente libre contre la diarrhée et l'indigestion, et des composés du bismuth font partie des traitements combinés d'éradication d'Helicobacter pylori, la bactérie responsable de nombreux ulcères de l'estomac.
  • Alliages à bas point de fusion : des alliages de bismuth comme le métal de Wood fondent à basse température et servent dans les bouchons fusibles des extincteurs automatiques (sprinklers) et les fusibles de sécurité.
  • Remplacement du plomb : grâce à sa faible toxicité, il remplace le plomb dans la soudure sans plomb, les plombs de pêche et les grenailles de chasse.
  • Cosmétiques et pigments : l'oxychlorure de bismuth donne un éclat nacré aux cosmétiques, et le vanadate de bismuth est un pigment jaune vif.

Isotopes

Le bismuth naturel est pratiquement entièrement du bismuth 209. Sa demi-vie est d'environ 2 × 10^19 ans, plus d'un milliard de fois l'âge de l'univers ; il est donc stable en pratique. Le bismuth 213 artificiel (demi-vie d'environ 46 minutes) est étudié pour l'alphathérapie ciblée des cancers, et c'est en bombardant le bismuth 209 par des neutrons dans un réacteur que l'on fabrique le polonium 210.

Dans la vie quotidienne

Lorsque le bismuth fondu refroidit lentement, les arêtes de chaque cristal croissent plus vite que les faces, produisant des cristaux creux en escalier dits « en trémie » ; une fine couche d'oxyde en surface crée des couleurs d'arc-en-ciel par interférence lumineuse. Les cristaux vendus dans les boutiques scientifiques sont obtenus artificiellement de cette façon. Le bismuth est l'élément le plus diamagnétique : un petit morceau peut léviter au-dessus d'un aimant puissant, et comme l'eau il se dilate en se solidifiant. Les médicaments gastriques au bismuth peuvent noircir temporairement la langue ou les selles, un effet courant et sans gravité.

Bon à savoir

  • On a cru que le bismuth était l'élément stable le plus lourd jusqu'à ce que sa radioactivité soit confirmée en 2003.
  • Le bismuth est le plus diamagnétique de tous les éléments.
  • Les couleurs d'arc-en-ciel des cristaux de bismuth proviennent d'interférences lumineuses dans un mince film d'oxyde.

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Sources des données · Propriétés : PubChem Periodic Table (données publiques NIH/NLM, États-Unis) · Masses atomiques : masses atomiques standard abrégées CIAAW 2024 · Noms : Wikidata (CC0) ; les noms coréens suivent la Société coréenne de chimie. Consulté le 2026-09-23.