Bismuto
El bismuto es un elemento químico de símbolo Bi y número atómico 83. Tradicionalmente se ha considerado el elemento estable más pesado, pero en 2003 se descubrió que es ligeramente radiactivo: su único isótopo primordial, el bismuto-209, decae con una vida media de unos 19 trillones de años.
Identidad
- Masa atómica
- 208.98 u
- Categoría
- Metales del bloque p
- Grupo
- 15
- Periodo
- 6
- Bloque
- p
- Estado(s) de oxidación
- +3, +5
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- plata lustrosa
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 18, 5
- Electronegatividad (Pauling)
- 2.02
- Afinidad electrónica
- 90.9 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 703 kJ/mol
- Energías de ionización
- 703 · 1610 · 2466 · 4370 · 5400… kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 271.6 °C (545 K)
- Punto de ebullición
- 1563.8 °C (1837 K)
- Densidad
- 9.78 g/cm³
- Calor molar
- 25.5 J/(mol·K)
Comportamiento químico del bismuto
El bismuto posee una configuración electrónica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³. Sus estados de oxidación son +3 (el más estable y común) y +5 (fuertemente oxidante). Pertenece al grupo 15 (pnictógenos) y es el metal pesado más singular de la tabla periódica: es un metal quebradizo de color blanco plateado con un sutil tinte rosado iridiscente. Es el elemento más diamagnético de todos los metales conocidos y ostenta la conductividad térmica más baja de todos los metales excepto el mercurio. A diferencia de sus vecinos tóxicos del periodo 6 (plomo, talio, mercurio y polonio), el bismuto es notablemente atóxico y biocompatible.
Reactividad
4 Bi + 3 O₂ → 2 Bi₂O₃
Al calentarse al rojo en aire arde con una llama azul brillante formando trióxido de bismuto amarillo; al enfriarse lentamente en superficie forma capas de óxido nanométricas iridiscentes con colores del arcoíris por interferencia óptica.
Bi³⁺ + Cl⁻ + H₂O ⇌ BiOCl + 2 H⁺
Sus sales en disolución acuosa se hidrolizan fácilmente precipitando oxicloruro de bismuto blanco perla, insoluble y brillante.
Bi + 4 HNO₃ → Bi(NO₃)₃ + NO + 2 H₂O
Se disuelve fácilmente en ácido nítrico diluido desprendiendo monóxido de nitrógeno y generando nitrato de bismuto(III).
Bi (líquido) → Bi (sólido) [expansión volumétrica 3,3 %]
Al pasar de estado líquido a sólido experimenta una anómala expansión volumétrica de un 3,3 % (similar al agua), llenando moldes intrincados.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Subsalicilato de bismuto | C₇H₅BiO₄ | Fármaco gastrointestinal antiácido y antidiarreico de venta libre (Pepto-Bismol) que combate infecciones por Helicobacter pylori |
| Oxicloruro de bismuto | BiOCl | Blanco de perla; pigmento cosmético sintético con brillo nacarado utilizado en sombras de ojos, barras de labios y esmaltes de uñas |
| Teluro de bismuto | Bi₂Te₃ | Material termoeléctrico de alto rendimiento utilizado en celdas de efecto Peltier para refrigeración electrónica sin compresor |
| Trióxido de bismuto | Bi₂O₃ | Material cerámico denso utilizado en esmaltes vítreos libres de plomo y empastes radiculares odontológicos (MTA) |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Tradicionalmente considerado el último elemento estable de la tabla periódica, en 2003 científicos del Instituto de Astrofísica Espacial de Orsay (Francia) descubrieron que su único isótopo primordial, el bismuto-209 (²⁰⁹Bi, con 126 neutrones mágicos), es en realidad un radioisótopo alfa emisor con una semivida colosal de 1,9 × 10¹⁹ años (unos 19 trillones de años, más de mil millones de veces la edad del universo). Se conocen radioisótopos sintéticos; el bismuto-213 (²¹³Bi, semivida de 45,6 minutos) se utiliza en medicina nuclear para terapia alfa dirigida contra leucemias.
Presencia y obtención
Es un elemento poco abundante en la corteza terrestre (unas 0,02 a 0,08 ppm), dos veces más abundante que el oro. Aparece ocasionalmente como metal nativo libre en filones hidrotermales con minerales de plata y cobalto, pero sus menas comerciales principales son la bismutinita (sulfuro de bismuto, Bi₂S₃) y la bismita (trióxido de bismuto). La inmensa mayoría del bismuto mundial se recupera como subproducto de la refinación metalúrgica de concentrados de plomo, cobre, estaño y wolframio, principalmente en China, Vietnam y México.
Historia y origen del nombre
Aunque en la Edad Media y el Renacimiento se le confundía a menudo con el plomo, el estaño y el antimonio, los mineros alemanes de Sajonia lo conocían como «Wismut» (prado blanco o masa blanca) hacia el siglo XV. En 1527 Paracelso lo describió como un metal singular y en 1753 el químico francés Claude François Geoffroy demostró definitivamente que era un elemento químico independiente con propiedades químicas propias distintas del plomo y del estaño.
Aplicaciones y relevancia del bismuto
Usos del elemento
Por su anómala expansión volumétrica al solidificar y su bajo punto de fusión (271,4 °C), el bismuto forma aleaciones eutécticas fusibles (como la aleación de Wood, aleación de Rose y Field) empleadas en rociadores automáticos contra incendios (sprinklers), fusibles de seguridad y tapones de calderas. Sustituye al plomo en plomadas de pesca ecológicas, perdigones de caza no tóxicos y latones de fontanería sin plomo.
Usos de sus compuestos
El subsalicilato de bismuto es el remedio gastrointestinal más consumido contra la acidez y diarreas del viajero; el oxicloruro de bismuto aporta reflejos nacarados a la cosmética; y el teluro de bismuto impulsa los refrigeradores termoeléctricos de estado sólido.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No es esencial para ningún ser vivo. Es extraordinariamente inocuo en comparación con los demás metales pesados de su periodo: el ion bismuto no se acumula en el organismo y se excreta con facilidad por vía renal y fecal sin provocar daño orgánico sistémico en dosis terapéuticas habituales.
Seguridad
Es un metal seguro de manipular. En farmacología, la ingestión de subsalicilato de bismuto provoca una llamativa pero inofensiva coloración negra temporal en las heces y en la lengua por formación de trazas de sulfuro de bismuto con el azufre digestivo.
Medio ambiente
Es el sustituto ecológico ideal («metal verde») para eliminar el plomo en municiones, contrapesos de ruedas y soldaduras electrónicas, evitando el saturnismo y la contaminación de aves y cursos fluviales.
Preguntas frecuentes sobre el Bismuto
¿Por qué los cristales de bismuto tienen colores del arcoíris y formas escalonadas?
Cuando el bismuto líquido se enfría lentamente, las aristas del cristal crecen más rápido que las caras centrales, formando llamativas tolvas en forma de pirámide escalonada. Al sacarlo al aire caliente, el metal se oxida al instante creando una finísima película transparente. La luz rebota entre la superficie del óxido y el metal, produciendo interferencias ópticas con vivos reflejos amarillos, morados y azulados.
¿Por qué se utiliza un compuesto de bismuto para tratar algunas molestias digestivas?
El subsalicilato de bismuto se encuentra en algunos medicamentos utilizados para aliviar la diarrea, las náuseas y otras molestias digestivas. Puede proteger temporalmente la superficie del aparato digestivo y tiene actividad frente a ciertos microorganismos. En algunos tratamientos contra Helicobacter pylori se emplean compuestos de bismuto junto con otros medicamentos. No es un tratamiento único para todas las infecciones y conviene seguir las indicaciones sanitarias.
¿Cómo refrigeran los microchips los dispositivos termoeléctricos de teluro de bismuto?
Las células de enfriamiento Peltier utilizan semiconductores de teluro de bismuto (Bi₂Te₃) dopados tipo p y tipo n unidos en serie eléctrica. Cuando una corriente continua atraviesa la unión de los semiconductores, los electrones absorben energía térmica en un lado y la transfieren al lado opuesto por efecto Peltier. Esto permite enfriar procesadores informáticos, cámaras astronómicas y neveras portátiles silenciosamente sin motores mecánicos, líquidos refrigerantes ni gases de efecto invernadero.
¿Cómo actúa el radioisótopo bismuto-213 en la terapia alfa dirigida contra células tumorales?
El bismuto-213 es un radionúclido alfa de semivida corta (46 minutos) producido en generadores de actinio-225. En medicina nuclear se une químicamente a anticuerpos monoclonales diseñados para anclarse exclusivamente en la superficie de células leucémicas o micrometástasis. Al desintegrarse, emite una partícula alfa de alta energía que destruye el ADN de la célula cancerosa en un recorrido microscópico de unas pocas células sanas de distancia, minimizando el daño a tejidos vecinos.
¿Es radiactivo el bismuto que se encuentra en la naturaleza?
Durante mucho tiempo se creyó que el bismuto-209, el isótopo natural más abundante, era estable. En 2003 se confirmó que es radiactivo, pero su semivida es tan enorme que la desintegración resulta imperceptible en la vida cotidiana. Por eso, el bismuto tiene una radiactividad extremadamente baja en muchas aplicaciones. El descubrimiento mostró que algunos núcleos considerados estables pueden desintegrarse, aunque sea muy lentamente.
¿Por qué el bismuto aumenta de tamaño cuando se solidifica?
Casi todos los metales se contraen y ocupan menos espacio al enfriarse y pasar de líquido a sólido. El bismuto es una de las pocas excepciones de la naturaleza, comportándose como el agua al congelarse: al solidificar, sus átomos se reorganizan en una red cristalina más abierta y espaciosa, aumentando su volumen más de un tres por ciento. Esta propiedad es ideal para fundir piezas y tipos de imprenta nítidos.
¿Por qué el bismuto levita sobre imanes potentes debido a su descomunal diamagnetismo?
El diamagnetismo es la propiedad por la cual un material induce en su interior un campo magnético opuesto al campo exterior aplicado, experimentando una fuerza de repulsión. El bismuto posee electrones deslocalizados con una masa efectiva muy pequeña que circulan con gran libertad, otorgándole la mayor susceptibilidad diamagnética de todos los metales. Si se coloca una lámina de bismuto entre potentes imanes de neodimio, la fuerza repulsiva supera la gravedad, haciéndola levitar en el aire.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.