如何制作铋结晶

一、如何制作铋结晶

铋晶体是融化的高纯度金属铋在缓慢冷却时结晶所得到的。铋在元素周期表中原子序数为83，属VA族金属元素，元素符号Bi。晶体铋一般有复杂而规则的形状。

现在TB网上能买到的零卖的99.99％以上金属铋150元一公斤左右。买不到找我也行。

为了培养出高品质的晶体，必须使用纯度大于或等于99.99%的铋金属，

这种纯度更适合于培养的高品质的金属晶体。

影响铋晶体质量和大小的重要因素是冷却时间。通过使铋单质从熔化状态缓慢冷却并且固化，或许就能够生长出较大的晶体。

铋的熔点与其它金属单质相比相对较低，只有271℃（520°F），使用一个小型的丙烷喷灯或电炉就可以轻松的将其熔化。但是，值得注意的是，这仍旧是非常烫的熔融金属，就像任何液体一样容易流动和飞溅，并可能导致严重的烧伤。

根据使用的铋的体积，在各种容器中放入适量的铋单质，同时保持它的熔化状态。一块中等大小钢板和量杯适合用来制作铋晶体。

第1步：熔化铋

将铋单质放入一个钢制量杯中并放置在高温的热板上。

作为铋的熔液，该液体的表面暴露在空气中并被迅速氧化，因为高温和氧气形成灰色的表层，这是正常的。

浇注熔融铋

第2步：浇注熔融铋

铋熔化后，将液体铋缓慢地，小心地倒到另一个干净并且预热过的钢制量杯中。通过将铋熔液转移到新的容器中，可以除去影响晶体生长的已经氧化的表面。

将铋液体倒进新的容器之后，可以观察到残余的铋的氧化物仍然留在原容器中。

使液态铋冷却

第3步：使液态铋冷却

将铋放置在新的容器中，绝缘和耐热的表面冷却后开始凝固。将盛有铋的容器放已回到关闭电源的热板上，

通过余热使它缓慢降温至室温。

一段时间后，新容器中的铋出现一层清晰可见的新的氧化层。新的氧化层并不如上一层那么厚。新的氧化层在不断增厚的同时将会吸收不同波长的光线导致不断变色。因为相同的原因所以铋晶体表面会有那么多种颜色。

到处多余的铋

第4步：倒出多余的铋

当铋完全凝固之后，将多余的液态铋倒入另一个容器中。不要让铋充分固化;如果不倒出多余的液体，晶体将会成为被困在量杯中的金属块。通常铋晶体生长时间的长短会导致晶体的大小变化。但是，如果等待时间太长，尚未形成晶体的过量液态铋将凝固并影响已经形成的结晶。什么时候倒出多余的液态铋并没有固定的时间限制，因为它取决于现场的实验条件。通过照明设备我们可以观察到液态铋的即时状态。如果在液体表面上的还会有波纹，并且铋仍是液态。随着越来越多的铋凝固，波纹将会越来越小并且晶体变得可见。

请注意，不能经常移动正在能股的液态铋，因为它会影响晶体的形成：将会有很多小的铋晶体出现，并不会生成大的单晶。

可能需要多次尝试才能获得良好的晶体。如果等待太久，溶液凝固只能重新熔化，然后再试一次。甚至可以尝试使用倒出过量的液态铋在二级容器中以形成新的晶体。

取出晶体

第5步：取出晶体

过滤出多余的液态铋之后，在铋晶体生长的容器内应该可以看到生长完成的铋晶体。在铋晶体暴露于空气中的几分钟内其表面将会出现很多颜色。铋晶体可能会被卡在容器内，或者会有粘稠的液态铋附着在铋晶体上。待它们冷却之后可以轻松地折断它们并从容器中取出。容器的内表面会导致晶体出现固有的缺陷，因为总是会有晶体附着在容器的内表面上。避免这一缺陷的方法是通过使用一颗晶种悬浮在熔融的液态铋上作为晶体生长过程中的成核点。之后，只需要将铋晶体从溶液中提出，而不是到处过量的液态铋。晶种放置时间不宜过长，否则可能会与容器中其他晶体融合导致过大无法取出。

还有问题可以在线百度Hi我获得帮助。

二、二价锡的还原性问题

Sn2+ + 2OH- =Sn(OH)2↓

Sn(OH)2 + 2OH- = SnO2^2- + 2H2O

3SnO2^2- + 2Bi3+ +3H2O = 3H2SnO3↓ + 2Bi↓ 或者

3SnO2^2- + 2Bi3+ +6OH- = 3SnO3^2- + 2Bi↓ + 3H2O

到底是哪个反应取决于其前面氢氧化钠过量的程度，过量比较多发生后一反应。

如有不明欢迎追问

三、怎么判断元素半径和氧化性，还原性，最高价氧化物水化物的酸性，等等一些跟元素周期有关的排列！

按照元素周期表，同一周期的元素从左到右（除去稀有气体）原子半径逐步减小，单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，元素的最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱酸性逐渐增强。如第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯就是原子半径逐步减小，单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，元素的最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱酸性逐渐增强。所以原子半径最大的是钠原子，最小的是氯原子；单质还原性最强的是钠，氧化性最强的是氯气；元素的最高价氧化物对应水化物碱性最强的是氢氧化钠，酸性最强的是高氯酸。

同主族元素从上往下元素原子半径逐步增大，单质的还原性逐渐增强，氧化性逐渐减弱，元素的最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强酸性逐渐减弱。如VA族元素，原子半径最小的是氮原子，最大的是铋原子；单质氧化性最强的是氮气，还原性最强的是金属铋；元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是碳酸，碱性最强的是氢氧化铋。

归纳如下：

1 原子半径

（1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小；

（2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。

2 元素化合价

（1）除第1周期外，同周期从左到右，元素最高正价由碱金属+1递增到+7，非金属元素负价由碳族-4递增到-1（氟无正价，氧无+6价，除外）；

（2）同一主族的元素的最高正价、负价均相同

(3) 所有单质都显零价

3 单质的熔点

（1）同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减；

（2）同一族元素从上到下，元素组成的金属单质的熔点递减，非金属单质的熔点递增

4 元素的金属性与非金属性

（1）同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加，原子越容易得电子，从左到右金属性递减，非金属性递增；

（2）同一主族元素最外层电子数相同，因此随着电子层数的增加，原子越容易失电子，从上到下金属性递增，非金属性递减。

5 最高价氧化物和水化物的酸碱性

元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强。

6 非金属气态氢化物

元素非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液一般酸性越强；同主族非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性越弱。

7 单质的氧化性、还原性

一般元素的金属性越强，其单质的还原性越强，其氧化物的阳离子氧化性越弱；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱。