Arseeni tosiasiat: Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

33

Kuten

74.92159

Albertus Magnus 1250? Schroeder julkaisi kaksi menetelmää elementtisten arseenien valmistamiseksi vuonna 1649.

[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p³

Latinalainen arsenicum ja kreikkalainen arsenikon: keltainen orpimentti, tunnistettu uroshenikosilla, uskomuksesta, että metallit olivat eri sukupuolia; Arabialainen Az-zernikh: persikkalaisen zerni-zar-alkuaine, kulta

Arseenin valenssi on -3, 0, +3 tai +5. Alkuainekiintoaine esiintyy pääasiassa kahdessa modifikaatiossa, vaikka muistakin allotropeista ilmoitetaan. Keltaisen arseenin ominaispaino on 1,97, kun taas harmaan tai metallisen arseenin ominaispaino on 5,73. Harmaa arseeni on tavallinen vakaa muoto, sulamispiste on 817 ° C (28 atm) ja sublimoitumispiste 613 ° C. Harmaa arseeni on erittäin hauras puolimetallinen kiinteä aine. Se on väriltään teräsharmaa, kiteinen, tuhoaa helposti ilmassa ja hapettuu nopeasti arseenioksidiksi (As₂O₃) kuumentuessaan (arseenioksidi vapauttaa valkosipulin hajun). Arseeni ja sen yhdisteet ovat myrkyllisiä.

Arseenia käytetään dopingiaineena solid-state-laitteissa. Gallium-arsenidia käytetään lasereissa, jotka muuttavat sähkön koherentiksi valoksi. Arseenia käytetään pyrotehnikana, kovettaen ja parantaen ammuksen pallomaisuutta sekä galvanoinnissa. Arseeniyhdisteitä käytetään hyönteismyrkkyinä ja muissa myrkkyissä.

Arseenia esiintyy alkuperäisessä tilassaan, realgaarissa ja orpimentissa sen sulfideina, raskasmetallien arsenideina ja sulfaresenideinä, arsenaateina ja sen oksidina. Yleisin mineraali on Mispickel tai arsenopyrite (FeSA), joka voidaan kuumentaa ylevään arseeniin jättäen rautasulfidia.

puolimetallioksidit

5,73 (harmaa arseeni)

1090 K 35,8 ilmakehässä (kolminkertainen piste arseenia). Normaalissa paineessa arseenilla on ei sulamispistettä. Normaali paineessa kiinteä arseeni sublimoituu kaasuksi 887 K lämpötilassa.

876

teräsharmaa, hauras puolimetalli

Arseenin tunnettuja 30 isotooppia on As-63: sta As-92: een. Arseenilla on yksi vakaa isotooppi: As-75.

Atomisäde (Pm): 139

Atomimäärät (Cc / mol): 13.1

Kovalenttinen säde (Pm): 120

Ionic Säde: 46 (+ 5e) 222 (-3e)

Ominaislämpö (@ 20 ° C J / g mol): 0.328

Haihtumislämpö (kJ / mol): 32.4

Debye-lämpötila (K): 285.00

Pauling-negatiivisuusluku: 2.18

Ensimmäinen ionisoiva energia (kJ / mol): 946.2

Hapetustilat: 5, 3, -2

Hilan rakenne: romboedrisestä

Hilan vakio (Å): 4.130

CAS-rekisterinumero: 7440-38-2

Arseeni-trivia:

• Arseenisulfidi ja arseenioksidi on ollut tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Albertus Magnus havaitsi, että näillä yhdisteillä oli yleinen metalliosa 1300-luvulla.
• Arseenin nimi tulee latinalaisesta arsenicumista ja kreikkalaisesta arsenikonista viitaten keltaiseen orppetiin. Keltainen orpimentti oli alkemistien yleisimpiä arseenilähteitä, ja sen tiedetään nyt olevan arseenisulfidi (As₂S₃).
• Harmaa arseeni on kiiltävä arseenin metallinen allotropi. Se on eniten yhteinen allotrope ja johtaa sähköä.
• Keltainen arseeni on huono sähkönjohdin ja on pehmeää ja vahamaista.
• Musta arseeni on huono sähkönjohdin ja hauras, lasimaisen ulkonäön.
• Kun arseenia kuumennetaan ilmassa, höyryt haisevat valkosipulilta.
• Yhdisteet, jotka sisältävät arseenia -3: ssa hapetustila kutsutaan arsenideiksi.
• Yhdisteitä, jotka sisältävät arseenia +3-hapetustilassa, kutsutaan arseeneiksi.
• Yhdisteitä, jotka sisältävät arseenia +5-hapetustilassa, kutsutaan arsenaateiksi.
• Viktoriaanisen aikakauden naiset kuluttavat seosta arseenia, etikkaa ja liitua keventääkseen ihonsa.
• Arseeni tunnetaan vuosisatojen ajan ”myrkkyjen kuninkaana”.
• Arseenin pitoisuus on 1,8 mg / kg (miljoonasosa) maankuoressa.

Lähde: Los Alamosin kansallinen laboratorio (2001), Crescent Chemical Company (2001), Langen kemian käsikirja (1952), CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja (18. painos) Kansainvälisen atomienergiajärjestön ENSDF-tietokanta (lokakuu 2010)