Арсен
Општа својства | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Име, симбол | арсен, As | ||||||
У периодноме систему | |||||||
| |||||||
Атомски број (Z) | 33 | ||||||
Група, периода | група 15 (пниктогени), периода 4, | ||||||
Блок | p-блок | ||||||
Категорија | металоид | ||||||
Рел. ат. маса (Ar) | 74,921595(6)[1] | ||||||
Ел. конфигурација | [Ar]3d104s24p3 | ||||||
по љускама | 2, 8, 18, 5 | ||||||
Физичка својства | |||||||
Боја | металносива | ||||||
Агрегатно стање | чврсто | ||||||
Тачка топљења | 1090 K (817 °C) | ||||||
Тачка кључања | 887 K (614 °C) | ||||||
Густина | 5727 kg/m3 | ||||||
Моларна запремина | 12,95×10−3 m³ /mol | ||||||
Топлота фузије | 369,9 kJ/mol | ||||||
Топлота испаравања | 34,76 kJ/mol | ||||||
Сп. топл. капацитет | 330 J/(kg*K) | ||||||
Атомска својства | |||||||
Оксидациона стања | ±3, 5 | ||||||
Особине оксида | средње кисели | ||||||
Електронегативност | 2,18 (Полинг) 2,20 (Олред) | ||||||
Енергије јонизације | 1: 947,0 kJ/mol 2: 1.798 kJ/mol 3: 2.735 kJ/mol (остале) | ||||||
Атомски радијус | 115 (114) pm | ||||||
Ковалентни радијус | 119 pm | ||||||
Валсов радијус | 185 pm | ||||||
Остало | |||||||
Кристална структура | ромбоедарска | ||||||
Топл. водљивост | 50 W/(m*K) W/(m·K) | ||||||
Сп. ел. водљивост | 3,45×106 S/m | ||||||
Мосова тврдоћа | 3,5 | ||||||
CAS број | 7440-38-2 | ||||||
Арсен (As, лат. arsenium) је металоид VA, групе.[2] Има четири изотопа: 73, 74, 75 i 76, од којих је постојан само 75.[3]
Заступљен је у земљиној кори у количини од 2,5 ppm (енгл. parts per million) у облику неколико минерала од којих је најраспрострањенији арсенопирит који се често налази и у лежиштима пирита.
Његова једињења су била позната још у античко доба. У чистом облику први га је издвојио алхемичар Алберт Велики у XII-ом веку, мада на то откриће претендују и старији арапски алхемичари и кинески народни лекари.
Сигурно најпознатије једињење арсена је врло токсичан As2O3. Нетоксичне соли арсен(V) су састојци пестицида, као и додаци стаклу дајући му зеленкасту боју.
Биолошки значај - неколико ензима који су неопходни за живот садрже арсен. Арсен је један од микроелемената и његова минимална дневна количина је веома ниска 0,04 милиграма. Соли арсен(III) су веома отровне и изазивају рак.
Смртоносна доза износи 50 милиграма. Соли арсен(V) су неотровне али имају јако бактерицидно дејство. Ипак уношењем великих количина оне се нагомилавају у организму и редукују се до токсичних соли арсен(III).
Арсен поседује две алотропске модификације: прва модификација- алфа је крх метал, који бурно реагује са водом. Друга модификација- бета је златне боје, много мање реактивна од алфа модификације. Чист арсен се додаје неким легурама челика, а и додаје се силицијуму у електричној индустрији.
Једињења арсена
Арсен гради два оксида:
Арсен (III)-оксид (As2O3) - Познатији је и по називу арсеник. Индустријски је најважније једињење арсена. Добија се пржењем неке арсенове руде, најчешће арсенопирита:
Има одлике безбојне стакласте масе која стајањем постаје непрозирна. Јак је отров, али се и у малим количинама употребљава као лек. У вези са њим су основане неке спекулације у вези са смрћу Наполеона Бонапарте. Киселе и базне особине овог оксида су слабо изражене. Арсенатна киселина, која се гради дејством воде на арсен (III)-оксид, показује слабо киселу реакцију. Према томе, арсен (III)-оксид је амфотеран оксид, али са јаче израженим киселим особинама.
Арсен (V)-оксид (As2O5) - Добија се када се арсениковој киселини одузме вода. Када се арсенатна киселина загрева 2 сата на око 210°C добија се овај арсенов оксид као бела, стакласта чврста супстанца која се расплињује:
При загревању, распада се на арсен (III)-оксид и ослобађа се кисеоник. Лако је растворан у води, стварајући арсенатну киселину. Познато је неколико арсената од којих индустријски значај има калцијум-арсенат (Ca3(AsO4)2), који су употребљава за уништавање штеточина и натријум арсенат, Na2HAsO4•12 H2O који се употребљава при штампању памучног платна.
Арсенитна киселина (H3AsO3) - Гради молекул пирамидијалног облика са OH групама везаним за арсен. Слаба је киселина. Опаснија је у свом анхидриду.
Арсенатна киселина (H3AsO4) - Безбојна слаба киселина. Индустријске сврхе ове киселине су веома ограничене због њене отровности. Има улогу у облагању неких дрва и за неке пестициде. Коришћена је и против трипанозоме, узрочника болести спавања. Ова употреба није била веома практична због велике количине потребне за дезинфикацију, која би одала токсичне последице.
Извори
- ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.