Арсен

Арсен
Општа својства
Име, симбол	арсен, As
У периодноме систему
германијум ← арсен → селен	‍
Атомски број (Z)	33
Група, периода	група 15 (пниктогени), периода 4,
Блок	p-блок
Категорија	металоид
Рел. ат. маса (Ar)	74,921595(6)
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
	Спектралне линије
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
	референце • Википодаци

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:

$2FeAsS+5O_{2}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+SO_{2}+As_{2}O_{3}$

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:

$2H_{3}AsO_{4}\rightarrow As_{2}O_{5}+3H_{2}O$

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.

Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link GA

[CIAAW2016-1] 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.

[Housecroft3rd-2] Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.

[ParkesNeorganskaHemija-3] Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.

[1]

[2]

[3]