Химичен елемент · справочна страница

33As

Арсен

Арсен е химичен елемент с атомен номер 33 (As), разположен в период 4, група 15 и блок p. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d10 4s2 4p3.

Атомен номер33

Стандартна атомна маса74.921595(6)

Група15

Период4

Блокp

Електронна конфигурация[Ar] 3d10 4s2 4p3

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

Атомите от група 15 имат пет валентни електрона. Те могат да образуват три ковалентни връзки, да участват в кратни връзки или да проявяват различни степени на окисление според елемента и партньорите му в химичната връзка.

Електронната конфигурация [Ar] 3d10 4s2 4p3 поставя арсен в това семейство, но химията се променя значително от неметалните азот и фосфор към по-тежките представители с по-силен метален характер.

Химични форми

Съединения, йони и материали

Често срещани са хидриди, оксиди, оксокиселини или оксоаниони, халогениди и съединения с метали. В групата се срещат степени на окисление от −3 до положителни стойности, като достъпният диапазон се изменя значително от азота до бисмута.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 5.727 g/cm³. Когато липсва стойност за фазов преход, поведението може да не е еднозначно определено при обичайно налягане, да зависи силно от алотропната форма или да няма надеждна референтна стойност. Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща арсен и за какво се използва

На практика арсен се среща в приложения като Полупроводници, Сплави и Защита на дървесина.

На практика

Конкретни примери за приложение

Полупроводници

Съединения или легирани форми на арсен се използват за управление на електропроводимостта в полупроводникови устройства.

Сплави

Арсен се добавя към метали, за да се променят якостта, устойчивостта на корозия, поведението при топене или свойствата при висока температура.

Защита на дървесина

Някои съединения на арсен са били използвани за защита на дървесина; днес много от тези приложения са ограничени заради токсичността.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Арсен е в период 4 и група 15. В показаната област той се намира между германий и селен в същия период; фосфор е над него, а антимон е под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияметалоид

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 5

Плътност5.727 g/cm³

Температура на топене—

Температура на кипене—

Електроотрицателност по Полинг2.18

Първа йонизационна енергия944kJ/mol

Електронен афинитет77.65 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Употребата на арсен е засвидетелствана още през бронзовата епоха. Тя предхожда съвременната химия, затова използването на материала, разпознаването на елемента и по-късното му определяне чрез атомния номер са отделни етапи.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 74.921595(6). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Арсен има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Много съединения на арсена са токсични и канцерогенни. Рискът зависи силно от химичната форма и пътя на експозиция.