Det periodiske system›Grundstoffer›Arsen

Grundstof · referenceark

33As

Arsen

Arsen (As) er grundstof 33, et halvmetal i gruppe 15, periode 4 og p-blokken. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p3 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer33

Standardatomvægt74.921595(6)

Gruppe15

Periode4

Blokp

Elektronkonfiguration[Ar] 3d10 4s2 4p3

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

Grundstofferne i gruppe 15 har fem valenselektroner og kan optræde i flere oxidationstrin. Karakteren ændrer sig fra tydeligt ikke-metallisk øverst til mere metallisk længere nede.

For arsen er konfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p3 udgangspunktet for binding og oxidationstrin. Stabiliteten af forbindelser ændres tydeligt gennem gruppen, fordi atomstørrelse og energiniveauer forskydes.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Disse grundstoffer danner hydrider, oxider, halogenider og mange kovalente forbindelser. Oxidationstrin fra −3 til positive værdier forekommer, og stabiliteten ændres gennem gruppen.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 5.727 g/cm³. Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor arsen findes og bruges

I praksis møder man arsen blandt andet i sammenhænge som halvledere, legeringer og træbeskyttelse.

I praksis

Konkrete anvendelser

Halvledere

Arsen spiller en rolle i halvledere. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Legeringer

Arsen spiller en rolle i legeringer. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Træbeskyttelse

Arsen spiller en rolle i træbeskyttelse. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Arsen ligger i periode 4, gruppe 15 og p-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Silicium, Phosphor, Svovl, Germanium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationhalvmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 5

Massefylde5.727 g/cm³

Smeltepunkt—

Kogepunkt—

Pauling-elektronegativitet2.18

Første ioniseringsenergi944kJ/mol

Elektronaffinitet77.65 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Den historiske identifikation af arsen skete i flere trin. Tidlig brug eller observation, kemisk isolering og den moderne definition via atomnummer 33 behøver ikke at have samme årstal eller samme forsker.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 74.921595(6). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Arsen har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved arsen afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.