Chemisches Element · Referenzseite

33As

Arsen

Arsen ist Element 33 (As) in Periode 4, Gruppe 15 und im p-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Ar] 3d10 4s2 4p3.

Ordnungszahl33

Standard-Atomgewicht74.921595(6)

Gruppe15

Periode4

Blockp

Elektronenkonfiguration[Ar] 3d10 4s2 4p3

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Die Elemente der Gruppe 15 besitzen fünf Valenzelektronen. Sie können drei kovalente Bindungen bilden, Mehrfachbindungen eingehen und verschiedene Oxidationsstufen annehmen.

Die Konfiguration [Ar] 3d10 4s2 4p3 ordnet Arsen in eine Gruppe ein, deren Chemie von klar nichtmetallischen zu zunehmend metallischen Eigenschaften übergeht.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Zu den wichtigen Stoffklassen von Arsen gehören Hydride, Oxide, Oxosäuren beziehungsweise Oxoanionen, Halogenide und Verbindungen mit Metallen. Mehrere Oxidationsstufen sind möglich.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Arsen bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 5.727 g/cm³. Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Arsen vorkommt und wofür es verwendet wird

Arsen kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Halbleiter, Legierungen und Holzschutz eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Halbleiter

Arsen ist Bestandteil bestimmter Halbleitermaterialien. Deren elektrische Eigenschaften lassen sich über Reinheit, Kristallstruktur und Dotierung gezielt einstellen.

Legierungen

Arsen wird Legierungen zugesetzt, um Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schmelzverhalten oder Hochtemperatureigenschaften zu verändern.

Holzschutz

Im Bereich „Holzschutz“ wird Arsen in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Arsen steht in Periode 4, Gruppe 15 und im p-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Schwefel, Germanium; rechts davon Selen, Zinn. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationHalbmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 5

Dichte5.727 g/cm³

Schmelzpunkt—

Siedepunkt—

Pauling-Elektronegativität2.18

Erste Ionisierungsenergie944kJ/mol

Elektronenaffinität77.65 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Geschichte von Arsen umfasst die Beobachtung seiner Stoffe, die Identifizierung als eigenständiges Element und die spätere Einordnung nach Ordnungszahl. Diese Schritte lagen historisch nicht immer zeitlich zusammen.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 74.921595(6). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Arsen besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Viele Arsenverbindungen sind giftig; einige sind krebserzeugend. Das Risiko hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab.