Élément chimique · fiche de référence

33As

Arsenic

L’arsenic est l’élément 33 (As), situé en période 4, groupe 15 et dans le bloc p. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Ar] 3d10 4s2 4p3.

Numéro atomique33

Poids atomique standard74,921595(6)

Groupe15

Période4

Blocp

Configuration électronique[Ar] 3d10 4s2 4p3

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

Les atomes du groupe 15 possèdent cinq électrons de valence. Ils peuvent former trois liaisons covalentes, participer à des liaisons multiples ou adopter plusieurs états d’oxydation selon l’élément et ses partenaires chimiques.

La configuration [Ar] 3d10 4s2 4p3 place arsenic dans cette famille, mais le comportement évolue fortement entre l’azote et le phosphore, non métalliques, et les membres plus lourds au caractère davantage métallique.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

Hydrures, oxydes, oxoacides ou oxoanions, halogénures et composés avec les métaux sont fréquents. Les états d’oxydation s’étendent de −3 à des valeurs positives, mais leur stabilité change fortement de l’azote au bismuth.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 5,727 g/cm³. Lorsqu’une température de changement d’état n’est pas indiquée, le comportement peut dépendre fortement de l’allotrope ou de la pression, ou ne pas disposer d’une valeur de référence suffisamment robuste. La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

L’arsenic est surtout présent dans des minerais sulfurés et est souvent récupéré lors de la métallurgie du cuivre, du plomb ou de l’or. Certains composés de l’arsenic ont des applications électroniques, notamment dans l’arséniure de gallium, mais de nombreuses formes de l’arsenic sont toxiques et nécessitent une manipulation strictement contrôlée.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

semi-conducteurs

Les composés ou formes dopées de l’arsenic permettent de contrôler la conduction électrique dans des dispositifs semi-conducteurs.

alliages

L’arsenic est ajouté à des métaux pour modifier leur résistance, leur tenue à la corrosion, leur fusion ou leurs performances à haute température.

préservation du bois

Certains composés de l’arsenic ont été utilisés pour protéger le bois ; plusieurs usages sont aujourd’hui restreints en raison de leur toxicité.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

L’arsenic est en période 4 et dans le groupe 15. Dans le voisinage affiché, il se trouve entre le germanium et le sélénium sur la même période ; le phosphore est au-dessus et l’antimoine au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétalloïde

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 5

Masse volumique5,727 g/cm³

Point de fusion—

Point d’ébullition—

Électronégativité de Pauling2,18

Première énergie d’ionisation944kJ/mol

Affinité électronique77,65 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

L’usage de l’arsenic remonte à l’âge du bronze. Cet usage précède la chimie moderne : usage du matériau, identification de l’élément et définition ultérieure par le numéro atomique sont des étapes distinctes.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 74.921595(6). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

L’arsenic possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

De nombreux composés de l’arsenic sont toxiques et cancérogènes. La forme chimique et la voie d’exposition modifient fortement le risque.