Elemento chimico · scheda di riferimento

33As

Arsenico

L’arsenico è l’elemento 33 (As), nel periodo 4, gruppo 15 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Ar] 3d10 4s2 4p3.

Numero atomico33

Peso atomico standard74.921595(6)

Gruppo15

Periodo4

Bloccop

Configurazione elettronica[Ar] 3d10 4s2 4p3

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

Gli elementi del gruppo 15 hanno cinque elettroni di valenza. Possono formare tre legami covalenti, partecipare a legami multipli e assumere diversi stati di ossidazione.

La configurazione [Ar] 3d10 4s2 4p3 colloca arsenico in una famiglia la cui chimica passa da membri nettamente non metallici ad altri con crescente carattere metallico.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Tra le forme comuni di arsenico figurano idruri, ossidi, ossoanioni, alogenuri e composti con metalli. La stabilità dei diversi stati di ossidazione cambia scendendo lungo il gruppo.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento dell’arsenico è solido. Tra i dati riportati: densità 5.727 g/cm³. I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato l’arsenico

L’arsenico si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Semiconduttori, Leghe e Protezione del legno; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Semiconduttori

L’arsenico viene utilizzato nei semiconduttori quando struttura elettronica, drogaggio e purezza permettono di controllare la conduzione elettrica.

Leghe

L’arsenico viene aggiunto a leghe per modificare resistenza, durezza, corrosione, temperatura di fusione o altre proprietà del materiale.

Protezione del legno

Nell’ambito «Protezione del legno», l’arsenico viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

L’arsenico si trova nel periodo 4, gruppo 15 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il germanio a sinistra e il selenio a destra; nello stesso gruppo il fosforo sopra e l’antimonio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetalloide

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 5

Densità5.727 g/cm³

Punto di fusione—

Punto di ebollizione—

Elettronegatività di Pauling2.18

Prima energia di ionizzazione944kJ/mol

Affinità elettronica77.65 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La storia dell’arsenico comprende l’identificazione come elemento distinto e la successiva classificazione secondo il numero atomico. Le fasi sperimentali e la definizione moderna dell’elemento non coincisero necessariamente nello stesso periodo.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 74.921595(6). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi dell’arsenico hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

Molti composti dell’arsenico sono tossici e alcuni sono cancerogeni. Il rischio dipende dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione.