周期表›元素›ヒ素

化学元素 · リファレンス

33As

ヒ素

ヒ素は原子番号33、元素記号Asの元素です。周期表では第4周期・第15族・pブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Ar] 3d10 4s2 4p3です。

原子番号33

標準原子量74.921595(6)

族15

周期4

ブロックp

電子配置[Ar] 3d10 4s2 4p3

電子構造

化学的性質を決めるもの

15族元素は5個の価電子を持ち、負から正まで複数の酸化状態をとります。族を下るほど金属的性質が増します。

ヒ素の電子配置は[Ar] 3d10 4s2 4p3です。結合相手と酸化状態の違いにより、単体から多様な化合物まで幅広い化学が現れます。

化学形

化合物・イオン・材料

水素化物、酸化物、オキソ酸・オキソアニオン、ハロゲン化物、金属との化合物などが代表的です。酸化状態は窒素からビスマスまで大きく変化します。

物理的性質

状態と相変化

室温での基準状態は固体です。掲載している密度は5.727 g/cm³です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。

存在と用途

ヒ素はどこにあり、何に使われるか

ヒ素は化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「半導体」「合金」「木材保存」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。

具体例

実際の用途

半導体

ヒ素は半導体に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

合金

ヒ素は合金に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

木材保存

ヒ素は木材保存に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

周期表上の位置

周辺元素からわかること

ヒ素は第4周期・第15族・pブロックにあります。周辺にはケイ素、リン、硫黄、ゲルマニウムなどが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。

基礎データ

物理・原子データ

分類半金属

室温での状態固体

電子殻2 · 8 · 18 · 5

密度5.727 g/cm³

融点—

沸点—

ポーリング電気陰性度2.18

第一イオン化エネルギー944kJ/mol

電子親和力77.65 kJ/mol

値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。

歴史

発見と同定

ヒ素を含む材料の利用は青銅器時代までさかのぼります。初期の利用と、元素としての化学的同定、原子番号による定義は区別して考える必要があります。

同位体

同位体組成と原子量

ヒ素の標準原子量は74.921595(6)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。

ヒ素には少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。

安全性

取り扱いと曝露

ヒ素の安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。