주기율표›원소›비소

화학 원소 · 참고 페이지

33As

비소

비소는 원자번호 33, 원소 기호 As인 화학 원소다. 주기율표에서 4주기, 15족, p 블록에 위치한다. 실온에서의 기준 상태는 고체이며 전자 배치는 [Ar] 3d10 4s2 4p3이다.

원자번호33

표준 원자량74.921595(6)

족15

주기4

블록p

전자 배치[Ar] 3d10 4s2 4p3

전자 구조

화학적 성질을 결정하는 요인

15족 원자는 다섯 개의 원자가 전자를 가진다. 세 개의 공유 결합을 만들거나 다중 결합에 참여할 수 있으며, 원소와 결합 상대에 따라 여러 산화 상태를 취한다.

전자 배치 [Ar] 3d10 4s2 4p3은 비소을 이 계열에 놓는다. 그러나 15족의 화학은 비금속인 질소·인에서 더 무겁고 금속성이 큰 원소로 갈수록 크게 변한다.

화학적 형태

화합물, 이온과 물질

15족에서는 수소화물, 산화물, 산소산·산소산 이온, 할로젠화물과 금속 화합물이 널리 나타난다. −3에서 양의 값까지 여러 산화 상태가 가능하며 원소가 무거워질수록 안정한 상태의 범위가 달라진다.

물리적 거동

상태와 상전이

실온에서의 기준 상태는 고체이다. 제시된 밀도는 5.727 g/cm³이다. 녹는점은 —, 끓는점은 —이다. 압력, 순도와 결정 구조에 따라 실제 측정되는 물리적 성질은 달라질 수 있다.

존재와 활용

비소는 어디에서 발견되고 어떻게 쓰이는가

실제 활용에서 비소는 반도체 · 합금 · 목재 보존 같은 분야와 관련된다. 어떤 경우에는 원소 자체가 아니라 특정 화합물, 합금 또는 동위원소의 성질을 이용한다.

실제 활용

실제 사용 사례

반도체

비소의 화합물이나 도핑 형태는 반도체 소자의 전기 전도성을 조절하는 데 사용된다.

합금

비소는 금속에 첨가되어 강도, 내식성, 녹는 성질 또는 고온 성능을 조절한다.

목재 보존

일부 비소 화합물은 과거 목재 보존에 사용됐지만 독성 문제 때문에 현재는 많은 용도가 제한된다.

주기율표상의 위치

이웃 원소가 알려 주는 것

비소는 4주기 15족에 있다. 여기 표시된 주변 원소에는 규소, 인, 황, 저마늄, 셀레늄, 주석, 안티모니, 텔루륨 등이 있다. 이 위치 관계를 이용하면 원자 크기, 이온화 에너지와 결합 성향이 주기율표에서 어떻게 변하는지 비교할 수 있다.

참고 데이터

물리적·원자적 성질

분류준금속

실온에서의 상태고체

전자 껍질2 · 8 · 18 · 5

밀도5.727 g/cm³

녹는점—

끓는점—

폴링 전기음성도2.18

1차 이온화 에너지944kJ/mol

전자 친화도77.65 kJ/mol

값은 해당되는 경우 원소 자체 또는 중성 원자를 기준으로 한다. 물리적 데이터는 동소체, 압력과 측정 조건에 따라 달라질 수 있다.

역사

발견과 확인

비소이 하나의 독립된 원소로 확인되기까지는 관찰, 분리, 분석과 원자 이론의 발전이 필요했다. 현대의 원소 정의는 원자번호를 기준으로 한다.

동위원소와 원자량

동위원소 조성이 수치에 미치는 영향

표준 원자량은 74.921595(6)이다. 이 값은 자연계 물질의 동위원소 조성을 반영한 평균값이며 특정 원자 하나의 질량을 뜻하지 않는다.

비소는 적어도 하나의 안정 동위원소가 있다. 동위원소는 양성자 수가 같아 같은 원소이지만 중성자 수와 원자 질량이 서로 다르다.

안전

취급과 노출

비소의 일부 화합물은 독성과 발암성이 강하다. 위험 정도는 화학적 형태와 노출 경로에 크게 좌우된다.