Chemisch element · referentiefiche

33As

Arseen

Arseen (As) is element 33 van het periodiek systeem, een metalloïde in groep 15, periode 4 en het p-blok. De elektronenconfiguratie [Ar] 3d10 4s2 4p3 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is vast.

Atoomnummer33

Standaard atoomgewicht74.921595(6)

Groep15

Periode4

Blokp

Elektronenconfiguratie[Ar] 3d10 4s2 4p3

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Elementen van groep 15 hebben vijf valentie-elektronen en kunnen verschillende oxidatietoestanden aannemen. Het karakter verandert van duidelijk niet-metallisch bovenaan naar sterker metallisch onderaan.

Bij arseen vormt de configuratie [Ar] 3d10 4s2 4p3 het vertrekpunt voor binding en oxidatietoestanden. De stabiliteit van verbindingen verandert merkbaar binnen de groep doordat atoomgrootte en energieniveaus verschuiven.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Deze elementen vormen hydriden, oxiden, halogeniden en talrijke covalente verbindingen. Oxidatietoestanden van −3 tot positieve waarden komen voor, waarbij stabiliteit sterk verandert binnen de groep.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand vast. De vermelde dichtheid is 5.727 g/cm³. Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar arseen voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt arseen vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals halfgeleiders, legeringen en houtverduurzaming.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Halfgeleiders

Arseen speelt een rol bij halfgeleiders. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Legeringen

Arseen kan aan metalen of legeringen worden toegevoegd om mechanische, thermische of corrosie-eigenschappen te veranderen.

Houtverduurzaming

Arseen speelt een rol bij houtverduurzaming. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Arseen staat in periode 4, groep 15 en het p-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Silicium, Fosfor, Zwavel, Germanium. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatiemetalloïde

Toestand bij kamertemperatuurvast

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 5

Dichtheid5.727 g/cm³

Smeltpunt—

Kookpunt—

Pauling-elektronegativiteit2.18

Eerste ionisatie-energie944kJ/mol

Elektronenaffiniteit77.65 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De historische identificatie van arseen verliep in meerdere stappen. Vroeg gebruik of waarneming, chemische isolatie en de moderne definitie via atoomnummer 33 hoeven niet met hetzelfde jaartal of dezelfde onderzoeker samen te vallen.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 74.921595(6). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Arseen heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van arseen hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.