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¿Cuál es el arsénico? Características, propiedades y aplicaciones

Arsénico – grupo de clases de productos químicos del nitrógeno (Grupo 15 de la tabla periódica). Esta gris brillo metálico sustancia frágil (α-arsénico) con una red cristalina romboédrica. Cuando se calienta a 600 ° C Como se sublima. Después de la refrigeración, un vapor, una nueva modificación – arsénico amarillo. Por encima de 270 ° C todos los Como se están moviendo en el arsénico negro.


Historia del descubrimiento

El hecho de que este arsénico era conocida mucho antes de que el reconocimiento de sus elementos químicos. El IV c. BC. e. Aristóteles habló de una sustancia llamada "sandarak", que ahora se cree que ha sido rejalgar, o de sulfuro de arsénico. Y en el siglo I antes de Cristo. e. Pliniy Starshy y escritores Pedany Dioscoride describe auripigment – colorante Como 2 S 3. En XI. n. e. difería tres variedades blanco "arsénico" (As 4 O 6), amarillo (As 2 S 3) y rojo (As 4 S 4). El artículo en sí mismo, probablemente, fue aislado por primera vez en el siglo XIII, Alberto Magno, quien observó la aparición de una sustancia similar al metal cuando Ars, también conocido como As 2 S 3 se calentó con agua y jabón. Pero la confianza en el hecho de que el científico natural era pura arsénico, no. La primera evidencia real de la asignación de puro elemento químico está fechado en 1649. farmacéutico alemán Iogann Shreder preparó arsénico, calentándolo en presencia de monóxido de carbono. Más tarde Nicolas Lemery, doctor y químico francés observa la formación de este elemento químico por calentamiento de una mezcla de un óxido, y jabones de potasio. Por el principio del siglo XVIII, arsénico ya era conocido como un semi-único del metal.

predominio

corteza y de la tierra es baja concentración de arsénico fue de 1,5 ppm. Se encuentra en el suelo y minerales y puede entrar en el aire, agua y suelo debido a la erosión del viento y el agua. Además, un elemento entra en la atmósfera de otras fuentes. Como resultado de erupciones volcánicas en el aire se libera de aproximadamente 3 mil. T arsénico por año, los microorganismos forman de 20 mil. T metilarsina volátil un año, y, como resultado de la quema de combustibles fósiles en el mismo período se asigna de 80 mil. T.

A pesar de que los Como – un veneno mortal, es un componente importante de la potencia de algunos animales y posiblemente humano, aunque la dosis necesaria no excede de 0,01 mg / día.

El arsénico es muy difícil de traducir en un estado soluble en agua o volátil. El hecho de que es bastante móvil, significa que no puede aparecer una gran concentración de la sustancia en un solo lugar. Por un lado, esto es bueno, pero por el otro – la facilidad con que se propaga, es la razón de que la contaminación por arsénico se está convirtiendo en un problema más grande. Debido a las actividades humanas, principalmente a través de la minería y de fusión, migra elemento químico generalmente inmóviles, y ahora se puede encontrar no sólo en los lugares de su concentración natural.

La cantidad de arsénico en la corteza es de aproximadamente 5 g por tonelada. En el espacio, se estima como la concentración de 4 átomos por millón de átomos de silicio. Este elemento está ampliamente distribuido. Una pequeña cantidad está presente en el estado nativo. Típicamente, la formación de 90-98% arsénico pureza ocurren juntos con metales tales como antimonio y plata. La mayor parte de ella, sin embargo, es una parte de más de 150 minerales diferentes – sulfuros, arseniuros, sulphoarsenides y arsenito. Arsenopirita FeAsS es uno de los más comunes minerales como rodamientos. Otros compuestos de arsénico común – minerales rejalgar Como 4 S 4, auripigment Como 2 S 3, FeAs lollingita y enargita 2 Cu 3 AsS 4. También óxido de arsénico común. La mayor parte de este material es un subproducto de la fundición de cobre, plomo, cobalto, y minerales de oro.

En la naturaleza, hay sólo un isótopo estable del arsénico – 75 como. Entre los isótopos radiactivos artificiales liberados 76 Como c vida media de 26.4 horas. Arsénico-72, -74 y -76 se utilizan en el diagnóstico médico.

la producción y el uso industrial

arsenopirita arsénico metálico preparado por calentamiento a 650-700 ° C sin acceso de aire. Si arsenopirita y otra minerales metálicos calentados con el oxígeno, el Como reacciona fácilmente con ellos en forma de compuesto fácilmente sublima Como 4 O 6, también conocido como "arsénico blanco". vapores de óxido se recogieron y se condensan, y posteriormente volvió a purificar por sublimación. La mayor parte ya que se produce por la reducción del carbono de arsénico blanco así obtenido.

El consumo mundial de arsénico metálico es relativamente pequeño – sólo unos pocos cientos de toneladas por año. Gran parte de lo que se consume, proviene de Suecia. Se utiliza en la metalurgia debido a sus propiedades de metaloides. Aproximadamente el 1% del arsénico se utiliza en la fabricación de granalla de plomo, ya que mejora la redondez de las gotitas fundidas. Las propiedades de la aleación para cojinetes sobre la base de plomo se mejoran tanto en las características térmicas y mecánicas de cuando contienen aproximadamente un 3% de arsénico. La presencia de pequeñas cantidades de este elemento químico en aleaciones de plomo les templa para su uso en baterías y la armadura del cable. Pequeñas impurezas son arsénico resistencia aumento corrosión y propiedades térmicas de cobre y latón. La química pura elemental como el bronce se utiliza para la aplicación de recubrimientos y en pirotecnia. Altamente arsénico encuentra aplicación en la tecnología de semiconductores, donde se utiliza con el silicio y el germanio, así como en forma de arseniuro de galio (GaAs) en los diodos, láser y transistores.

Como compuestos

Desde valencia arsénico es 3 y 5, y tiene varios estados de oxidación -3-5, el elemento puede formar varios tipos de compuestos. Los más importantes de significación comercial sus óxidos, básicos formularios de los cuales son el As 4 O 6 y As 2 O 5. óxido arsenioso, conocido comúnmente como el arsénico blanco, – un subproducto asar menas de cobre, plomo y otros metales, así como minerales de sulfuro y arsenopirita. Él es el material de partida para la mayoría de los otros compuestos. Además, se utiliza en los pesticidas, utiliza un agente decolorante en la fabricación de vidrio y conservante para cuero. pentóxido de arsénico se forma cuando se expone al oxidante (por ejemplo, ácido nítrico) al arsénico blanco. Es el ingrediente principal de los insecticidas, herbicidas y el adhesivo para metal.

Arsina (AsH3), gas incoloro tóxico que consiste en hidrógeno y arsénico, – es otra sustancia conocida. La sustancia, también llamado hidrógeno arsenical se preparan por hidrólisis de arseniuros metálicos, y la recuperación de metales a partir de compuestos de arsénico en soluciones ácidas. Se ha encontrado aplicación como dopante en los semiconductores y gas venenoso militar. En la agricultura, ácido arsénico gran importancia (H 3 AsO 4), arseniato de plomo (PbHAsO 4) y arseniato de calcio [Ca 3 (ASO 4) 2], que se utilizan para esterilizar el control de plagas del suelo y.

elemento químico formar una pluralidad de compuestos orgánicos – arsénico. Kakodin (CH3) 2 Como-As (CH3) 2, por ejemplo, usado en la preparación de un (agente de secado) desecante ampliamente utilizado – ácido cacodílico. compuesto orgánico complejo de un elemento utilizado en el tratamiento de ciertas enfermedades tales como la disentería amebiana causada por microorganismos.

propiedades físicas

¿Cuál es el arsénico en términos de sus propiedades físicas? En su estado más estable, que es un color gris acero sólido frágil con baja conductividad térmica y eléctrica. Aunque algunas formas de Como son de metal como, su asignación a los no metales – una caracterización más exacta de arsénico. Hay otros tipos de arsénico, pero no están muy bien estudiados, la forma metastable especialmente amarillo, que consiste en moléculas como 4, como el fósforo blanco P 4. sublima arsénico a una temperatura de 613 ° C, y como un vapor que existe como moléculas como 4, que no se disocian a una temperatura de aproximadamente 800 ° C. disociación completa de las moléculas en el AS 2 tiene lugar a 1700 ° C.

la estructura atómica y capacidad de formar enlaces

E fórmula de arsénico – 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 – como el nitrógeno y el fósforo que la cáscara exterior tiene cinco electrones, pero difiere de ellas en presencia de 18 electrones en la penúltima shell en lugar de dos o ocho. La adición de 10 cargas positivas en el núcleo durante el llenado cinco 3d-orbitales a menudo causa disminución general de la nube de electrones y el aumento de elementos de electronegatividad. El arsénico en la tabla periódica puede ser comparado con otros grupos, que demuestran claramente este patrón. Por ejemplo, en general se acepta que el zinc es más electronegativo que el magnesio y galio – que el aluminio. Sin embargo, en el grupo siguiente, esta diferencia disminuye, y muchos no están de acuerdo con el hecho de que Alemania electronegatividad de silicio, a pesar de la abundancia de evidencia química. Esta transición de 8 a 18 membrana de células de fósforo al arsénico puede aumentar la electronegatividad, pero sigue siendo controvertido.

Similitud Como la cáscara externa y P indica que pueden formar tres enlaces covalentes por átomo, en presencia de par de electrones no unido adicional. Por tanto, la oxidación debe ser 3 o -3, dependiendo de la electronegatividad relativa mutua. La estructura de arsénico también sugiere la posibilidad de utilizar un externos orbitales d para la expansión del octeto que permite que el elemento para formar un 5 lazos. Se realiza solamente en la reacción con flúor. La presencia de un par de electrones libres para la formación de compuestos complejos (a través de la donación de electrones) Como en átomo aparece mucho más pequeño que el fósforo y el nitrógeno.

El arsénico es estable en el aire seco, pero en húmedo cubierto con óxido negro. Sus vapores se queman fácilmente formulario como 2 O 3. ¿Cuál es el arsénico en estado libre? Prácticamente no se expone al agua, álcalis y ácidos no oxidantes, pero se oxida con ácido nítrico a un estado 5. Desde arsénico reaccionar halógenos, azufre, y muchos metales forman arseniuros.

química analítica

La sustancia se puede detectar cualitativamente arsénico como oropimente amarillo precipita bajo la acción de una solución de ácido clorhídrico al 25%. Las huellas de Como, generalmente determinados por su conversión a arsina, que puede ser detectado por la prueba de marzo. Arsina se descompone térmicamente para formar un espejo negro de arsénico dentro del tubo estrecho. Por el método de la sonda Gutzeit impregnado con cloruro de mercurio bajo la acción de arsina a oscuras debido a la precipitación de mercurio.

características toxicológicas de arsénico

toxicidad celular y sus derivados son ampliamente varía dentro de un amplio intervalo, de arsina extremadamente tóxico y sus derivados orgánicos simplemente como, que es relativamente inerte. Eso es arsénico, dicho uso de sus compuestos orgánicos como agentes de guerra química (Lewisita) y agente defoliante blister ( "agente azul", basada en una mezcla acuosa de 5% de ácido cacodílico, sal de sodio 26% del mismo).

En general, los derivados de este elemento químico irritan la piel y causan dermatitis. También la protección contra la inhalación de polvo que contiene arsénico recomendado, pero la mayoría envenenamiento se produce cuando se ingiere. La concentración máxima permisible de Como en polvo por día de ocho horas es de 0,5 mg / m 3. Para la dosis de arsina se reduce a 0,05 partes por millón. Además del uso de los compuestos de la elemento químico como herbicidas y pesticidas, la aplicación de arsénico en farmacología produjo Salvarsan – primer fármaco con éxito contra la sífilis.

Impacto en la salud

El arsénico es uno de los elementos más tóxicos. Compuestos inorgánicos de la sustancia química que se encuentran naturalmente en pequeñas cantidades. Los usuarios pueden estar expuestos al arsénico a través de alimentos, agua y aire. La exposición también puede ocurrir tras el contacto de la piel con el suelo contaminado o agua.

el contenido de arsénico es bastante baja en alimentos. Sin embargo, sus niveles en el pescado y el marisco pueden ser muy altas, ya que absorben elemento activo químico del agua en la que viven. Una cantidad significativa de arsénico inorgánico en el pescado puede ser un peligro para la salud humana.

Los efectos de las sustancias también están sujetas a las personas que trabajan con ellos, viven en casas construidas de madera tratada con ellos, y en tierras agrícolas, que en el pasado utilizaron pesticidas.

El arsénico inorgánico puede causar varios efectos sobre la salud, tales como irritación del estómago y los intestinos, disminución de la producción de glóbulos rojos y blancos, el cambio de la piel, e irritación pulmonar. Se supone que la absorción de una cantidad significativa de esta sustancia puede aumentar las posibilidades de desarrollar cáncer, especialmente cáncer de piel, pulmón, hígado y sistema linfático.

Muy altas concentraciones de arsénico inorgánico son la causa de la infertilidad y aborto involuntario en las mujeres, dermatitis, disminución de la resistencia a las infecciones, problemas del corazón y daño cerebral. Además, este elemento químico es capaz de dañar el ADN.

dosis de arsénico blanco Lethal es de 100 mg.

El compuesto orgánico de un elemento o cáncer, o dañar el código genético no causan, pero altas dosis puede causar daño a la salud humana, tales como para causar trastornos nerviosos o dolor en el abdomen.

Como propiedades

propiedades físicas de arsénico siguiente químicas básicas y:

  • Número atómico – 33.
  • El peso atómico – 74.9216.
  • Punto de fusión moho gris – 814 ° C a una presión de 36 atmósferas.
  • Densidad moho gris – 5,73 g / cm 3 a 14 ° C.
  • La densidad de la forma amarilla – 2,03 g / cm 3 a 18 ° C.
  • fórmula arsénico Electronic – 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
  • estado de oxidación – -3, 3, 5.
  • Valencia de arsénico – 3, 5.