Мышьяк элемент

Мышьяк элемент

Степень окисления мышьяка

Общие сведения о степени окисления мышьяка

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Мышьяк — элемент четвертого периода V группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы. Обозначение – As.

Мышьяк существует в виде нескольких аллотропных модификаций. Наиболее устойчив при обычных условиях металлический (серый) мышьяк. Он образует серо-стальную хрупкую кристаллическую массу с металлическим блеском на свежем изломе. Плотность 5,72 г/см3. При нагревании под нормальным давлением серый мышьяк сублимируется. Обладает металлической электрической проводимостью.

При быстром охлаждении пара, состоящего из молекул As4, образуется неметаллическая модификация желтый мышьяк. Плотность 2,0 г/см3. При действии света или слабом нагревании переходит в серый мышьяк.

Степень окисления мышьяка в соединениях

Мышьяк проявляет отрицательную степень окисления (-3) в солеподобных соединениях – арсенидах – бинарных соединениях с s-элементами I и II групп Периодической таблицы Д.И. Менделеева: K3As-3, Ca3As-3, Mg3As-32 и т.д.

Наиболее характерная для мышьяка является степень окисления равна (+5): As+5Cl5, As+52O5, As+52S5.

Мышьяк также существует в виде элементарного соединения, где её степень окисления равна нулю.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1 ПРИМЕР 2

Мышьяк — минерал из класса самородных элементов, полуметалл, химическая формула As. Обычны примеси Sb, S, Fe, Ag, Ni; реже Bi и V. Содержание As в самородном мышьяке достигает 98%. Химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33. Мышьяк (неочищенный мышьяк) представляет собой твердое вещество, извлекаемое из природных арсенопиритов. Он существует в двух основных формах: обыкновенный, так называемый «металлический» мышьяк, в виде блестящих кристаллов стального цвета, хрупких, не растворимых в воде и желтый мышьяк, кристаллический, довольно неустойчивый. Мышьяк используется в производстве дисульфида мышьяка, крупной дроби, твердой бронзы и различных других сплавов (олова, меди и т.п.)

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура мышьяка дитригонально-скаленоэдрическая симметрия. Сингония тригональная, в. с. L633L23PC. Кристаллы крайне редки, имеют ромбоэдрический или псевдокубический габитус.

Установлено несколько аллотропных модификаций мышьяка. В обычных условиях устойчив металлический, или серый мышьяк (альфа-мышьяк). Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая, с периодом а=4,123 А, угол а = 54° 10′. Плотность (при температуре 20° С) 5,72 г/см3; температурный коэфф. линейного расширения 3,36 • 10 град ; удельное электрическое сопротивление (температура 0° С) 35 • 10—6 ом • см; НВ = ж 147; коэфф. сжимаемости (при температуре 30° С) 4,5 х 10-6cm2/кг. Температура плавления альфа-мышьяка 816° С при давлении 36 атмосфер.

Под атм. давлением мышьяк возгоняется при температуре 615° С не плавясь. Теплота сублимации 102 кал/г. Пары мышьяка бесцветны, до т-ры 800° С состоят из молекул As4, от 800 до 1700° С — из смеси As4 и As2, выше температуры 1700° С — только из As2. При быстрой конденсации паров мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк— прозрачные мягкие кристаллы кубической системы с плотностью 1,97 г/см3. Известны также другие метастабильные модификации мышьяка: бета-мышьяк — аморфная стеклообразная, гамма-мышьяк — желто-коричневая и дельта-мышьяк — коричневая аморфная с плотностями соответственно 4,73; 4,97 и 5,10 г/см3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.

СВОЙСТВА

Цвет на свежем изломе цинково-белый, оловянно-белый до светло-серого, быстро тускнеет за счет образования тёмно-серой побежалости; чёрный на выветрелой поверхности. Твёрдость по шкале Мооса 3 — 3,5. Плотность 5,63 — 5,8 г/см3. Хрупкий. Диагностируется по характерному запаху чеснока при ударе. Спайность совершенная по {0001} и менее совершенная по {0112}. Излом зернистый. Уд. вес 5,63-5,78. Черта серая, оловянно-белая. Блеск металлический, сильный (в свежем изломе), быстро тускнеет и становится матовым на окислившейся, почерневшей с течением времени поверхности. Является диамагнетиком.

МОРФОЛОГИЯ

Мышьяк обычно наблюдается в виде корок с натечной почковидной поверхностью, сталактитов, скорлуповатых образований, в изломе обнаруживающих кристаллически-зернистое строение. Самородный мышьяк довольно легко узнается по форме выделений, почерневшей поверхности, значительному удельному весу, сильному металлическому блеску в свежем изломе и совершенной спайности. Под паяльной трубкой улетучивается, не плавясь (при температуре около 360°), издавая характерный чесночный запах и образуя белый налет As2О3 на угле. В жидкое состояние переходит лишь при повышенном внешнем давлении. В закрытой трубке образует зеркало мышьяка. При резком ударе молотком издает чесночный запах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Мышьяк встречается в гидротермальных месторождениях в виде метаколлоидных образований в пустотах, образуясь, очевидно, в последние моменты гидротермальной деятельности. В ассоциации с ним могут встречаться различные по составу мышьяковистые, сурьмянистые, реже сернистые соединения никеля, кобальта, серебра, свинца и др., а также нерудные минералы.

В литературе имеются указания на вторичное происхождение мышьяка в зонах выветривания месторождений мышьяковистых руд, что, вообще говоря, мало вероятно, если учесть, что в этих условиях он очень неустойчив и, быстро окисляясь, разлагается полностью. Черные корочки состоят из тонкой смеси мышьяка и арсенолита (As2О3). В конце концов образуется чистый арсенолит.

В земной коре концентрация мышьяка невелика и составляет 1,5 промилле. Он встречается в почве и минералах и может попасть в воздух, воду и грунт благодаря ветровой и водной эрозии. Кроме того, элемент поступает в атмосферу из других источников. В результате извержения вулканов в воздух выделяется около 3 тыс. т мышьяка в год, микроорганизмы образуют 20 тыс. т летучего метиларсина в год, а в результате сжигания ископаемого топлива за тот же период выделяется 80 тыс. т.

На территории СССР самородный мышьяк был встречен в нескольких месторождениях. Из них отметим Садонское гидротермальное свинцово-цинковое месторождение, где он неоднократно наблюдался в виде почковидных масс на кристаллическом кальците с галенитом и сфалеритом. Крупные почкообразные скопления самородного мышьяка с концентрически-скорлуповатым строением были встречены на левом берегу р. Чикоя (Забайкалье). В парагенезисе с ним наблюдался лишь кальцит в виде оторочек на стенках тонких жил, секущих древние кристаллические сланцы. В виде обломков (рис. 76) мышьяк был найден также в районе ст. Джалинда, Амурской ж. д. и в других местах.

В ряде месторождений Саксонии (Фрейберг, Шнееберг, Аннаберг и др.) самородный мышьяк наблюдался в ассоциации с мышьяковистыми соединениями кобальта, никеля, серебра, самородным висмутом и др. Все эти и другие находки этого минерала практического значения не имеют.

ПРИМЕНЕНИЕ

Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастают. Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов с кристаллической решёткой типа цинковой обманки.

Сульфидные соединения мышьяка — аурипигмент и реальгар — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи. В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого», или «индийского», огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (при горении образует ярко-белое пламя).
Некоторые элементоорганические соединения мышьяка являются боевыми отравляющими веществами, например, люизит.

В начале XX века некоторые производные какодила, например, сальварсан, применяли для лечения сифилиса, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса другими, менее токсичными и более эффективными, фармацевтическими препаратами, не содержащими мышьяк.

Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение. Из неорганических соединений мышьяка мышьяковистый ангидрид может применяться в медицине для приготовления пилюль и в зубоврачебной практике в виде пасты как некротизирующее лекарственное средство. Этот препарат в обиходе и жаргонно называли «мышьяк» и применяли в стоматологии для локального омертвления зубного нерва. В настоящее время препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.

Мышьяк (англ. Arsenic) — As

Молекулярный вес 74.92 г/моль
Происхождение названия русское название от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Английское от греч. Arsenikon, изначально применялось к минералу аурипигменту
IMA статус действителен

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 1/B.01-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 1.CA.05
Dana (7-ое издание) 1.3.1.1
Dana (8-ое издание) 1.3.1.1
Hey’s CIM Ref. 1.33

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала оловянно-белый, с поверхности переходящий в тёмно-серый или чёрный
Цвет черты серый
Прозрачность непрозрачный
Блеск полуметаллический, тусклый
Спайность совершенная по {0001} и менее совершенная по {0112}
Твердость (шкала Мооса) 3,5
Излом неравномерный
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 5.63 — 5.78 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип анизотропный
Оптическая анизотропия различимая — желтовато-коричневый и светло-серый переходящий в желтовато-серый
Оптический рельеф низкий
Плеохроизм слабый
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении не флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа 3m (3 2/m) — Гексагональная-скаленоэдрическая
Пространственная группа R 3m
Сингония Тригональная
Параметры ячейки a = 3.768Å, c = 10.574Å
Двойникование Двойники редки, по {10_14}, также механические двойники давления по {01_12}

Мышьяк элемент. Свойства мышьяка. Применение мышьяка

Некоторые, умершие в Средние века от холеры, скончались не от нее. Симптомы болезни схожи с проявлениями отравления мышьяком.

Прознав это, средневековые дельцы стали предлагать триоксид элемента в качестве яда. Вещество белое. Смертельная доза – всего 60 граммов.

Их разбивали на порции, давая в течение нескольких недель. В итоге, никто не подозревал, что человек скончался не от холеры.

Вкус мышьяка не чувствуется в малых дозах, будучи, к примеру, в еде, или напитках. В современных реалиях, конечно, холеры нет.

Людям опасаться мышьяка не приходиться. Бояться, скорее, нужно мышам. Токсичное вещество – один из видов отравы для грызунов.

В их честь, кстати, элемент и назван. Слово «мышьяк» бытует лишь в русскоязычных странах. Официальное название вещества – арсеникум.

Обозначение в таблице Менделеева – As. Порядковый номер – 33. Исходя из него, можно предположить полный список свойств мышьяка. Но, не будем предполагать. Изучим вопрос наверняка.

Свойства мышьяка

Латинское название элемента переводится, как «сильный». Видимо, имеется в виду влияние вещества на организм.

При интоксикации начинается рвота, расстраивается пищеварение, крутит живот и частично блокируется работа нервной системы. Симптомы не из слабых.

Отравление наступает от любой из аллотропных форм вещества. Аллтропия – это существование различных по строению и свойствам проявлений одного и того же элемента. Мышьяк наиболее устойчив в металлической форме.

Ромбоэдрические кристаллы серо-стального цвета хрупки. Агрегаты имеют характерный металлический блеск, но от контакта с влажным воздухом, тускнеют.

Мышьяк – металл, чья плотность равна почти 6-ти граммам на кубический сантиметр. У остальных форм элемента показатель меньше.

На втором месте аморфный мышьяк. Характеристика элемента: — почти черный цвет.

Плотность такой формы равна 4,7 граммам на кубический сантиметр. Внешне материал напоминает стекло.

Привычное для обывателей состояние мышьяка – желтое. Кубическая кристаллизация неустойчива, переходит в аморфную при нагреве до 280-ти градусов Цельсия, или под действием простого света.

Поэтому, желтые мягкие, как воск, кристаллы хранят в темноте. Несмотря на окрас, агрегаты прозрачны.

Из ряда модификаций элемента видно, что металлом он является лишь наполовину. Очевидного ответа на вопрос: — «Мышьяк металл, или неметалл», нет.

Подтверждением служат химические реакции. 33-ий элемент является кислотообразующим. Однако, оказываясь в кислоте сам, не дает солей.

Металлы поступают иначе. В случае же мышьяка, соли не получаются даже при контакте с серной, одной из самых сильных кислот.

Солеобразные соединения «рождаются» в ходе реакций мышьяка с активными металлами.

Имеются в виду окислители. 33-е вещество взаимодействует только с ними. Если у партнера нет выраженных окислительных свойств, взаимодействие не состоится.

Это касается даже кислот и щелочей. То есть, мышьяк – химический элемент довольно инертный. Как же тогда его добыть, если список реакций весьма ограничен?

Добыча мышьяка

Добывают мышьяк попутно другим металлам. Отделяют их, остается 33-е вещество.

В природе существуют соединения мышьяка с другими элементами. Из них-то и извлекают 33-ий металл.

Процесс выгодный, поскольку вкупе с мышьяком часто идут золото, никель, кобальт и серебро.

Их содержание, к примеру, в миспикеле достигает нескольких килограммов на тону руды. Ее, так же, называют мышьяковым колчеданом, или арсенопиритом.

Он встречается в зернистых массах, либо кубических кристаллах оловянного цвета. Иногда, присутствует желтый отлив.

Соединение мышьяка и металла феррум имеет «собрата», в котором вместо 33-го вещества стоит сера. Это обычный пирит золотистого цвета.

Агрегаты похожи на арсеноверсию, но служить рудой мышьяка не могут, хотя, золото в виде примеси тоже содержат.

Мышьяк в обычном пирите, кстати, тоже бывает, но, опять же, в качестве примеси.

Количество элемента на тонну столь мало, но не имеет смысла даже побочная добыча.

Если равномерно распределить мировые запасы мышьяка в земной коре, получится всего 5 граммов на тонну.

Так что, элемент не из распространенных, по количеству сравним с оловом, молибденом, германием.

Если же смотреть на металлы, с которыми мышьяк образует минералы, то это не только железо, но и медь с кобальтом и никелем.

Общее число минералов 33-го элемента достигает 200-от. Встречается и самородная форма вещества.

Ее наличие объясняется химической инертностью мышьяка. Формируясь рядом с элементами, с коими не предусмотрены реакции, герой статьи остается в гордом одиночестве.

При этом, зачастую, получаются игольчатые, или кубические агрегаты. Обычно, они срастаются между собой.

Применение мышьяка

Элемент мышьяк относится к двойственным не только проявляя свойства, как металла, так и не металла.

Двойственно и восприятие элемента человечеством. В Европе 33-е вещество всегда считали ядом.

В России в 1733-ем году даже издали указ, запрещающий продажу и приобретение мышьяка.

В Азии же «отрава» уже 2000 лет используется медиками в лечении псориаза и сифилиса.

Врачи современного Китая доказали, что 33-ий элемент атакует белки, провоцирующие онкологию.

В 20-ом веке на сторону азиатов встали и некоторые европейские врачи. В 1906-ом году, к примеру, западные фармацевты изобрели препарат сальварсан.

Он стал первым в официальной медицине, применялся против ряда инфекционных болезней.

Правда, к препарату, как и любому постоянному приему мышьяка в малых дозах, вырабатывается иммунитет.

Эффективны 1-2 курса препарата. Если иммунитет сформировался, люди могут принять смертельную дозу элемента и остаться живыми.

Кроме медиков 33-им элементом заинтересовались металлурги, став добавлять в сплав для производства дроби.

Она делается на основе свинца, который входит в тяжелые металлы. Мышьяк увеличивает твердость свинца и позволяет его брызгам при отливке принимать сферическую форму. Она правильная, что повышает качество дроби.

Мышьяк можно найти и в термометрах, точнее их стекле. Оно зовется венским, замешивается с оксидом 33-го вещества.

Соединение служит осветлителем. Мышьяк применяли и стеклодувы древности, но, в качестве матирующей добавки.

Непрозрачным стекло становится при внушительной примеси токсичного элемента.

Соблюдая пропорции, многие стеклодувы заболевали и умирали раньше времени.

Художники и специалисты кожевенного производства пользуются сульфидами мышьяка.

Элемент главной подгруппы 5-ой группы таблицы Менделеева входит в состав некоторых красок. В кожевенной же промышленности арсеникум помогает удалять волосы с кож.

Цена мышьяка

Чистый мышьяк, чаще всего, предлагают в металлической форме. Цены устанавливают за килограмм, или тонну.

1000 граммов стоит около 70-ти рублей. Для металлургов предлагают готовые лигатуры, к примеру, мышьяк с медью.

В этом случае за кило берут уже 1500-1900 рублей. Килограммами продают и мышьяковистый ангидрит.

Его используют в качестве кожного лекарства. Средство некротическое, то есть омертвляет пораженный участок, убивая не только возбудителя болезни, но и сами клетки. Метод радикальный, зато, эффективный.

В распоряжении стоматологов – десятки препаратов, способных побороть любую боль. Среди них – мышьяк (As), который относят к классическим средствам лечения. Работать с веществом непросто: незначительные отклонения в дозировке и периоде использования в ротовой полости приводят к негативным последствиям. Однако в ряде случаев без вещества невозможно провести качественную терапию. Как оно действует на организм, и когда незаменимо?

Для чего мышьяк применяется в стоматологии?

Мышьяк – хрупкий полуметалл стального оттенка. Только 5 мг вещества могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Съесть его в чистом виде — значит получить тяжелое отравление вплоть до летального исхода. Ранее об этом не знали, и в XIX веке широко использовали этот элемент в медицине для обезболивания и обработки пораженных кариесом тканей. Дозу рассчитывали с большими погрешностями.

Современные стоматологи используют мышьяковый ангидрид. Это компонент пасты для девитализации зубного нерва. Показания к использованию As2O3 в стоматологии:

  • невозможность применять иные способы анестезии при гипертонии, других недугах;
  • аллергия на анестетики;
  • лечение молочных зубных единиц (As используют для местного обезболивания);
  • отсутствие восприимчивости к иным препаратам;
  • неотложная стоматологическая помощь.

Действие вещества на организм человека

Вещество в чистом виде токсично для человеческого организма. Оно способно изменять окислительные процессы в клетках, взаимодействует с белками тиоловой группы. Основные органы поражения – кожа, легкие, печень, кроветворная и пищеварительная система.

Токсическое действие As связано с нарушениями обменных процессов в организме. Ангидрид ведет себя несколько иначе. Он блокирует ферментные системы и вытесняет водород, вследствие чего происходит утрата тканями окислительных функций. После воздействия ангидрида выявляется гипоксия тканей. На любом, даже небольшом участке при этом возможно расширение сосудов, тромбоз. Нервные волокна распадаются, теряют жизнеспособность.

Подобные процессы ведут к скорой гибели клеток. Это явление используется при необходимости удалить пульпу или зубные нервы. Стоматолог накладывает пасту с мышьяковистым ангидридом, которая постепенно действует на нерв, провоцируя его гибель.

Можно ли отравиться мышьяком при лечении зубов, каким образом?

Мышьяк присутствует в пасте для девитализации нервов в небольших количествах. Однако держать его следует не более 3 суток. Если не устранить вовремя остатки средства из полости рта, повысится риск отравления организма. Признаки интоксикации: привкус металла во рту и отечность мягких тканей, которые окружают проблемный зуб.

Когда врач все делает правильно, интоксикация маловероятна. Однако знать ее симптомы необходимо:

  • отечность пульпы;
  • аритмия;
  • ожог тканей десны;
  • недомогание;
  • темный цвет мочи;
  • изменение оттенка дентина;
  • потеря сознания.

При оказании первой помощи следует вызвать врача, после чего уложить больного на бок, провести сердечно-легочную реанимацию (при отсутствии признаков дыхания). Можно промыть желудок водой.

Удалить средство с кожи помогут мыло и мочалка. Интоксикацию организма до приезда медиков можно остановить употреблением достаточного количества воды. Помогут антидоты — Унитиол, Димеркапрол в виде инъекций.

Противопоказания и побочные реакции после применения мышьяка, последствия передозировки

Мышьяковистый ангидрид (компонент обезболивающей пасты) высокотоксичен. Противопоказания к его применению:

  • беременность и лактация;
  • возраст до 2 лет;
  • повышенное глазное давление;
  • несформированные зубные корни;
  • аллергия на As и иные компоненты пасты;
  • сложная форма зубных каналов.

При неправильном применении пасты и последующем отравлении веществом опасными будут такие состояния:

  • воспаление периодонта с образованием кисты, гранулемы;
  • некачественно установленная пломба;
  • отечность слизистой оболочки;
  • некроз десен;
  • периодонтит.

При тяжелой интоксикации As наблюдаются судороги, ларингоспазмы, пожелтение кожи. При отсутствии своевременной помощи возрастает риск возникновения сердечной и почечной недостаточности, отека легких.

Стоматологи аккуратно работают с мышьяковистыми пастами, по возможности заменяя их современными препаратами. Когда применения этого элемента избежать не удалось, важно действовать согласно рекомендациям лечащего врача.

Желательно, чтобы мышьяковую пасту извлек врач. Когда посетить его в назначенное время не удалось, следует самостоятельно удалить лекарство. Для этого следует взять стерильную иглу и осторожно извлечь кусочки пломбы, смотря в зеркало. Важно стараться ничего не проглотить, в противном случае придется принимать антидот и промывать желудок.

После проведения стоматологических манипуляций с веществом следует прополоскать рот и положить в образовавшуюся полость ватный валик. К врачу следует обратиться как можно быстрее — в течение 1-2 дней. Он разработает схему лечения.

№33 Мышьяк    

История открытия:

Соединения мышьяка (англ. и франц. Arsenic, нем. Arsen) известны очень давно. Так уже в I в. древнегреческий военный врач, фармаколог и натуралист Диоскорид описал обжигание аурипигмента (сульфида мышьяка) с образованием при этом белого мышьяка (Аs2O3). Когда именно впервые был получен металлический мышьяк неизвестно, обычно это приписывается Альберту великому (ХIII в.). В названии «мышьяк» предположительно отражены ядовитые свойства соединений элемента и их применение (от «мышь-яд»).

Нахождение в природе, получение:

Содержание мышьяка в земной коре 1,7·10-4% по массе. Это рассеяный элемент, известно около 200 мышьяксодержащих минералов, часто содержится в свинцовых, медных и серебряных рудах. Наиболее известны два природных соединения мышьяка с серой: оранжево-красный прозрачный реальгар AsS и лимонно-жёлтый аурипигмент As2S3. Главный промышленный минерал мышьяка — арсенопирит FeAsS.
Мышьяк получают как сопутствующий продукт при переработке содержащих его золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд. При их обжиге образуется летучий оксид мышьяка(III), который конденсируют и восстанавливают углем.

Физические свойства:

Мышьяк существует в нескольких аллотропных формах и в этом отношении весьма напоминает фосфор. Самая устойчивая из них — серый мышьяк, весьма хрупкое вещество, но имеет металлический блеск и электропроводно (отсюда название «металлический мышьяк»). При быстром охлаждении паров мышьяка получается прозрачное мягкое вещество желтого цвета, состоящее из молекул As4, имеющих форму тетраэдра. Существует также черный мышьяк — аллотропная модификация с аморфным строением.
Мышьяк при нагревании возгоняется, расплавить его можно только в запаянных ампулах под давлением (817°C, 3,6МПа).

Химические свойства:

Мышьяк химически активен. При нагревании на воздухе сгорает с образованием оксида мышьяка(III), с фтором и хлором самовоспламеняется, взаимодействует с халькогенами: серой, селеном, теллуром, образуя различные соединения. Взаимодействует с водородом, образуя газ арсин AsH3.
Разбавленная азотная кислота окисляет мышьяк до H3AsO3, концентрированная — до H3AsO4:
As + 5HNO3 = H3AsO4 + 5NO2 + H2O
Мышьяк нерастворим, не взаимодействует с водой и растворами щелочей.

Важнейшие соединения:

Оксид мышьяка(III), As2O3 — простейшая формула As4O6 — истинная, белые крист., ядовит, при растворении образует мышьяковистые кислоты. Реагирует с конц. соляной кислотой с образованием хлорида мышьяка(III): As2O3 + 6HCl = 2AsCl3 + 3H2O
Метамышьяковистая и ортомышьяковистая кислоты — HAsO2 и H3AsO3, очень слабые, соли — арсениты. Сильные восстановители
Оксид мышьяка(V), As2O5, получают при осторожном обезвоживании мышьяковой кислоты или окислением оксида мышьяка(III) озоном, азотной кислотой. При небольшом нагревании распадается на As2O3 и кислород.
Растворяется в воде с образованием мышьяковой кислоты.
Мышьяковая кислота — H3AsO4, белые крист., к-та средней силы, соли — арсенаты, гидро- и дигидроарсенаты. Качественная реакция — образование арсената серебра Ag3AsO4 (осадок, цвет «кофе с молоком»)
Сульфиды мышьяка, As2S3 — темно-жёлтые крист. (минерал аурипигмент), As2S5 — ярко-жёлтые крист., не растворимы. При взаимодействии с растворами сульфидов щелочных металлов или аммония растворяются, образуя соли соотв. тиокислот: As2S3 + 3(NH4)2S = 2(NH4)3AsS3 (тиоарсенит аммония),
As2S5 + 3(NH4)2S = 2(NH4)3AsS4 (тиоарсенат аммония).
Растворяются и в щелочах, образуя смеси солей соответствующих кислот, например:
As2S3 + 6KOH = K3AsO3 + K3AsS3 + 3H2O
Хлорид мышьяка(III) — AsCl3, бесцветная маслянистая жидкость, на воздухе дымится. Водой разлагается: AsCl3 + 3H2O = H3AsO3 + 3HCl.
Арсин — AsH3, мышьяковистый водород, бесцв. очень токсичный газ, чесночный запах обусловлен примесями продуктов окисления. Сильный восстановитель. Образуется при восстановлении многих мышьяковистых соединений цинком в кислой среде по схеме: (As) + Zn + HCl => AsH3 + ZnCl2 + … .
На этом основана высокочувствительная качественная реакция на мышьяк — реакция Марша, поскольку выделяющийся арсин при пропускании через нагреваемую стеклянную трубку разлагается, образуя на ее стенках черный зеркальный налет.

Применение:

Мышьяк используется в металлургии, как компонент, улучшающий свойства некоторых специальных сплавов. Важной областью применения является также синтез соединений с полупроводниковыми свойствами (GaAs — арсенид галия, третий в масштабах применения полупроводник после кремния и германия).
По-прежнему, многие соединения мышьяка используют для борьбы с насекомыми и грызунами (As2O3, Ca3As2, парижская зелень), для изготовления некоторых медицинских препаратов.

Арапова К., Хабарова М.
ХФ ТюмГУ, 561 группа.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *