DEFINICIÓN
Arsénico- el trigésimo tercer elemento de la tabla periódica. Designación - A partir del latín "arsenicum". Ubicado en el cuarto período, grupo VA. Se refiere a semimetales. La carga nuclear es 33.
El arsénico se encuentra en la naturaleza en su mayor parte en compuestos con metales o azufre, y rara vez en estado libre. El contenido de arsénico en la corteza terrestre es del 0,0005%.
Por lo general, el arsénico se obtiene a partir de pirita de arsénico FeAsS.
Peso molecular relativo de la sustancia(M r) es un número que muestra cuántas veces la masa de una molécula dada es mayor que 1/12 de la masa de un átomo de carbono, y masa atómica relativa de un elemento(A r) - cuántas veces la masa promedio de átomos de un elemento químico es más de 1/12 de la masa de un átomo de carbono.
Dado que en el estado libre el arsénico existe en forma de moléculas de As monoatómicas, los valores de sus masas atómicas y moleculares coinciden. Son iguales a 74,9216.
Como el fósforo, el arsénico existe en varias formas alotrópicas. Al enfriar rápidamente el vapor (que consta de moléculas de As 4), se forma una fracción no metálica: arsénico amarillo (densidad 2,0 g / cm 3), isomorfo al fósforo blanco e igualmente soluble en disulfuro de carbono. Esta modificación es menos estable que el fósforo blanco y, cuando se expone a la luz o al calor débil, se transforma fácilmente en una modificación metálica: el arsénico gris (Fig. 1). Forma una masa cristalina quebradiza de color gris acero con un brillo metálico en una fractura reciente. La densidad es de 5,75 g / cm 3. Cuando se calienta a presión normal, se sublima. Tiene una conductividad eléctrica metálica.
Arroz. 1. Arsénico gris. Apariencia.
Se sabe que en la naturaleza el arsénico se puede encontrar en forma del único isótopo estable 75 As. El número másico es 75, el núcleo del átomo contiene treinta y tres protones y cuarenta y dos neutrones.
Hay alrededor de 33 isótopos artificiales inestables de arsénico, así como diez estados isoméricos de núcleos, entre los que se encuentra el isótopo de vida más larga, el 73 As, con una vida media de 80,3 días.
En el nivel de energía exterior del átomo de arsénico, hay cinco electrones, que son valencia:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
Como resultado de la interacción química, el arsénico cede sus electrones de valencia, es decir, es su donante, y se convierte en un ion cargado positivamente:
Como 0 -3e → Como 3+;
Como 0 -5e → Como 5+.
En estado libre, el arsénico existe en forma de moléculas de As monoatómicas. Aquí hay algunas propiedades que caracterizan al átomo y la molécula de arsénico:
EJEMPLO 1
| Ejercicio | El arsénico forma dos óxidos. La fracción de masa de arsénico en ellos es igual a 65,2% y 75,7%. Determine las masas equivalentes de arsénico en ambos óxidos. |
| Solución | Tomemos la masa de cada óxido de arsénico por 100 g. Dado que el contenido de arsénico se indica en porcentaje de masa, la composición del primer óxido contiene 65,2 g de arsénico y 34,8 g de oxígeno (100 - 65,2 = 34,8); en 100 g del segundo óxido, el arsénico representa 75,7 gy el oxígeno - 24,3 g (100 - 75,7 = 24,3). La masa equivalente de oxígeno es 8. Apliquemos la ley de equivalentes para el primer óxido: M eq (As) = 65,2 / 34,8 × 8 = 15 g / mol. El cálculo del segundo óxido se realiza de la misma forma: m (As) / m (O) = M eq (As) / M eq (O); M eq (As) = m (As) / m (O) × M eq (O); M eq (As) = 75,7 / 24,3 × 8 = 25 g / mol. |
Arsénico- un mineral de la clase de elementos nativos, semimetal, fórmula química As. Las impurezas habituales son Sb, S, Fe, Ag, Ni; con menos frecuencia Bi y V. El contenido de As en el arsénico nativo alcanza el 98%. Elemento químico del grupo 15 (según la clasificación obsoleta, el subgrupo principal del quinto grupo) del cuarto período del sistema periódico; tiene un número atómico de 33. El arsénico (arsénico crudo) es un sólido extraído de las arsenopiritas naturales. Existe en dos formas principales: arsénico ordinario, llamado "metálico", en forma de cristales brillantes de color acero, quebradizo, insoluble en agua, y arsénico amarillo, cristalino, bastante inestable. El arsénico se utiliza en la producción de disulfuro de arsénico, granalla, bronce duro y varias otras aleaciones (estaño, cobre, etc.)
Ver también:
La estructura cristalina del arsénico es una simetría ditrigonal-escalenoédrica. El sistema es trigonal, c. con. L633L23PC. Los cristales son extremadamente raros y tienen un hábito romboédrico o pseudocúbico. Se han identificado varias modificaciones alotrópicas del arsénico. En condiciones normales, el arsénico metálico o gris (alfa-arsénico) es estable. La red cristalina del arsénico gris es romboédrica, estratificada, con un período a = 4,123 A, un ángulo a = 54 ° 10 '. Densidad (a una temperatura de 20 ° C) 5,72 g / cm 3; coeficiente de temperatura expansión lineal 3,36 10 grados; resistencia eléctrica específica (temperatura 0 ° С) 35 10 -6 ohmios cm; HB = w 147; coeff. compresibilidad (a una temperatura de 30 ° C) 4,5 x 10 -6 cm 2 / kg. El punto de fusión del alfa-arsénico es de 816 ° C a una presión de 36 atmósferas.
Bajo atm. el arsénico se sublima bajo presión a una temperatura de 615 ° C sin fundirse. El calor de sublimación es de 102 cal / g. Los vapores de arsénico son incoloros, hasta 800 ° C consisten en moléculas de As 4, de 800 a 1700 ° C, de una mezcla de As 4 y As 2, por encima de 1700 ° C, solo de As 2. Con la rápida condensación de los vapores de arsénico en una superficie enfriada por aire líquido, se forma arsénico amarillo: cristales suaves transparentes de un sistema cúbico con una densidad de 1,97 g / cm 3. También se conocen otras modificaciones metaestables del arsénico: beta-arsénico - vítreo amorfo, gamma-arsénico - marrón amarillento y delta-arsénico - amorfo marrón con densidades de 4,73, respectivamente; 4,97 y 5,10 g / cm3. Por encima de 270 ° C, estas modificaciones se transforman en arsénico gris.
El color de una fractura reciente es blanco zinc, blanco estaño a gris claro, se desvanece rápidamente debido a la formación de un deslustre gris oscuro; negro sobre una superficie desgastada. Dureza de Mohs 3 - 3,5. Densidad 5,63 - 5,8 g / cm 3. Frágil. Se diagnostica por el característico olor a ajo al impacto. El escote es perfecto a lo largo (0001) y menos perfecto a lo largo (0112). La fractura es granular. Ud. peso 5.63-5.78. La línea es gris, blanco peltre. El brillo es metálico, fuerte (en una fractura reciente), se desvanece rápidamente y se vuelve opaco en una superficie oxidada y ennegrecida con el tiempo. Es un diamagnetico.
El arsénico generalmente se observa en forma de costras con una superficie reniforme sinterizada, estalactitas, formaciones de conchas, que muestran una estructura granular cristalina en una fractura. El arsénico nativo se reconoce con bastante facilidad por la forma de los precipitados, la superficie ennegrecida, la gravedad específica significativa, el brillo metálico fuerte en una fractura reciente y la escisión perfecta. Se evapora bajo la cerbatana sin fundirse (a una temperatura de unos 360 °), emitiendo un característico olor a ajo y formando una capa blanca de As 2 O 3 sobre el carbón. Se convierte en un estado líquido solo a mayor presión externa. En un tubo cerrado se forma un espejo de arsénico. Cuando se golpea con fuerza con un martillo, emite un olor a ajo. 
El arsénico se presenta en depósitos hidrotermales en forma de formaciones metacoloides en los vacíos, aparentemente formándose durante los últimos momentos de actividad hidrotermal. En asociación con él, el arsénico, el antimonio y, con menor frecuencia, los compuestos de azufre de níquel, cobalto, plata, plomo, etc., así como los minerales no metálicos, se pueden encontrar de diferente composición.
En la literatura existen indicios del origen secundario del arsénico en las zonas de meteorización de los depósitos de mineral de arsénico, lo que, en general, es poco probable, dado que en estas condiciones es muy inestable y, al oxidarse rápidamente, se descompone por completo. Las costras negras consisten en una fina mezcla de arsénico y arsenolito (As 2 O 3). Finalmente, se forma arsenolita pura.
En la corteza terrestre, la concentración de arsénico es baja y asciende a 1,5 ppm. Ocurre en el suelo y los minerales y puede liberarse al aire, al agua y al suelo a través de la erosión del viento y del agua. Además, el elemento ingresa a la atmósfera desde otras fuentes. Como resultado de las erupciones volcánicas, se liberan al aire alrededor de 3 mil toneladas de arsénico por año, los microorganismos forman 20 mil toneladas de metilarsina volátil por año, y como resultado de la combustión de combustibles fósiles se liberan 80 mil toneladas en el Mismo periodo.
En el territorio de la URSS, se encontró arsénico nativo en varios depósitos. De estos, destaca el depósito hidrotermal de plomo-zinc de Sadonskoe, donde se observó repetidamente en forma de masas parecidas a riñones sobre calcita cristalina con galena y esfalerita. En la margen izquierda del río se encontraron grandes acumulaciones en forma de riñón de arsénico nativo con una estructura de concha concéntrica. Chikoya (Transbaikalia). En paragénesis con él, solo se observó calcita en forma de bordes en las paredes de venas delgadas que atravesaban esquistos cristalinos antiguos. También se encontró arsénico en forma de fragmentos (Fig. 76) en el área de st. Dzhalinda, ferrocarril de Amur y en otros lugares.
En varios depósitos de Sajonia (Freiberg, Schneeberg, Annaberg, etc.), se observó arsénico nativo en asociación con compuestos de arsénico de cobalto, níquel, plata, bismuto nativo, etc. importancia práctica.
El arsénico se utiliza para la aleación de aleaciones de plomo utilizadas para la preparación de perdigones, ya que cuando el perdigón se cuela por el método de torre, las gotas de la aleación de arsénico con plomo adquieren una forma estrictamente esférica, y además, la resistencia y dureza del plomo. aumentar significativamente. El arsénico de alta pureza (99,9999%) se utiliza para la síntesis de varios materiales semiconductores útiles e importantes: arseniuros (por ejemplo, arseniuro de galio) y otros materiales semiconductores con una red cristalina de tipo mezcla de zinc. Los compuestos de sulfuro de arsénico - orpiment y realgar - se utilizan en pintura como pinturas y en la industria del cuero como medio para eliminar el vello de la piel. En pirotecnia, el realgar se utiliza para producir fuego "griego" o "indio", que se produce cuando se quema una mezcla de realgar con azufre y salitre (forma una llama blanca brillante al arder).
Algunos compuestos orgánicos de arsénico son agentes de guerra química, por ejemplo, lewisita.
A principios del siglo XX, algunos derivados del cacodilo, como salvarsan, se utilizaron para tratar la sífilis; con el tiempo, estos medicamentos fueron reemplazados de uso médico para el tratamiento de la sífilis por otros preparados farmacéuticos menos tóxicos y más efectivos que no lo hacen. no contiene arsénico.
Muchos de los compuestos de arsénico en dosis muy pequeñas se utilizan como fármacos para combatir la anemia y otras enfermedades graves, ya que tienen un efecto estimulante clínicamente notable sobre varias funciones corporales específicas, en particular, sobre la hematopoyesis. De los compuestos de arsénico inorgánico, el anhídrido de arsénico se puede utilizar en medicina para la preparación de píldoras y en la práctica dental en forma de pasta como fármaco necrosante. Esta droga en la vida cotidiana y en la jerga se llama "arsénico" y se usa en odontología para la necrosis local del nervio dentario. Actualmente, las preparaciones de arsénico rara vez se utilizan en la práctica dental debido a su toxicidad. Ahora se han desarrollado y se están aplicando otros métodos de necrosis del nervio dental indoloro bajo anestesia local.
Arsénico - Como
| Strunz (octava edición) | 1 / B.01-10 |
| Nickel-Strunz (décima edición) | 1.CA.05 |
| Dana (séptima edición) | 1.3.1.1 |
| Dana (octava edición) | 1.3.1.1 |
| Hola CIM Ref. | 1.33 |
El arsénico es un elemento químico del grupo del nitrógeno (grupo 15 de la tabla periódica). Es una sustancia quebradiza (α-arsénico), gris con brillo metálico, con una red cristalina romboédrica. Cuando se calienta a 600 ° C, como sublima. Cuando los vapores se enfrían, aparece una nueva modificación: arsénico amarillo. Por encima de 270 ° C, todas las formas de As se transforman en arsénico negro.
Se sabía qué es el arsénico mucho antes de que fuera reconocido como un elemento químico. En el siglo IV. antes de Cristo NS. Aristóteles mencionó una sustancia llamada sandarak, que ahora se cree que es realgar o sulfuro de arsénico. Y en el siglo I d.C. NS. los escritores Plinio el Viejo y Pedanio Dioscórides describieron el oropimento - el tinte como 2 S 3. En el siglo XI. norte. NS. Se distinguieron tres variedades de "arsénico": blanco (As 4 O 6), amarillo (As 2 S 3) y rojo (As 4 S 4). El elemento en sí fue probablemente aislado por primera vez en el siglo XIII por Albertus Magnus, quien notó la aparición de una sustancia similar al metal cuando se calentó con jabón arsenicum, otro nombre para As 2 S 3. Pero no hay certeza de que este científico natural haya recibido arsénico puro. El primer certificado verdadero del aislamiento de los puros está fechado en 1649. El farmacéutico alemán Johann Schroeder preparó arsénico calentando su óxido en presencia de carbón. Posteriormente, Nicola Lemery, médico y químico francés, observó la formación de este elemento químico al calentar una mezcla de su óxido, jabón y potasa. A principios del siglo XVIII, el arsénico ya se conocía como un semi-metal único.
En la corteza terrestre, la concentración de arsénico es baja y asciende a 1,5 ppm. Ocurre en el suelo y los minerales y puede liberarse al aire, al agua y al suelo a través de la erosión del viento y del agua. Además, el elemento ingresa a la atmósfera desde otras fuentes. Como resultado de las erupciones volcánicas, se liberan al aire alrededor de 3 mil toneladas de arsénico por año, los microorganismos forman 20 mil toneladas de metilarsina volátil por año, y como resultado de la combustión de combustibles fósiles se liberan 80 mil toneladas en el Mismo periodo.
A pesar de que el As es un veneno mortal, es un componente importante de la nutrición de algunos animales y, posiblemente, del ser humano, aunque la dosis requerida no supera los 0,01 mg / día.
El arsénico es extremadamente difícil de convertir a un estado soluble en agua o volátil. El hecho de que sea bastante móvil significa que no pueden aparecer grandes concentraciones de una sustancia en un solo lugar. Por un lado, esto es bueno, pero por otro lado, la facilidad con la que se propaga es la razón por la cual la contaminación por arsénico es un problema cada vez mayor. Debido a las actividades humanas, principalmente a través de la minería y la fundición, el elemento químico generalmente inmóvil migra, y ahora se puede encontrar no solo en lugares de su concentración natural.
La cantidad de arsénico en la corteza terrestre es de aproximadamente 5 g por tonelada. En el espacio, su concentración se estima en 4 átomos por millón de átomos de silicio. Este elemento está muy extendido. Una pequeña cantidad está presente en su estado nativo. Como regla general, las formaciones de arsénico con una pureza del 90-98% se encuentran junto con metales como el antimonio y la plata. La mayor parte, sin embargo, es parte de más de 150 minerales diferentes: sulfuros, arseniuros, sulfoarsénidos y arsenitos. La arsenopirita FeAsS es uno de los minerales que contienen As más difundidos. Otros compuestos de arsénico comunes son los minerales realgar As 4 S 4, orpiment As 2 S 3, lellingita FeAs 2 y enargita Cu 3 AsS 4. El óxido de arsénico también es común. La mayor parte de esta sustancia es un subproducto de la fundición de minerales de cobre, plomo, cobalto y oro.
En la naturaleza, solo hay un isótopo estable de arsénico: 75 As. Entre los isótopos radiactivos artificiales, se destaca el 76 As con una vida media de 26,4 horas. El arsénico-72, -74 y -76 se utilizan en el diagnóstico médico.
El arsénico metálico se obtiene calentando la arsenopirita a 650-700 ° C sin acceso al aire. Si la arsenopirita y otros minerales metálicos se calientan con oxígeno, entonces el As entra fácilmente en combinación con él, formando As 4 O 6 fácilmente sublimado, también conocido como "arsénico blanco". El vapor de óxido se recoge y se condensa y luego se purifica por resublimación. La mayor parte del As se produce por reducción de carbono del arsénico blanco así obtenido.
El consumo mundial de arsénico metálico es relativamente pequeño: solo unos pocos cientos de toneladas por año. La mayor parte de lo que se consume proviene de Suecia. Se utiliza en metalurgia por sus propiedades metaloides. Aproximadamente el 1% del arsénico se utiliza en la producción de perdigones de plomo, ya que mejora la redondez de la gota fundida. Las propiedades de las aleaciones para rodamientos a base de plomo mejoran tanto en propiedades térmicas como mecánicas cuando contienen aproximadamente un 3% de arsénico. La presencia de una pequeña cantidad de este elemento químico en las aleaciones de plomo las endurece para su uso en baterías y armaduras de cables. Pequeñas cantidades de arsénico aumentan la resistencia a la corrosión y las propiedades térmicas del cobre y el latón. En su forma pura, el As elemental químico se utiliza para el revestimiento de bronce y en pirotecnia. El arsénico altamente purificado encuentra uso en la tecnología de semiconductores, donde se usa con silicio y germanio, y en forma de arseniuro de galio (GaAs) en diodos, láseres y transistores.
Dado que la valencia del arsénico es 3 y 5, y tiene un rango de estados de oxidación de -3 a +5, el elemento puede formar varios tipos de compuestos. Las formas comerciales más importantes son As 4 O 6 y As 2 O 5. El óxido de arsénico, comúnmente conocido como arsénico blanco, es un subproducto de la tostación de cobre, plomo y algunos otros minerales metálicos, así como minerales de arsenopirita y sulfuro. Es el material de partida para la mayoría de los otros compuestos. Además, se utiliza en pesticidas, como agente decolorante en la producción de vidrio y como conservante para el cuero. El pentóxido de arsénico se forma cuando el arsénico blanco se expone a un agente oxidante (como el ácido nítrico). Es el ingrediente principal en insecticidas, herbicidas y pegamento metálico.
La arsina (AsH 3), un gas venenoso incoloro compuesto de arsénico e hidrógeno, es otra sustancia bien conocida. La sustancia, también llamada hidrógeno arsénico, se produce mediante la hidrólisis de arseniuros metálicos y la reducción de metales a partir de compuestos de arsénico en soluciones ácidas. Ha encontrado aplicaciones como dopante en semiconductores y gas venenoso de guerra. En la agricultura, el ácido arsénico (H 3 AsO 4), el arseniato de plomo (PbHAsO 4) y el arseniato de calcio [Ca 3 (AsO 4) 2], que se utilizan para la esterilización del suelo y el control de plagas, son de gran importancia.
El arsénico es un elemento químico que forma muchos compuestos orgánicos. Cacodina (CH 3) 2 As-As (CH 3) 2, por ejemplo, se utiliza en la preparación del desecante (agente de secado) ampliamente utilizado, el ácido cacodílico. Los compuestos orgánicos complejos del elemento se utilizan en el tratamiento de ciertas enfermedades, por ejemplo, la disentería amebiana causada por microorganismos.
¿Qué es el arsénico en términos de sus propiedades físicas? En su estado más estable, es un sólido gris acero quebradizo con baja conductividad térmica y eléctrica. Aunque algunas formas de A son similares a los metales, clasificarlas como no metálicas es una caracterización más precisa del arsénico. Hay otros tipos de arsénico, pero no se conocen bien, especialmente la forma metaestable amarilla, que consta de moléculas de As 4, como el fósforo blanco P 4. El arsénico se sublima a 613 ° C, y en forma de vapor existe como moléculas de As 4 que no se disocian hasta alrededor de 800 ° C. La disociación completa en moléculas de As 2 ocurre a 1700 ° C.
La fórmula electrónica del arsénico - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - se parece al nitrógeno y al fósforo en que hay cinco electrones en la capa externa, pero se diferencia de ellos por la presencia de 18 electrones en la penúltima concha en lugar de dos u ocho. Agregar 10 cargas positivas al núcleo mientras se llenan los cinco orbitales 3d a menudo provoca una disminución general de la nube de electrones y un aumento de la electronegatividad de los elementos. El arsénico en la tabla periódica se puede comparar con otros grupos que demuestran claramente este patrón. Por ejemplo, se acepta generalmente que el zinc es más electronegativo que el magnesio y el galio que el aluminio. Sin embargo, en los grupos posteriores, esta diferencia disminuye y muchos no están de acuerdo en que el germanio es electronegativo que el silicio, a pesar de la abundancia de evidencia química. Tal transición de la capa de 8 a 18 elementos del fósforo al arsénico puede aumentar la electronegatividad, pero esto sigue siendo controvertido.
La similitud de las capas externas de As y P sugiere que pueden formar 3 por átomo en presencia de un par adicional de electrones no unidos. Por tanto, el estado de oxidación debe ser +3 o -3, dependiendo de la electronegatividad mutua relativa. La estructura del arsénico también sugiere la posibilidad de usar el orbital d externo para expandir el octeto, lo que permite que el elemento forme 5 enlaces. Se realiza solo por reacción con flúor. La presencia de un par de electrones libres para la formación de compuestos complejos (a través de la donación de electrones) en el átomo de As se manifiesta mucho menos que en el fósforo y el nitrógeno.
El arsénico es estable en aire seco, pero forma un óxido negro en aire húmedo. Sus vapores se queman fácilmente para formar As 2 O 3. ¿Qué es el arsénico libre? Prácticamente no se ve afectado por el agua, los álcalis y los ácidos no oxidantes, pero se oxida con ácido nítrico a un estado de +5. Los halógenos y el azufre reaccionan con el arsénico y muchos metales forman arseniuros.
La sustancia arsénico se puede detectar cualitativamente en forma de un pimiento amarillo que precipita bajo la acción de una solución de ácido clorhídrico al 25%. Los rastros de As generalmente se determinan convirtiéndolo en arsina, que se puede detectar mediante la prueba de Marsh. La arsina se descompone térmicamente, formando un espejo de arsénico negro dentro de un tubo estrecho. Según el método Gutzeit, una sonda impregnada con arsina se oscurece debido a la liberación de mercurio.
La toxicidad del elemento y sus derivados varía ampliamente dentro de límites significativos, desde la arsina extremadamente venenosa y sus derivados orgánicos hasta simplemente As, que es relativamente inerte. El uso de sus compuestos orgánicos como agentes de guerra química (lewisita), vesicante y defoliante ("Agente Azul" basado en una mezcla acuosa de ácido cacodílico al 5% y 26% de su sal sódica) indica qué es el arsénico.
En general, los derivados de este elemento químico irritan la piel y provocan dermatitis. También se recomienda la protección contra la inhalación de polvo de arsénico, pero la mayoría de las intoxicaciones ocurren cuando se ingieren. La concentración máxima permitida de As en el polvo para una jornada laboral de ocho horas es de 0,5 mg / m 3. Para la arsina, la dosis se reduce a 0,05 ppm. Además del uso de compuestos de este elemento químico como herbicidas y pesticidas, el uso del arsénico en farmacología permitió obtener salvarsan, el primer fármaco exitoso contra la sífilis.
El arsénico es uno de los elementos más tóxicos. Los compuestos inorgánicos de esta sustancia química se encuentran naturalmente en pequeñas cantidades. Las personas pueden estar expuestas al arsénico a través de los alimentos, el agua y el aire. La exposición también puede ocurrir a través del contacto de la piel con suelo o agua contaminados.
La sustancia también afecta a las personas que trabajan con ella, que viven en casas construidas con madera tratada y en terrenos agrícolas donde se usaban pesticidas en el pasado.
El arsénico inorgánico puede causar diversos efectos en la salud, como irritación del estómago e intestino, disminución de la producción de glóbulos rojos y blancos, cambios en la piel e irritación de los pulmones. Se especula que la absorción de cantidades significativas de esta sustancia puede aumentar las posibilidades de desarrollar cáncer, especialmente cánceres de piel, pulmones, hígado y sistema linfático.
Las concentraciones muy altas de arsénico inorgánico provocan infertilidad y abortos espontáneos en las mujeres, dermatitis, disminución de la resistencia a las infecciones, problemas cardíacos y daño cerebral. Además, este elemento químico puede dañar el ADN.
La dosis letal de arsénico blanco es de 100 mg.
Los compuestos orgánicos del elemento no provocan cáncer ni dañan el código genético, pero dosis elevadas pueden perjudicar la salud humana, por ejemplo, provocar trastornos nerviosos o dolor abdominal.
Las principales propiedades químicas y físicas del arsénico son las siguientes:
Arsénico(lat. arsenicum), como, elemento químico del grupo v del sistema periódico de Mendeleev, número atómico 33, masa atómica 74,9216; cristales de color gris acero. El elemento consta de un isótopo estable 75 como.
Referencia histórica. Los compuestos naturales de M. con azufre (orpiment como 2 s 3, realgar como 4 s 4) eran conocidos por los pueblos del mundo antiguo, que usaban estos minerales como medicinas y pinturas. También se conocía el producto de tostar sulfuros M. - óxido M. (iii) como 2 o 3 ("M blanco"). El nombre arsenikon ya se encuentra en Aristóteles; está hecho del griego. a rsen - fuerte, valiente y sirvió para designar compuestos M. (de acuerdo con su fuerte efecto en el cuerpo). Se cree que el nombre ruso proviene de "mouse" (del uso de preparaciones de M. para el exterminio de ratones y ratas). El recibo de M. en estado libre se atribuye a Alberto el grande(alrededor de 1250). En 1789 A. Lavoisier incluyó M. en la lista de elementos químicos.
Distribución en la naturaleza. El contenido medio de magnesio en la corteza terrestre (clarke) es 1,7 · 10 -4% (en peso), en tales cantidades está presente en la mayoría de las rocas ígneas. Dado que los compuestos de magnesio son volátiles a altas temperaturas, el elemento no se acumula durante los procesos magmáticos; se concentra, precipitando de las aguas profundas calientes (junto con s, se, sb, fe, co, ni, cu y otros elementos). Durante las erupciones volcánicas, el magnesio ingresa a la atmósfera en forma de sus compuestos volátiles. Dado que M. es multivalente, su migración está muy influenciada por el entorno redox. Bajo las condiciones oxidantes de la superficie de la tierra, se forman arseniatos (como 5+) y arsenitos (como 3+). Estos son minerales raros que se encuentran solo en áreas de depósitos de M. El M. nativo y los minerales como 2+ son aún menos comunes. De los numerosos minerales de M. (alrededor de 180), solo la arsenopirita feass es de gran importancia industrial.
Se necesitan pequeñas cantidades de M. para la vida. Sin embargo, en las regiones del depósito de M. y la actividad de los volcanes jóvenes, los suelos en algunos lugares contienen hasta 1% de M., lo que se asocia con enfermedades del ganado y la muerte de la vegetación. La acumulación de M. es especialmente característica de los paisajes de estepas y desiertos, en cuyos suelos M. está inactivo. En climas húmedos, M. se elimina fácilmente del suelo por lavado.
En materia viva, en promedio, 3 · 10 -5% M., en ríos 3 · 10 -7%. M., arrastrado por los ríos al océano, se precipita con relativa rapidez. En agua de mar, solo 1 · 10 -7% M., pero en arcillas y lutitas 6,6 · 10 -4%. Los minerales de hierro sedimentario, los nódulos de ferromanganeso a menudo están enriquecidos con M.
Propiedades físicas y químicas. M. tiene varias modificaciones alotrópicas. En condiciones normales, el más estable es el llamado M metálico o gris (a -as) - una masa cristalina quebradiza de acero gris; en una fractura fresca tiene un brillo metálico, en el aire se atenúa rápidamente, ya que se cubre con una fina película de como 2 o 3. La celosía cristalina de M. gris es romboédrica ( a= 4.123 a, ángulo a = 54 ° 10 ", NS= 0,226), en capas. Densidad 5.72 g / cm 3(a 20 ° c), resistividad eléctrica 3510-8 ohm? metro, o 35 · 10 -6 ohm? cm, coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica 3,9 · 10-3 (0 ° -100 ° c), dureza Brinell 1470 Mn / m 2, o 147 kgf / mm 2(3-4 según Mohs); M. es diamagnético. Bajo presión atmosférica, M. se sublima a 615 ° C sin fundirse, ya que el punto triple a -as se encuentra a 816 ° C y una presión de 36 a... El vapor de M. hasta 800 ° c consta de 4 moléculas, por encima de 1700 ° c consta solo de 2. La condensación de vapor de metal en una superficie enfriada por aire líquido produce un metal amarillo: cristales transparentes, suaves como la cera, con una densidad de 1,97. g / cm 3 similar en propiedades al blanco fósforo... Bajo la acción de la luz o con un calentamiento débil, se vuelve gris M. También hay modificaciones vítreas amorfas: M. negro y M. marrón, que, cuando se calientan por encima de 270 ° C, se convierten en M. gris.
La configuración de los electrones externos del átomo M. 3 D 10 4 s 2 4 pag 3. En los compuestos, M. tiene estados de oxidación de + 5, +3 y - 3. Gray M. es significativamente menos activo químicamente que el fósforo. Cuando se calienta en aire por encima de 400 ° C, M. arde, formándose como 2 o 3. M. se combina con halógenos directamente; en condiciones normales asf 5 - gas; asf 3, ascl 3, asbr 3 - líquidos incoloros, fácilmente volátiles; asi 3 y como 2 l 4 son cristales rojos. Calentar el metal con azufre produce sulfuros: rojo anaranjado como 4 s 4 y amarillo limón como 2 s 3. El sulfuro amarillo pálido como 2 s 5 precipita al pasar h 2 s en una solución enfriada con hielo de ácido arsénico (o sus sales) en ácido clorhídrico fumante: 2 h 3 aso 4 + 5 h 2 s = como 2 s 5 + 8 h 2 o; aproximadamente 500 ° C se descompone en 2 s 3 y azufre. Todos los sulfuros de magnesio son insolubles en agua y ácidos diluidos. Los oxidantes fuertes (mezclas hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) los convierten en una mezcla de h 3 aso 4 y h 2 so 4. El sulfuro como 2 s 3 se disuelve fácilmente en sulfuros y polisulfuros de amonio y metales alcalinos, formando sales ácidas - tiomarsenoso h 3 ass 3 y tiomarsénico h 3 ass 4. Con oxígeno M. da óxidos: óxido M. (iii) como 2 o 3 - anhídrido de arsénico y óxido M. (v) como 2 o 5 - anhídrido de arsénico. El primero de ellos está formado por la acción del oxígeno sobre M. o sus sulfuros, por ejemplo 2 como 2 s 3 + 9o 2 = 2 como 2 o 3 + 6so 2. Los vapores como 2 o 3 se condensan en una masa vítrea incolora, que con el tiempo se vuelve opaca debido a la formación de pequeños cristales de un sistema cúbico, densidad 3.865 g / cm 3... La densidad del vapor corresponde a la fórmula 4 o 6: por encima de 1800 ° C, el vapor consta de 2 o 3. T 100 GRAMO el agua se disuelve 2.1 GRAMO como 2 o 3 (a 25 ° C). M. óxido (iii) es un compuesto anfótero con predominio de propiedades ácidas. Se conocen sales (arsenitos) correspondientes a los ácidos ortoarsénico h 3 aso 3 y los ácidos metarsénico haso 2; los ácidos en sí mismos no se obtienen. Solo los arsenitos de amonio y metales alcalinos son solubles en agua. como 2 o 3 y los arsenitos suelen ser agentes reductores (por ejemplo, como 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), pero también pueden ser agentes oxidantes (por ejemplo, como 2 o 3 + 3c = 2as + 3co).
El óxido de M. (v) se obtiene calentando ácido arsénico h 3 aso 4 (aproximadamente 200 ° c). Es incoloro, alrededor de 500 ° C se descompone en 2 o 3 y o 2. El ácido arsénico se obtiene por la acción de hno 3 concentrado sobre como o como 2 o 3. Las sales de ácido arsénico (arseniatos) son insolubles en agua, a excepción de las sales de metales alcalinos y de amonio. Sales conocidas correspondientes a los ácidos ortoarsénico h 3 aso 4, metarsénico haso 3 y piromaníaco h 4 como 2 o 7; los dos últimos ácidos no se obtuvieron en estado libre. Cuando se alea con metales, M. en su mayor parte forma compuestos ( arseniuros).
Recibir y usar ... M. se obtiene en la industria calentando pirita de arsénico:
feass = fes + como
o (con menos frecuencia) reducción de 2 o 3 con carbón. Ambos procesos se llevan a cabo en retortas de arcilla refractaria, conectadas a un receptor para la condensación de vapores de M. El anhídrido de arsénico se obtiene por tostación oxidativa de minerales de arsénico o como subproducto del tostado de minerales polimetálicos, que casi siempre contienen M. Durante tostado oxidativo, se forman vapores como 2 o 3, que se condensan en cámaras de captación. El crudo como 2 o 3 se purifica por sublimación a 500-600 ° c. Purificado como 2 o 3 se utiliza para la producción de M. y sus preparaciones.
Se introducen pequeños aditivos M. (0,2-1,0% en peso) en el plomo, que se utiliza para la producción de escopetas (M. aumenta la tensión superficial del plomo fundido, por lo que el perdigón adquiere una forma cercana a la esférica; M. aumenta algo la dureza del plomo). Como sustituto parcial del antimonio, M. es un componente de algunos conejos y aleaciones de impresión.
El M. puro no es venenoso, pero todos sus compuestos, que son solubles en agua o que pueden disolverse bajo la acción del jugo gástrico, son extremadamente venenosos; especialmente peligroso hidrógeno arsénico... De los compuestos utilizados en la fabricación, el anhídrido de arsénico es el más tóxico. Una mezcla de magnesio contiene casi todos los minerales de sulfuro de metales no ferrosos, así como pirita de hierro (sulfúrico). Por lo tanto, durante su tostado oxidativo, junto con el dióxido de azufre siempre se forma 2, como 2 o 3; la mayor parte se condensa en los conductos de humos, pero en ausencia o baja eficiencia de las instalaciones de tratamiento, los gases residuales de los hornos de mineral se llevan cantidades apreciables de hasta 2 o 3. M. puro, aunque no es venenoso, siempre se cubre con una capa de venenoso como 2 o 3 cuando se almacena en el aire. En ausencia de una ventilación adecuada, el grabado de metales (hierro, zinc) con ácidos técnicos sulfúricos o clorhídricos que contienen una mezcla de magnesio es extremadamente peligroso, ya que en este caso se forma hidrógeno arsenoso.
S. A. Pogodin.
M. en el cuerpo. Como oligoelemento M. es omnipresente en la vida silvestre. El contenido medio de magnesio en los suelos es 4 · 10 -4%, en cenizas vegetales - 3 · 10 -5%. El contenido de M. en los organismos marinos es mayor que en los organismos terrestres (en peces 0,6-4,7 mg En 1 kg materia prima, se acumula en el hígado). El contenido promedio de M. en el cuerpo humano es 0.08-0.2 mg / kg... En la sangre, M. se concentra en los eritrocitos, donde se une a la molécula de hemoglobina (además, la fracción de globina contiene el doble que en el hemo). El mayor número de ellos (por 1 GRAMO tejido) se encuentra en los riñones y el hígado. Gran parte de M. se encuentra en los pulmones y el bazo, la piel y el cabello; relativamente poco: en el líquido cefalorraquídeo, el cerebro (principalmente la glándula pituitaria), las gónadas, etc. En los tejidos, M. se encuentra en la fracción principal de proteínas, mucho menos en la fracción soluble en ácido y solo una pequeña parte de se encuentra en la fracción lipídica. M. participa en reacciones redox: descomposición oxidativa de carbohidratos complejos, fermentación, glucólisis, etc. Los compuestos M. se utilizan en bioquímica como específicos inhibidores enzimas para estudiar reacciones metabólicas.
M. en medicina. Los compuestos orgánicos de M. (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) se utilizan principalmente para el tratamiento de la sífilis y enfermedades protozoarias. Las preparaciones inorgánicas de M.: arsenito de sodio (ácido arsénico de sodio), arsenito de potasio (ácido arsénico de potasio), anhídrido de arsénico como 2 o 3, se prescriben como agentes fortificantes y tónicos. Cuando se aplica tópicamente, las preparaciones inorgánicas de M. pueden causar un efecto necrosante sin irritación previa, lo que hace que este proceso sea casi indoloro; esta propiedad, que es más pronunciada como 2 o 3, se utiliza en odontología para destruir la pulpa dental. Las preparaciones inorgánicas de M. también se utilizan para tratar la psoriasis.
Los isótopos radiactivos de M. 74 obtenidos artificialmente como (t 1/2 = 17,5 dias) y 76 como (t 1/2 = 26,8 h) se utilizan con fines diagnósticos y terapéuticos. Con su ayuda, se especifica la localización de los tumores cerebrales y se determina el grado de radicalidad de su eliminación. La M. radiactiva se utiliza a veces para enfermedades de la sangre, etc.
Según las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica, el contenido máximo permitido de 76 como en el cuerpo 11 Mccurie... De acuerdo con las normas sanitarias adoptadas en la URSS, la concentración máxima permitida de 76 como en agua y depósitos abiertos es 1 · 10 -7 curie / l, en el aire de las salas de trabajo 5 · 10-11 curie / l... Todas las preparaciones de M. son muy venenosas. En intoxicación aguda, se observan dolor abdominal intenso, diarrea, daño renal; colapso, convulsiones son posibles. En la intoxicación crónica, los más comunes son los trastornos gastrointestinales, catarro de las membranas mucosas del tracto respiratorio (faringitis, laringitis, bronquitis), lesiones cutáneas (exantema, melanosis, hiperqueratosis), trastornos de sensibilidad; Es posible el desarrollo de la anemia aplásica. En el tratamiento de la intoxicación por fármacos de M., se concede la mayor importancia al unitiol.
Las medidas para prevenir la intoxicación industrial deben estar dirigidas principalmente a la mecanización, sellado y desempolvado del proceso tecnológico, a crear una ventilación eficaz y a proporcionar a los trabajadores equipo de protección personal contra la exposición al polvo. Se requieren exámenes médicos periódicos de los trabajadores. Los exámenes médicos preliminares se llevan a cabo al momento de la contratación y para los trabajadores, una vez cada seis meses.
Iluminado .: Remy G., Curso de química inorgánica, trad. de él., t. 1, M., 1963, p. 700-712; Pogodin S. A., Arsenic, en el libro: Breve enciclopedia química, t.3, M., 1964; Sustancias nocivas en la industria, por debajo del total. ed. N.V. Lazarev, 6ª ed., Pág. 2, L., 1971.
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Algunos que murieron de cólera en la Edad Media no murieron a causa de él. Los síntomas de la enfermedad son similares a las manifestaciones. envenenamiento por arsénico.
Al darse cuenta de esto, los empresarios medievales comenzaron a ofrecer el trióxido del elemento como veneno. Sustancia. Una dosis letal es de solo 60 gramos.
Se dividieron en porciones, administradas durante varias semanas. Como resultado, nadie sospechó que el hombre no murió de cólera.
Sabor a arsénico no se siente en pequeñas dosis, por ejemplo, en alimentos o bebidas. En las realidades modernas, por supuesto, no existe el cólera.
La gente no tiene por qué temer al arsénico. Más bien, los ratones deben tener miedo. Una sustancia tóxica es un tipo de veneno para roedores.
En su honor, por cierto, el elemento se nombra. La palabra "arsénico" se usa solo en países de habla rusa. El nombre oficial de la sustancia es arsenicum.
La designación en - As. El número ordinal es 33. Basándonos en él, podemos asumir una lista completa de las propiedades del arsénico. Pero no asumamos. Estudiemos la pregunta con seguridad.
Propiedades del arsénico
El nombre latino del elemento se traduce como "fuerte". Aparentemente, esto se refiere al efecto de la sustancia en el cuerpo.
Con la intoxicación, comienzan los vómitos, la digestión se altera, el estómago se retuerce y el trabajo del sistema nervioso se bloquea parcialmente. no débil.
El envenenamiento se produce por cualquiera de las formas alotrópicas de la sustancia. La altropía es la existencia de manifestaciones de la misma elemento. Arsénico más estable en forma de metal.
Quebradizo romboédrico gris acero. Las unidades tienen un característico metalizado, pero por el contacto con el aire húmedo, se desvanecen.
Arsénico - metal, cuya densidad es de casi 6 gramos por centímetro cúbico. El resto de formas de elementos tienen un indicador más bajo.
En segundo lugar está amorfo arsénico. Característica del elemento: - casi negro.
La densidad de esta forma es de 4,7 gramos por centímetro cúbico. Exteriormente, el material se parece.
El estado habitual del arsénico para la gente común es el amarillo. La cristalización cúbica es inestable, se transforma en amorfa cuando se calienta a 280 grados Celsius o bajo la influencia de la luz simple.
Por tanto, los amarillos son suaves, como en la oscuridad. A pesar del color, los agregados son transparentes.
A partir de una serie de modificaciones del elemento, se puede ver que es solo la mitad de metal. La respuesta obvia a la pregunta: - " Arsénico metálico o no metálico", No.
Las reacciones químicas son evidencia. El elemento 33 es formador de ácido. Sin embargo, estar en el ácido en sí no cede.
Los metales actúan de manera diferente. En el caso del arsénico, no funcionan ni siquiera cuando están en contacto con uno de los más fuertes.
Los compuestos salinos "nacen" en el curso de las reacciones del arsénico con los metales activos.
Esto se refiere a oxidantes. La sustancia número 33 interactúa solo con ellos. Si la pareja no tiene propiedades oxidativas pronunciadas, la interacción no tendrá lugar.
Esto incluso se aplica a los álcalis. Es decir, arsénico - un elemento químico bastante inerte. Entonces, ¿cómo se puede conseguir si la lista de reacciones es muy limitada?
Minería de arsénico
El arsénico se extrae en el camino hacia otros metales. Sepárelos, queda la sustancia número 33.
Hay en la naturaleza compuestos de arsénico con otros elementos... De ellos se extrae el 33º metal.
El proceso es beneficioso, ya que, junto con el arsénico, suelen desaparecer ,, y.
Se encuentra en masas granulares o cristales de peltre cúbicos. A veces, hay un tinte amarillo.
Compuesto de arsénico y metal ferrum tiene un "hermano" en el que en lugar de la 33ª sustancia está. Es una pirita común de color dorado.
Los agregados son similares a la versión arseno, pero no pueden servir como mineral de arsénico, aunque también contienen impurezas.
El arsénico en la forma habitual, por cierto, también ocurre, pero, de nuevo, como una impureza.
La cantidad de elemento por tonelada es muy pequeña, pero ni siquiera la extracción lateral tiene sentido.
Si distribuimos uniformemente las reservas de arsénico del mundo en la corteza terrestre, obtendremos solo 5 gramos por tonelada.
Entonces, el elemento no es común, en términos de cantidad es comparable a ,,.
Si observa los metales con los que el arsénico forma minerales, entonces esto no es solo, sino también con cobalto y níquel.
El número total de minerales del elemento 33 alcanza los 200. También existe una forma nativa de la sustancia.
Su presencia se explica por la inercia química del arsénico. Formado junto a elementos de los que no se proporcionan reacciones, el héroe permanece en un espléndido aislamiento.
En este caso, a menudo se obtienen agregados en forma de aguja o cúbicos. Por lo general, crecen juntos.
Uso de arsénico
El elemento al que pertenece el arsénico dual, que no solo muestra las propiedades tanto del metal como del no metal.
La percepción del elemento por parte de la humanidad también es dual. En Europa, la sustancia número 33 siempre se ha considerado un veneno.
En 1733, incluso se emitió un decreto que prohibía la compraventa de arsénico.
En Asia, los médicos han utilizado el "veneno" durante 2000 años en el tratamiento de la psoriasis y la sífilis.
Los médicos modernos han demostrado que el elemento 33 ataca las proteínas que provocan la oncología.
En el siglo XX, algunos médicos europeos también se pusieron del lado de los asiáticos. En 1906, por ejemplo, los farmacéuticos occidentales inventaron la droga salvarsan.
Se convirtió en el primero en la medicina oficial, utilizado contra una serie de enfermedades infecciosas.
Es cierto que la droga, como cualquier ingesta constante de arsénico en pequeñas dosis, desarrolla inmunidad.
1-2 cursos de la droga son efectivos. Si se ha desarrollado la inmunidad, las personas pueden tomar una dosis letal del elemento y permanecer con vida.
Además de los médicos, los metalúrgicos se interesaron en el elemento 33 y se agregaron a la producción de perdigones.
Se realiza sobre la base que se incluye en metales pesados. Arsénico aumenta el plomo y permite su forma esférica durante el lanzamiento. Es correcto, lo que mejora la calidad del disparo.
El arsénico también se puede encontrar en termómetros, o mejor dicho, en ellos. Se llama vienés, mezclado con el óxido de la sustancia número 33.
El compuesto sirve como clarificante. El arsénico también fue utilizado por sopladores de vidrio antiguos, pero como aditivo mate.
El vidrio se vuelve opaco con una impresionante mezcla de un elemento tóxico.
Observando proporciones, muchos sopladores de vidrio enfermaron y murieron prematuramente.
Y los curtidores usan sulfuros arsénico.
Elemento el principal subgrupos El quinto grupo de la tabla periódica es parte de algunas pinturas. En la industria del cuero, el arsenicum ayuda a eliminar el vello.
Precio del arsénico
El arsénico puro se ofrece con mayor frecuencia en forma metálica. Los precios se establecen por kilogramo o tonelada.
1000 gramos cuesta alrededor de 70 rublos. Para los metalúrgicos, ofrecen arsénico con cobre confeccionado, por ejemplo.
En este caso, toman 1500-1900 rublos por kilo. La anhidrita de arsénico también se vende en kilogramos.
Se utiliza como medicamento para la piel. El agente es necrótico, es decir, amortigua el área afectada, matando no solo al agente causante de la enfermedad, sino también a las células mismas. El método es radical, pero efectivo.
