Objaviteľ: Albertus Magnus (1250)
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
74.9216 u
Atómový polomer
115 pm
Hustota
5727 kg/m³
Elektronegativita
2.18
Ionizačná energia
947.0 kJ/mol
Elektrónová afinita
77.65 kJ/mol
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Základná charakteristika
- Zlúčeniny boli známe od staroveku; elementárny arzén pravdepodobne ako prvý izoloval Albertus Magnus okolo roku 1250.
- Je to typický polokov.
- Vyskytuje sa vo viacerých alotropických modifikáciách; najbežnejší je sivý (kovový) arzén – krehká, oceľovosivá látka s kovovým leskom, ktorá vedie elektrický prúd.
- Existuje aj menej stabilný žltý arzén (molekuly As₄, podobné bielemu fosforu) a čierny arzén.
- Sivý arzén je na vzduchu za bežnej teploty stály; pri zahriatí horí modrastým plameňom za vzniku oxidu arzenitého (As₂O₃ alebo As₄O₆) s charakteristickým cesnakovým zápachom.
- Za normálneho tlaku sublimuje pri teplote 614 °C (nemá kvapalnú fázu pri 1 atm).
- V prírode sa vyskytuje rýdzi len vzácne, častejšie viazaný v mineráloch ako arzenopyrit (FeAsS), realgár (As₄S₄) a auripigment (As₂S₃).
- V zlúčeninách má najčastejšie oxidačné čísla -III (napr. v arzáne AsH₃, arzenidoch), +III (arzenité zlúčeniny) a +V (arzeničné zlúčeniny).
- Všetky rozpustné zlúčeniny arzénu sú prudko jedovaté.
- Používa sa pri výrobe niektorých polovodičov (napr. arzenid gália GaAs pre LED diódy a lasery).
- Ďalej sa využíva v niektorých zliatinách (napr. na zvýšenie tvrdosti olova) a historicky sa jeho zlúčeniny používali ako pesticídy, liečivá (napr. Salvarsan) a pigmenty.
Výskyt a významné zlúčeniny arzénu link
V prírode sa vyskytuje zriedkavo rýdzi, častejšie v mineráloch ako arzenopyrit (FeAsS), realgár (As₄S₄), auripigment (As₂S₃). Často sprevádza rudy medi, olova, striebra a zlata.
Najdôležitejšie zlúčeniny sú arzán, oxid arzenitý, kyselina arzenitá a kyselina arzeničná, halogenidy a sulfidy.
Arzán link
Arzán (AsH₃) je bezfarebný, extrémne jedovatý plyn s cesnakovým zápachom. Vzniká napríklad reakciou arzenidov s kyselinami. Je nestabilný a ľahko sa rozkladá.
\( \ce{Na3As(s) + 3HCl(aq) -> AsH3(g) + 3NaCl(aq)} \)
Oxid arzenitý link
Oxid arzenitý (As₂O₃) je biela, tuhá látka, známa aj ako arzenik. Je prudko jedovatý. Vzniká horením arzénu. Má amfotérny charakter, reaguje s kyselinami aj zásadami.
Kyselina arzenitá link
Kyselina arzenitá (H₃AsO₃) formálne vzniká reakciou As₂O₃ s vodou. Je to slabá, trojsýtna kyselina s amfotérnymi vlastnosťami.
Kyselina arzeničná link
Kyselina arzeničná (H₃AsO₄) je biela kryštalická látka, pripravuje sa oxidáciou As₂O₃ alebo H₃AsO₃ silnými oxidačnými činidlami. Je to stredne silná kyselina, podobná H₃PO₄, ale má silnejšie oxidačné vlastnosti. Jej soli sú arzeničnany.
Halogenidy arzénu link
Arzén tvorí halogenidy typu AsX₃ (napr. AsF₃, AsCl₃) a AsX₅ (najmä AsF₅). Pripravujú sa zvyčajne priamou reakciou prvkov. Sú to reaktívne látky, ktoré s vodou hydrolyzujú za vzniku príslušných kyselín a halogenovodíkov.
\( \ce{2As(s) + 3Cl2(g) -> 2AsCl3(l)} \)
\( \ce{AsCl3(l) + 3H2O(l) -> H3AsO3(aq) + 3HCl(aq)} \)
Sulfidy arzénu link
Najznámejšie sú sulfid arzenitý (As₂S₃) (žltý až oranžovo-červený minerál auripigment), sulfid arzenatý (AsS) a tetrasulfid tetraarzénu (As₄S₄) (červený minerál realgár). Sulfid arzenitý As₂S₃ a sulfid arzeničný As₂S₅ možno pripraviť zrážaním z okyslených roztokov As(III) resp. As(V) zlúčenín sírovodíkom.
\( \ce{2H3AsO3(aq) + 3H2S(g) -> As2S3(s) v + 6H2O(l)} \)
