Le numéro atomique de l'élément chimique arsenic est 33 et son signe est la lettre As. De nombreux minéraux contiennent de l'arsenic, qui peut également être trouvé sous forme de cristaux élémentaires purs. On le voit souvent avec le soufre et les métaux. Les métalloïdes contiennent de l'arsenic. Il possède plusieurs allotropes, mais la forme grise d'aspect métallique est la seule forme importante pour l'industrie.
L'arsenic est principalement utilisé dans les métaux au plomb. (par exemple, dans les batteries de voiture et les munitions). Un additif typique de type n dans les dispositifs électriques à semi-conducteurs est l'arsenic. Il fait également partie de l'arséniure de gallium complexe semi-conducteur III-V. Les pesticides, les produits de bois d'ingénierie, les herbicides et les insecticides sont tous fabriqués avec de l'arsenic et ses sous-produits, en particulier le trioxyde.
Ces utilisations sont en déclin à mesure que la toxicité de l'arsenic et de ses composés est de mieux en mieux comprise.
Quelques espèces de microbes ont la capacité d'utiliser les métabolites respiratoires des composés d'arsenic. Les rats, les hamsters, les chèvres, les poulets et peut-être d'autres espèces ont besoin de traces d'arsenic dans leur alimentation. Il n'est pas connu qu'il fasse partie du métabolisme des mammifères. Cependant, la vie complexe peut être empoisonnée par l'arsenic si les quantités sont excessives. Des millions de personnes dans le monde sont touchées par le problème de la contamination par l'arsenic des eaux souterraines.
Selon l'Environmental Protection Agency des États-Unis, l'arsenic sous toutes ses formes constitue une menace importante pour la santé humaine. L'arsenic a été classé premier dans la liste prioritaire des substances dangereuses sur les sites Superfund publiée par l'Agence américaine pour les substances toxiques et le registre des maladies en 2001. L'arsenic est l'un des cancérogènes du groupe A.
Propriétés physiques de l'élément arsenic
Le gris, l'or et le noir sont les trois allotropes les plus courants de l'élément arsenic ; le gris est de loin le plus commun. La structure bicouche de l'arsenic gris (-As, groupe d'espace R3m n° 166) est constituée de nombreux anneaux à six chaînons entrelacés à froufrous. L'arsenic gris a une faible dureté Mohs de 3,5 et est cassant en raison d'une mauvaise liaison entre les couches.
Trois atomes dans la même bicouche sont légèrement plus proches les uns des autres que les trois atomes suivants, formant un complexe octaédrique déformé entre les voisins les plus proches et les plus proches. 5,73 g/cm avec une réglementation aussi stricte3 est une haute densité. L'arsenic gris est un semi-métal qui se transforme en semi-conducteur avec une bande interdite de 1.2 à 1.4 eV lorsqu'il est amorphe. De plus, l'arsenic gris est la souche la plus résistante. L'arsenic jaune est malléable et cireux semblable au tétraphosphore (P4).
Chacun de ses quatre atomes est attaché à chacun des trois autres atomes par une simple liaison, et les deux sont disposés dans une structure tétraédrique. De par sa nature moléculaire, cet allotrope labile est le plus volatil, le moins épais et le moins toxique.
La vapeur d'arsenic, As4, est rapidement refroidie pour former de l'arsenic d'or solide. La lumière le convertit rapidement en arsenic incolore. La densité de la variété jaune est de 1,97 g/cm3'taper. Le phosphore noir et l'arsenic noir partagent des similitudes structurelles. L'arsenic amorphe peut cristalliser en présence de vapeurs de mercure et se déposer à une température d'environ 100 à 220 °C pour produire de l'arsenic noir. Il est cassant et translucide. De plus, l'arsenic noir est un mauvais vecteur d'électricité. L'arsenic n'a pas de point de fusion à pression normale car son point triple est à 3,628 35,81 MPa (887 atm), se transformant plutôt d'un solide en vapeur à 615 K (XNUMX ° C).
Isotopes de l'élément arsenic
L'arsenic est une substance monoisotopique et il n'y a qu'un seul isotope stable dans la nature : 75As. En 2003, au moins 60 radio-isotopes avec des masses atomiques allant de 92 à 33 ont également été créés. Avec une demi-vie de 80,30 jours, 73As est le plus stable d'entre eux. Hors 71As (t1/2=65.30 heures), 72As (t1/2=26.0 heures), 74As (t1/2=17.77 jours), 76As (t1/2=1.0942 jours) et 77As (t1/2=38.83 heures) , tous les autres atomes ont des demi-vies inférieures à un jour. Dans certains échantillons, les isotopes plus légers que l'75As stable ont tendance à se désintégrer par + désintégration, tandis que les isotopes plus lourds ont tendance à se désintégrer par désintégration.
Au moins 66 isomères nucléaires avec des masses atomiques allant de 84 à 10 ont été signalés. La demi-vie la plus longue de l'isomère d'arsenic, 68mAs, est également la plus sûre.
Chimie de l'élément Arsenic
L'arsenic forme facilement des molécules covalentes avec la plupart des non-métaux car il a des énergies d'électronégativité et d'ionisation similaires à celles du phosphore plus léger. L'arsenic est stable dans l'air sec, mais lorsqu'il est exposé à l'humidité, il provoque un ternissement bronze doré qui finit par se transformer en une couche superficielle noire. Lorsque l'arsenic est chauffé dans l'air, il s'oxyde en trioxyde d'arsenic ; Les vapeurs qui en résultent sentent l'ail. Cette odeur peut être remarquée lorsque des minéraux d'arsénite tels que l'arsénopyrite sont frappés avec un marteau.
Partageant la même structure que les composés de phosphore les plus connus, le trioxyde d'arsenic et le pentoxyde d'arsenic sont produits lorsqu'ils sont brûlés dans l'oxygène. Le pentafluorure d'arsenic se forme lorsqu'il brûle dans le fluor. Chauffé à pression atmosphérique, l'arsenic (et certains de ses composés) se sublime, passant directement d'un état liquide à 887 K (614 °C) à un état gazeux. Son point triple est de 1.090 820 K (3,63 °C) et XNUMX MPa. L'arsenic réagit avec l'acide sulfurique concentré, l'acide nitrique concentré et l'acide nitrique faible pour produire de l'acide arsenique, de l'acide arsénique et du trioxyde d'arsenic, mais ne réagit pas avec l'eau, les alcalis ou les acides non oxydants.
Les arsénites se forment lorsque l'arsenic réagit avec les métaux ; cependant, même les arsénites du groupe 3 présentent des propriétés intermétalliques, car la formation d'un anion contenant l'ion As1 serait hautement endothermique. L'arsenic est beaucoup moins stable que ses voisins verticaux, le phosphore et l'antimoine à l'état d'oxydation du groupe +5, et par conséquent, le pentoxyde d'arsenic et l'acide arsenique sont de puissants oxydants. L'arsenic partage également cette propriété avec le germanium, le sélénium et le brome, qui suivent la série de transition 3d.
Source: Wikipedia
📩 03/04/2023 11:32