Надо Знать

добавить знаний



Арсен



План:


Введение

Арсен (As) - химический элемент с атомным номером 33, простым веществом которого является полуметалл мышьяк (мышьяк). При обычных условиях устойчивый металлический или серый мышьяк - серые кристаллы, хрупкие. Реагирует с кислородом. Сплавляется с некоторыми металлами, образуя арсениды. Соединения мышьяка очень ядовиты.

Устаревшее название: мышьяк (мышь, аршеник, аршинник).


1. Общая информация

Арсен имеет несколько аллотропных модификаций. При обычных условиях наиболее устойчив так называемый металлический, или серый, мышьяк - серо-стальная хрупкая кристаллическая масса, которая при свежем изломе имеет металлический блеск, на воздухе быстро тускнеет, поскольку покрывается тонкой пленкой Аs 2 O 3. Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая. Плотность As - 5,72 г / см 3 (при 20 ? С), удельное электрическое сопротивление 35.10 -8 Ом / см, твердость по Бринеллю 147 кгс / мм 2. Арсен диамагнитной. При конденсации паров мышьяка на поверхности охлаждается жидким воздухом, образуется желтый мышьяк - прозрачные, мягкие как воск кристаллы, плотностью 1,97 г / см -5, похожие по свойствам белого фосфора. Под действием света или при слабом нагревании он переходит в серый мышьяк. Известны также стекловидное-аморфные модификации: черный мышьяк и бурый мышьяк, которые при нагревании выше 270 ? С превращаются в серый мышьяк.

Название Arsenikon (от греч. Αρσενικόν - "Сильный", "мужественный", встречается уже у Аристотеля) служила для обозначения соединений мышьяка (по их сильным воздействием на организм). Русское название ( рус. мышьяк ), Как полагают, происходит от слова ?мышь? (из-за применения препаратов мышьяка для истребления мышей и крыс). Получение мышьяка в свободном состоянии приписывают Альберту Великому (около 1250 p.). В 1789 году А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов.


2. История

Первый контакт человека с мышьяком состоялся еще в 3 тыс. до нашей эры. В волосе найденной мумии ( Отцы - нем. ?tzi ) В альпийском льдовику обнаружен значительное содержание мышьяка. Из этого можно сделать висновок, что он работал на производстве меди, руды которого часто загрязнены мышьяком.

Алхимический символ мышьяка.

В средние века мышьяк известен в виде аурипигмента (As 2 S 3) и реальгара (As 4 S 4) которые были описаны еще во времена Аристотеля. С III века ношои эры (Ляйденський папирус) известны эти соединения в использовании для окраски серебра в золотой, а меди в белый цвет. Алхимики в средневековом работе ?Физика и мистика" предполагали родство серы и ртути. Арсен (III)-сульфид использовался как краска для рисования, средство для удаления волос на теле а также против легочных болезней.
В средние века также Арсен (III)-оксид было найдено в дыме плавильных печей. Альбетрус Магнус описал впервые добычи мышьяка восстановлением его углем в 1250 году. Его считают открывателем мышьяка. Парацельс в XVI столлитти ввел элемент в перечень лекарственных средств.


3. Происхождение названия

Название мышьяка связывают с употреблением его соединений для уничтожения мышей и крыс. Выводят греческое arsenikon - греч. αρσενικόν от персидского زرنيخ (царник) - "золотистый". По другой версии название выводят от греческого "мышьяк" - сильный, мощный. Символ "As" предложен в 1814 году Йонсей Якобом Берцелиусом.

4. Получение

Арсен

Известно более 120 минералов, содержащих Арсен. Наиболее распространенные: реальгар, аурипигмент, арсенопирит - основные руды мышьяка находятся в гидротермальных жилах вместе с мышьяковистый и стибиистимы минералами Ni, Co, Ag, Pb. Сравнительно редкий.

Открытие способа получения так называемого металлического мышьяка ("серого мышьяка") приписывают знаменитому средневековому алхимику Альберту Великому, жившего в XIII в. Однако гораздо раньше греческие и арабские алхимики умели получать мышьяк в свободном виде, нагревая ?белый мышьяк? (то, что это триоксид мышьяка, а не простое вещество, было обнаружено лишь в 1789 г. А. Л. Лавуазье, который и присвоил элементу название "Арсеникум") с различными органическими веществами. Существует множество способов получения мышьяка: сублимацией природного мышьяка, способом термического разложения Арсена колчедана, восстановлением арсеновмисноого ангидрида и др.. Сегодня для получения металлического мышьяка чаще нагревают арсенопирит в муфельных печах без доступа воздуха. При этом высвобождается мышьяк, пары которого конденсируются и превращаются в твердый мышьяк в железных трубках, выступающие из печей, и находятся в особых керамисних приемниках. Остаток в печах потом нагревают при доступе воздуха, и тогда мышьяк превращается в As 2 O 3. Металлический мышьяк производят в весьма незначительных количествах, и главная часть арсенвмисних руд перерабатывают на белый мышьяк, т.е. в триоксид мышьяка - мышьяковистый ангидрид As 2 O 3. Еще добывают мышьяк нагреванием без доступа воздуха с арсенопирит:

FeAsS (тв) → FeS (тв) + As (г)
Арсенопирит разлагается при нагревании на сульфид железа и элементарный мышьяк (с сублимацией As на холодном городе).

Арсен для полупроводников добывают восстановлением водородом из дистиллированного AsCl 3.

2AsCl 3 + 3H 2 → 6HCl + 2As
Арсенхлорид реагирует с водородом образуя хлороводород и атомарный мышьяк.

5. Применение

Применяют мышьяк для изготовления некоторых сплавов, особенно чистый - в полупроводниковой технике, соединения его используют как инсектициды, некоторые - в медицине.

6. Биологическая роль

При поступлении в организм в чрезмерных количествах мышьяк приводит к мутациям ДНК человека.

6.1. Жизнь на основе мышьяка

В 2010 в озере Моно в штате Калифорния, впервые в Земли исследователи обнаружили бактерию, которую назвали GFAJ-1, которая способна жить и размножаться в среде, содержащей большие концентрации Арсена, токсический для большинства других организмов.

См.. также

Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам