Sejarah Arsenik, Struktur, Properti, Penggunaan

Dia Arsenik Itu adalah semimetal atau metaloid yang termasuk dalam kelompok 15 atau beralih dari tabel periodik. Itu diwakili oleh simbol kimia sebagai, dan memiliki nomor atom 33. Itu bisa di bawah tiga bentuk alotropik: kuning, hitam dan abu -abu; Yang terakhir menjadi satu -satunya dengan kepentingan industri.

Arsenik abu -abu adalah padatan logam, rapuh -penampilan, dengan warna baja dan kristal (gambar bawah). Kehilangan kecerahannya saat terpapar arsenioso oksida yang membentuk udara (as₂SALAH SATU₃), yang saat dipanaskan memancarkan aroma bawang putih. Di sisi lain, masing -masing kuning dan hitamnya adalah molekuler dan amorf, masing -masing.

Arsenik logam. Sumber: Gambar Hi-Res Elemen ofchemical [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)]

Arsenik terletak di kerak bumi yang terkait dengan banyak mineral. Hanya sebagian kecil dalam keadaan asli, namun terkait dengan antimon dan perak.

Di antara mineral paling umum di mana arsenik adalah berikut ini adalah: rejalgar (as₄S₄), oropiment (as₂S₃), Loellingita (jelek₂) dan enargita (Cu₃Pantat₄). Arsenik juga diperoleh sebagai produk agunan dari pengecoran logam seperti timah, tembaga, kobalt dan emas.

Senyawa arsenik beracun, terutama arsina (abu₃). Namun, arsenik memiliki banyak aplikasi industri, termasuk paduan dengan timbal, digunakan dalam elaborasi baterai mobil, dan paduan dengan gallium dengan beberapa kegunaan dalam elektronik.

[TOC]

Sejarah Penemuan Anda

Nama 'arsenik' berasal dari Arsenicum Latin dan Arsenikon Yunani, merujuk pada oropimen kuning, yang merupakan bentuk utama penggunaan arsenik oleh alkemis.

Arsenik jauh sebelum diakui sebagai elemen kimia, diketahui dan digunakan dalam bentuk senyawanya. Misalnya, Aristoteles di abad keempat.C. Dia menulis tentang sandarache, zat yang sekarang dianggap bahwa itu arsenik sulfida.

Plinio El Viejo dan Pivanio Discorides, di abad ke -1.C., Mereka menggambarkan oropiment, mineral yang dibentuk oleh₂S₃. Pada abad kesebelas, tiga spesies arsenik diakui: putih (as₄SALAH SATU₄), Kuning (as₂S₃) dan merah (sebagai₄S₄).

Arsenik sebagai elemen murni, diamati untuk pertama kalinya oleh Albertus Magnus (1250). Magnus memanaskan arsenik sulfida dengan sabun, memperhatikan penampilan zat dengan karakteristik yang mirip dengan gambar gray abu -abu dari gambar. Namun, laporan otentik pertama isolasi diterbitkan pada tahun 1649 oleh Johann Schroeder, seorang apoteker Jerman.

Schroeder menyiapkan arsenik dengan memanaskan oksida batubaranya. Selanjutnya, Nicolas Lémery berhasil memanaskannya dengan memanaskan campuran arsenik oksida, sabun dan kalium. Pada abad ke -18, elemen ini akhirnya diakui sebagai semimetal.

Itu dapat melayani Anda: tidak ada elektrolit: karakteristik dan contoh

Struktur arsenik

Arsenik adalah isomorfik untuk antimon; Ini, secara struktural mereka identik, hanya berbeda dalam ukuran atom mereka. Setiap atom arsenik membentuk tiga ikatan as-as kovalen, sedemikian rupa sehingga mereka juga berasal dari unit heksagonal₆ "Keriput atau curam", karena hibridisasi sebagai atom adalah SP³.

Lalu unit₆ Mereka terhubung sehingga menimbulkan lapisan arsenik yang curam, yang berinteraksi dengan lemah satu sama lain. Mengikuti kekuatan antar molekulnya, terutama tergantung pada massa atomnya, kristal rhomnenic arsenik abu -abu memberikan tekstur padatan yang rapuh dan rapuh.

Mungkin karena tolakan elektron arsenik, unit₆ Terbentuk di antara lapisan paralel tidak mendefinisikan octahedron yang sempurna tetapi terdistorsi:

Struktur kristal arsenik abu -abu. Sumber: Gabriel Bolívar.

Perhatikan bahwa bola hitam menggambar bidang yang terdistorsi di ruang antara dua lapisan curam. Juga, di lapisan di bawah ada bola kebiruan yang, di sebelah bola hitam, membentuk unit₆ disebutkan di awal bagian.

Struktur terlihat dipesan, baris naik dan turun, dan karenanya kristal. Namun, Anda bisa menjadi amorf, dengan bola yang diperas dengan berbagai cara. Saat arsenik keabu -abuan menjadi amorf, itu menjadi semikonduktor.

Arsenik kuning

Arsenik kuning, alotropik yang paling beracun dari elemen ini, adalah padatan molekul sekadar. Terdiri dari sebagai molekul₄ unit oleh kekuatan dispersi yang lemah, yang tidak mencegah mereka menguap.

Arsenik hitam

Arsenik hitam adalah amorf; Tapi tidak bagaimana bisa keagaman keabu -abuan. Strukturnya sedikit mirip dengan yang baru₆ Mereka memiliki area yang lebih besar dan pola gangguan yang berbeda.

Konfigurasi elektronik

[Ar] 3d¹⁰4s²4p³

Memiliki semua orbital level 3 penuh. Bentuk tautan menggunakan orbital 4S dan 4P (serta 4D) dengan hibridisasi kimia yang berbeda.

Properti

Berat molekul

74.922 g/mol

Deskripsi Fisik

Grey Arsenic adalah konsistensi yang solid dan rapuh logam keabu -abuan.

Warna

Tiga bentuk alotropik, kuning (alpha), hitam (beta) dan abu -abu (gamma).

Bau

WC

Rasa

Hambar

Titik lebur

1.090 K pada 35,8 ATM (triple arsenic point).

Pada tekanan normal tidak memiliki titik fusi, karena itu menyublimkan 887 k.

Kepadatan

-Arsenik abu -abu: 5,73 g/cm³.

Ini dapat melayani Anda: Grup Karbonil: Karakteristik, Properti, Nomenklatur, Reaktivitas

-Arsenik kuning: 1,97 g/cm³.

Kelarutan air

Tidak larut

Radio atom

139 PM

Volume atom

13.1 cm³/mol

Kovalen radio

120 PM

Panas spesifik

0.328 J/G · mol pada 20 ºC

Panas penguapan

32.4 kJ/mol

Elektronegativitas

2,18 pada skala Pauling

Energi ionisasi

Energi ionisasi pertama 946.2 kJ/mol

Keadaan oksidasi

-3, +3, +5

Stabilitas

Arsenik unsur stabil di udara kering, tetapi ketika terkena udara lembab, ditutupi dengan lapisan kuning perunggu yang dapat menjadi lapisan hitam arsenik oksida (₂SALAH SATU₃).

Penguraian

Saat arsenik dipanaskan untuk dekomposisi, ia mengeluarkan asap putih dari AS₂SALAH SATU₃. Prosedurnya berbahaya karena Arsina juga dapat dipancarkan, gas yang sangat beracun.

Pengarahan diri sendiri

180 ºC

Kekerasan

3.5 Pada Skala Kekerasan Mohs.

Reaktivitas

Itu tidak diserang oleh asam sulfat dingin atau asam klorida terkonsentrasi. Bereaksi dengan asam nitrat atau asam sulfat panas, membentuk asam arsenous dan asam arsenat.

Saat arsenik abu -abu diuapkan dengan pemanasan, dan uap dengan cepat didinginkan, arsenik kuning terbentuk. Ini kembali ke bentuk keabu -abuan, saat mengalami sinar ultraviolet.

Aplikasi

Paduan

Sejumlah kecil arsenik ditambahkan untuk memimpin, mengeraskan paduannya cukup untuk menggunakannya di lapisan kabel, dan dalam elaborasi baterai mobil.

Penambahan arsenik pada kuningan, paduan tembaga dan seng, meningkatkan ketahanannya terhadap korosi. Di sisi lain, itu memperbaiki atau mengurangi hilangnya seng pada kuningan, yang menyebabkan peningkatan masa manfaatnya.

elektronik

Arsenik murni digunakan dalam teknologi semikonduktor di mana ia digunakan bersama dengan Gallic.

GaA memiliki interval pita langsung, yang dapat digunakan dalam pembuatan dioda, laser dan LED. Selain gallium arseniuro ada arseniuro lainnya, seperti arseniuro India dan aluminium arseniuro, yang juga merupakan semikonduktor II-V II-V.

Sementara itu, kadmium arseniuro adalah semikonduktor tipe II-IV. Arsina telah digunakan dalam doping semikonduktor.

Pertanian dan konservasi kayu

Sebagian besar aplikasi telah dibuang karena toksisitasnya yang luar biasa dan senyawa mereka. As₂SALAH SATU₃ telah digunakan sebagai pestisida, sedangkan ace₂SALAH SATU₅ Ini adalah bahan herbisida dan insektisida.

Asam arsenat (h₃Aso₄) dan garam seperti kalsium dan timbal arsenat, telah digunakan untuk mensterilkan tanah dan mengendalikan hama. Ini menghasilkan risiko polusi lingkungan dengan arsenik.

Dapat melayani Anda: Elemen Cair: Apa itu dan contoh

Lead Arseniato digunakan sebagai insektisida di pohon buah -buahan, sampai paruh pertama abad kedua puluh. Tetapi karena toksisitasnya, itu digantikan oleh natrium methylarsenate, yang berhenti digunakan untuk alasan yang sama sejak 2013.

Obat

Sampai abad kedua puluh beberapa senyawa mereka digunakan sebagai obat -obatan. Arsfenamina dan Neolsalvarsan, misalnya, digunakan dalam pengobatan sifilis dan triposomiasis.

Pada tahun 2000, penggunaan AS disetujui₂SALAH SATU₃, Senyawa yang sangat beracun, dalam pengobatan janji akut promineo untuk retino-trans-asam asam. Baru -baru ini, isotop radioaktif digunakan ⁷⁴Adapun lokasi tumor.

Isotop menghasilkan gambar yang bagus, lebih jelas dari yang diperoleh dengan ¹²⁴Saya, karena yodium dibawa ke tiroid dan menghasilkan kebisingan di sinyal.

Penggunaan lainnya

Arsenik digunakan di masa lalu sebagai pakan aditif dalam produksi unggas dan babi.

Ini digunakan sebagai katalis dalam pembuatan etilena oksida. Ini juga digunakan dalam kembang api dan tan. Arsenioso oksida digunakan sebagai dekolor di manufaktur kaca.

Di mana letaknya?

Arsenik dapat ditemukan dalam jumlah kecil dalam keadaan dasar, dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Ini hadir dalam banyak senyawa, seperti: sulfida, arsenuros dan sulfarseniuros.

Ini juga ditemukan di beberapa mineral, termasuk: arsenopyrite (fesas), loellingita (jelek₂), enargita (Cu₃Pantat₄), oropiment (as₂S₃) Dan Rejalgar (sebagai₄S₄).

Bagaimana cara diperoleh?

Arsenopirita dipanaskan hingga 650-700 ºC, dengan tidak adanya udara. Arsenik menguap, meninggalkan besi sulfida (fes) sebagai residu. Selama proses ini, arsenik berikatan dengan oksigen untuk terbentuk₄SALAH SATU₆, dikenal sebagai "Arsenik Putih".

As₄SALAH SATU₆ Itu dimodifikasi untuk membentuk AS₂SALAH SATU₃, yang uapnya dikumpulkan dan kental dalam satu set kamera bata, memurnikan arsenik dengan sublimasi.

Sebagian besar arsenik diproduksi dengan mengurangi karbon debu yang terbentuk dari₂SALAH SATU₃.

Referensi

1. Stephen r. Marsden. (23 April 2019). Kimia Arsenik. Libretteks Kimia. Pulih dari: chem.Librettexts.org
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (3 Desember 2018). Fakta menarik tentang arsenik. Pulih dari: thinkco.com
3. Wikipedia. (2019). Arsenik. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
4. Kata. Dough Stewart. (2019). Fakta Elemen Arsenik. Chemicool. Pulih dari: chemicool.com
5. Royal Society of Chemistry. (2019). Arsenik. Pulih dari: rsc.Atau
6. Para editor Eeritlopaedia Britannica. (3 Mei 2019). Arsenik. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: Britannica.com