Beth yw arsenig? Nodweddion, eiddo a cheisiadau

Arsenig - gemegol grŵp elfen nitrogen (Grŵp 15 o'r tabl cyfnodol). Mae'r llewyrch metelaidd llwyd sylwedd brau (α-arsenig) gyda dellten grisial rhombohedral. Pan gynhesu i 600 ° C Fel sublimates. Ar ôl oeri, anwedd, newydd addasu - arsenig Melyn. Yn fwy na 270 ° C holl Fel yn symud i mewn i'r arsenig du.

Hanes o ddarganfod

Mae'r ffaith bod arsenig hwn yn adnabyddus ymhell cyn y gydnabod ei elfennau cemegol. Mae'r IV c. BC. e. Siaradodd Aristotle o sylwedd o'r enw "sandarak", sydd bellach credir i wedi bod realgar, neu sylffid arsenig. Ac yn y CC rwyf ganrif. e. Disgrifiodd Pliniy Starshy ac awduron Pedany Dioscoride auripigment - llifyn Fel ₂ S _3. Yn XI yn. n. e. yn wahanol tri math "arsenig" gwyn (Fel ₄ O _6), melyn (Fel ₂ S _3), a choch (Fel ₄ S _4). Yr eitem ei hun yn ôl pob tebyg yn ynysig gyntaf yn y XIII ganrif, Albert Fawr, a nododd ymddangosiad sylwedd metel-fel pan Ars, a elwir hefyd yn Fel ₂ S ₃ ei chynhesu gyda sebon a dŵr. Ond hyder yn y ffaith bod y gwyddonydd naturiol oedd arsenig pur, dim. Mae'r dystiolaeth go iawn gyntaf o ddyrannu pur elfen gemegol yn cael ei ddyddio i 1649. fferyllydd Almaeneg Iogann Shreder baratowyd arsenig, gynhesu ym mhresenoldeb carbon monocsid. Yn ddiweddarach Nicolas Lemery, meddyg Ffrangeg a fferyllydd welwyd ffurfio elfen hon gemegol trwy wresogi cymysgedd o ocsid, ac operâu sebon photash. Erbyn dechrau'r ganrif XVIII, arsenig oedd eisoes yn hysbys yn lled-metel unigryw.

nifer yr achosion

cramen y ddaear a yw crynodiad arsenig isel oedd 1.5 rhyf. Fe'i ceir mewn pridd a mwynau a gall fynd i mewn i'r awyr, dŵr a phridd oherwydd erydiad gwynt a dŵr. Ar ben hynny, elfen mynd i mewn i'r atmosffer o ffynonellau eraill. O ganlyniad i ffrwydradau folcanig yn yr awyr yn cael ei ryddhau tua 3 mil. Arsenig T y flwyddyn, micro-organebau Ffurflen 20 mil. T metilarsina anweddol y flwyddyn, ac o ganlyniad i losgi tanwydd ffosil yn yr un cyfnod yn cael ei gymhwyso i 80 mil. T.

Er gwaethaf y ffaith bod y Fel - yn wenwyn marwol, mae'n rhan bwysig o rym rhai anifeiliaid ac o bosibl dynol, er bod y dos angenrheidiol yn fwy na 0.01 mg / dydd.

Arsenig yn anodd iawn i gyfieithu i gyflwr sy'n toddi mewn dŵr neu gyfnewidiol. Mae'r ffaith ei bod yn eithaf symudol, yn golygu na all crynodiad mawr o sylwedd mewn unrhyw un man yn ymddangos. Ar y naill law, mae hyn yn dda, ond ar y llaw arall - pa mor hawdd y mae'n lledaenu ag ef, yw'r rheswm bod yr halogiad arsenig yn dod yn broblem fwy. Oherwydd gweithgareddau dynol, yn bennaf drwy mwyngloddio a toddi, mudo Elfen gemegol fel arfer yn gallu symud, ac yn awr gellir dod o hyd nid yn unig yn y lleoedd o ei grynodiad naturiol.

Mae faint o arsenig yn y crwst yn tua 5 g y dunnell. Yn y gofod, mae'n cael ei amcangyfrif fel crynodiad o 4 atomau fesul miliwn atomau silicon. Mae'r elfen hon yn cael ei ddosbarthu'n eang. Mae ychydig bach yn bresennol yn y cyflwr cynhenid. Yn nodweddiadol, ffurfio 90-98% arsenig purdeb digwydd gyda'i gilydd gyda metelau megis antimoni ac arian. Mae'r rhan fwyaf ohono, fodd bynnag, yn rhan o fwy na 150 o fwynau gwahanol - sylffidau, arsenides, sulphoarsenides a arsenite. Arsenopyrite FeAsS yw un o'r rhai mwyaf cyffredin fwynau Fel-dwyn. cyfansoddion arsenig cyffredin eraill - mwynau realgar Fel ₄ S _4, auripigment Fel ₂ S _3, FeAs loellingite a enargite ₂ Cu ₃ Ass _4. Hefyd ocsid arsenig cyffredin. Mae'r rhan fwyaf o'r deunydd hwn yn byproduct o doddi copr, plwm, cobalt, a mwynau aur.

Yn natur, dim ond un isotop sefydlog o arsenig - ⁷⁵ Fel. Ymhlith isotopau ymbelydrol artiffisial a ryddhawyd ⁷⁶ Fel c hanner oes 26.4 awr. Arsenig-72, -74 a -76 yn cael eu defnyddio mewn diagnosteg feddygol.

cynhyrchu diwydiannol a defnyddio

arsenopyrite arsenig metel a baratowyd gan wresogi i 650-700 ° C heb fynediad o aer. Os arsenopyrite a metel eraill mwynau cynhesu gydag ocsigen, mae'r Fel yn hawdd yn adweithio gyda nhw ar ffurf cyfansawdd hawdd sychdarthu Fel ₄ O _6, a elwir hefyd yn "arsenig gwyn". anweddau ocsid yn cael eu casglu a'u tew, ac yn dilyn hynny ail-buro trwy sychdarthiad. Mae'r rhan fwyaf Gan ei fod yn cael ei gynhyrchu gan leihau carbon o arsenig gwyn a thrwy hynny gael.

Byd defnydd o arsenig metelaidd yn gymharol fach - dim ond ychydig gannoedd o dunelli bob blwyddyn. Mae llawer o'r hyn sy'n cael ei fwyta, yn dod o Sweden. Mae'n cael ei ddefnyddio mewn meteleg oherwydd ei briodweddau metalloid. Mae tua 1% o'r arsenig yn cael ei ddefnyddio wrth gynhyrchu peledi plwm, gan ei fod yn gwella roundness y diferion tawdd. Mae'r eiddo y aloi dwyn yn seiliedig ar blwm yn cael eu gwella o ran nodweddion thermol a mecanyddol o bryd maent yn cynnwys tua 3% o arsenig. Mae presenoldeb ychydig o elfen hon cemegol mewn aloion arweiniol yn eu tymer i'w defnyddio mewn batris a'r arfwisg cebl. amhureddau bach yn arsenig ymwrthedd cynyddu cyrydu a nodweddion thermol o gopr a phres. Mae'r cemegol elfennol pur Fel efydd yn cael ei ddefnyddio ar gyfer gwneud cais haenau ac mewn tân gwyllt. arsenig Hynod canfod cais mewn technoleg lled-ddargludyddion, lle caiff ei ddefnyddio gyda silicon a germaniwm, yn ogystal ag ar ffurf arsenide gallium (GaAs) yn y deuodau, laserau a transistorau.

Wrth i gyfansoddion

Gan falens arsenig yn 3 a 5, ac mae ganddo nifer o wladwriaethau ocsideiddio o -3 at 5, gall yr elfen yn ffurfio gwahanol fathau o gyfansoddion. Y pwysicaf arwyddocâd masnachol ei ocsidau, sylfaenol fathau ohonynt yn y Fel ₄ O ₆ a Fel ₂ O _5. ocsid Arsenous, adwaenir yn gyffredin fel arsenig gwyn, - byproduct rhostio mwynau copr, plwm a rhai metelau eraill, yn ogystal â mwynau sylffid a arsenopyrite. Ef yw'r deunydd cychwyn ar gyfer y rhan fwyaf o'r cyfansoddion eraill. Yn ogystal, mae'n cael ei ddefnyddio mewn plaleiddiaid, a ddefnyddir decolorizing asiant wrth gynhyrchu gwydr a cadwolyn ar gyfer lledr. pentoxide arsenig yn cael ei ffurfio pan fydd yn agored i'r oxidant (e.e. asid nitrig) ag arsenig gwyn. Dyma'r prif gynhwysyn o pryfleiddiaid, chwynladdwyr a'r glud ar gyfer metel.

Arsin (Ash _3), nwy di-liw gwenwynig sy'n cynnwys hydrogen ac arsenig, - yn sylwedd adnabyddus arall. Mae sylwedd, a elwir hefyd hydrogen arsenical yn cael eu paratoi gan hydrolysis arsenides metel, ac adfer metel o cyfansoddion arsenig mewn atebion asid. Mae wedi dod o hyd cais fel dopant mewn lled-ddargludyddion a nwy gwenwynig milwrol. Mewn amaethyddiaeth, yn bwysig iawn asid arsenig (H ₃ ASO _4), arsenate plwm (PbHAsO ₄₎ a arsenate calsiwm [Ca ₃ (ASO _{4) 2],} a ddefnyddir i sterileiddio rheoli pridd a pla.

Elfen gemegol ffurfio lluosogrwydd o gyfansoddion organig - Arsenig. Kakodin (CH _{3) 2} Fel-Fel _{(CH3) 2,} er enghraifft, a ddefnyddir yn y gwaith o baratoi a ddefnyddir yn eang desiccant (asiant sychu) - asid cacodylic. cyfansoddyn organig cymhleth o elfen a ddefnyddir wrth drin clefydau penodol fel dysentri amebaidd a achosir gan ficro-organebau.

priodweddau ffisegol

Beth yw arsenig o ran ei briodweddau ffisegol? Yn ei gyflwr mwyaf sefydlog, mae'n dur solet liw llwyd brau gyda dargludedd thermol a thrydanol isel. Er bod rhai mathau o Gan eu metel-fel, ei aseiniad i anfetelau - yn nodweddu mwy cywir o arsenig. Mae mathau eraill o arsenig, ond nid ydynt yn cael eu hastudio yn dda iawn, ffurf metastable yn enwedig melyn, sy'n cynnwys moleciwlau Fel _4, fel ffosfforws gwyn P _4. sychdarthu arsenig ar dymheredd o 613 ° C, ac fel anwedd y mae'n bodoli fel moleciwlau Fel _4, nad ydynt yn datgysylltu i dymheredd o tua 800 ° C. Cwblhau daduniad moleciwlau ar y Fel ₂ yn digwydd am 1700 ° C.

Strwythur Atomig a'r gallu i ffurfio bondiau

fformiwla arsenig Electronig - 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3c ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ^{3 -} fel nitrogen a ffosfforws sydd â phum electron yn y plisgyn allanol, ond mae'n wahanol iddynt ym mhresenoldeb 18 electron yn y plisgyn olaf ond un yn hytrach na dau neu wyth. Ychwanegu 10 o daliadau cadarnhaol yn y craidd yn ystod llenwi pum 3d-orbitalau yn aml yn achosi gostyngiad cyffredinol y cwmwl electron a chynyddu elfennau electronegatifedd. Gall Arsenig yn y tabl cyfnodol yn cael ei gymharu â grwpiau eraill, sy'n dangos yn glir y patrwm hwn. Er enghraifft, mae'n cael ei dderbyn yn gyffredinol bod sinc yn fwy electronegatif na magnesiwm a gallium - na alwminiwm. Fodd bynnag, yn y grŵp yn dilyn, gwahaniaeth hwn yn gostwng, ac nid yw llawer yn cytuno â'r ffaith bod yr Almaen electronegatifedd o silicon, er gwaethaf y cyfoeth o dystiolaeth cemegol. Gall y cyfnod pontio o 8- i bilen 18-gell o ffosfforws ag arsenig cynyddu'r electronegatifedd, ond mae'n parhau i fod yn ddadleuol.

Tebygrwydd Wrth i'r gragen allanol a P yn dangos eu bod yn gallu ffurfio tri bondiau cofalent fesul atom ym mhresenoldeb pâr electron heb eu rhwymo ychwanegol. Felly rhaid i'r ocsideiddio fod +3 neu -3, yn dibynnu ar y electronegatifedd cymharol y ddwy ochr. Mae strwythur arsenig hefyd yn awgrymu y posibilrwydd o ddefnyddio allanol d-orbitalau ar gyfer ehangu y wythawd sy'n caniatáu elfen i ffurfio 5 cysylltiadau. Sylweddolir yn unig yn yr adwaith â fflworin. Mae presenoldeb pâr electron rhad ac am ddim ar gyfer ffurfio cyfansoddion cymhleth (drwy rodd electron) Fel mewn atom yn ymddangos yn llawer llai na'r ffosfforws a nitrogen.

Arsenig yn sefydlog mewn aer sych, ond yn llaith gorchuddio â ocsid du. Mae ei anweddau yn cael eu llosgi yn hawdd ffurfio Fel ₂ O _3. Beth yw arsenig yn y wladwriaeth am ddim? Mae'n cael ei ymarferol nid yw'n agored i ddŵr, alcalïau ac asidau nad ydynt yn oxidizing, ond yn cael ei oxidized ag asid nitrig i gyflwr +5. Ers arsenig yn ymateb halogenau, sylffwr, a llawer o fetelau yn ffurfio arsenides.

cemeg ddadansoddol

Gall y sylwedd yn cael eu canfod yn ansoddol arsenig fel orpiment melyn dyddodi dan effaith 25% hydoddiant asid hydroclorig. Mae olion o Fel, a bennir fel arfer gan ei drosi i arsin, y gellir eu canfod gan y prawf Mawrth. Arsin cael ei pydredig thermol i ffurfio drych du o arsenig o fewn y tiwb cul. Erbyn y dull Gutzeit chwiliedydd drwytho â mercwri clorid dan effaith arsin tywyll oherwydd dyddodiad o fercwri.

nodweddion gwenwynegol arsenig

gwenwyndra gell ac mae ei deilliadau yn eang yn amrywio o fewn amrediad eang, o arsin gwenwynig dros ben ac mae ei deilliadau organig syml Fel, sy'n gymharol anadweithiol. Hynny yw arsenig, dywedodd defnydd o'i gyfansoddion organig fel asiantau rhyfela cemegol (Lewisite) ac asiant bothell defoliant ( "glas asiant" yn seiliedig ar gymysgedd dyfrllyd o 5% o asid cacodylic, 26% sodiwm halen o hynny).

Yn gyffredinol, deilliadau o'r elfen hon gemegol lidio'r croen ac achosi dermatitis. Hefyd yn argymell amddiffyniad rhag anadlu llwch arsenig sy'n cynnwys, ond mae'r rhan fwyaf gwenwyn yn digwydd pan llyncu. Uchafswm crynodiad a ganiateir o Fel yn llwch y dydd wyth awr yn 0.5 mg / m ^3. Ar gyfer dos arsin cael ei ostwng i 0.05 rannau fesul miliwn. Heblaw am y defnydd o'r cyfansoddion yr elfen gemegol fel chwynladdwyr a phlaladdwyr, cais arsenig mewn ffarmacoleg esgor salvarsan - cyffur llwyddiannus cyntaf yn erbyn syffilis.

Effaith ar iechyd

Arsenig yn un o elfennau mwyaf gwenwynig. cyfansoddion anorganig y cemegol i'w cael yn naturiol mewn symiau bach. Gall defnyddwyr fod yn agored i Arsenig drwy fwyd, dŵr ac aer. Efallai y bydd y amlygiad ddigwydd hefyd ar gyswllt y croen gyda pridd neu ddŵr wedi'i halogi.

y cynnwys arsenig yn eithaf isel mewn bwydydd. Fodd bynnag, gall ei lefelau mewn pysgod a physgod cregyn fod yn uchel iawn, gan eu bod yn amsugno elfen gweithredol cemegol y dŵr lle maent yn byw. Gall swm sylweddol o arsenig anorganig mewn pysgod fod yn berygl i iechyd dynol.

Effeithiau sylweddau hefyd yn ddarostyngedig i'r bobl sy'n gweithio gyda nhw, yn byw mewn tai a adeiladwyd o bren trin gyda hwy, ac ar diroedd amaethyddol, sydd yn y gorffennol a ddefnyddir plaladdwyr.

arsenig anorganig yn gallu achosi effeithiau iechyd amrywiol megis llid y stumog a'r coluddion, lleihau cynhyrchu celloedd gwaed coch a gwyn, newid croen, a llid yr ysgyfaint. Tybir y gall amsugno swm sylweddol o sylwedd hwn yn cynyddu'r siawns o ddatblygu canser, yn enwedig canser y croen, yr ysgyfaint, yr afu a'r system lymffatig.

crynodiadau uchel iawn o arsenig anorganig yn achosi anffrwythlondeb ac erthyliad naturiol mewn menywod, dermatitis, gostwng ymwrthedd i heintiau, problemau gyda'r galon a niwed i'r ymennydd. Ar ben hynny, yr elfen gemegol yn gallu niweidio DNA.

dos angheuol arsenig gwyn yn 100 mg.

Mae'r cyfansoddyn organig elfen neu ganser, neu'n difrodi'r cod genetig yn achosi, ond gall dosau uchel achosi niwed i iechyd pobl, fel ag i achosi anhwylderau nerfol neu boen yn yr abdomen.

Wrth i eiddo

priodweddau ffisegol o arsenig yn dilyn cemegol sylfaenol a:

• rhif atomig - 33.
• Atomig pwysau - 74.9216.
• pwynt toddi llwydni llwyd - 814 ° C ar bwysedd o 36 atmosffer.
• Dwysedd llwydni llwyd - 5.73 g / cm ³ yn 14 ° C.
• Mae dwysedd y ffurflen felen - 2.03 g / cm ³ yn 18 ° C.
• fformiwla arsenig Electronig - 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3c ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p _^3.
• ocsidiad wladwriaeth - -3, 3, 5.
• Falens o arsenig - 3, 5.