Oksidasjonsgrader av arsen: Kjemiske egenskaper til arsen

Før man vurderer graden av oksydasjon av arsen, for å identifisere den posisjon i det periodiske system og strukturelle trekk. Også ringe de grunnleggende fysikalske og kjemiske egenskaper av det kjemiske elementet.

Situasjonen i SS

Grunnleggende grad av oksidasjon av arsen, kjemiske egenskaper, bruksområder - alt dette kan finnes ved å se på plasseringen av elementet i det periodiske system. Arsen er plassert i den femte gruppe, er hovedgruppen en representativ familie av nitrogen. Han har en relativ atommasse på 74,9216. Grunnleggende arsen oksydasjonsgraden er forbundet med gruppen i hvilken det er lagret i MS. Dette elementet 33 har et serienummer. Antallet av energinivåer som svarer til antallet av den periode i hvilken elementet er plassert, er det fire.

Betrakt anordningen av elektroner i hvert kjerneomslaget. På det første energinivå er bare to parede elektroner, en andre skallpartikler oppta åtte: 2s og 6p. På det tredje nivå, blant disse er det plassert ti d-elektroner, det vil si bare 18 partikler. Ekstern energinivå er en 2s-elektron, og tre p-uparede elektron. Det er antall valenselektroner bestemmer den mulige grad av oksydasjon av arsen.

sidene av historien

Det arsen refererer til fem "alkymistiske" elementer, kjent siden middelalderen. Et interessant poeng er at fire av dem er i den femte gruppen av SS. I disse dager kan ingen bestemme graden av oksydasjon av arsen, men forbindelsen ble med hell anvendes for fremstilling av medikamenter, skaper farger.

Etter endringen av steinalderen til bronsealderen, folk lærte å produsere denne legering med spesielle egenskaper. Det viser seg at det besto av opp til 7 prosent av arsen og 3 prosent tinn. Forskere tror at når den første smelting av bronse i stedet for malakitt, har grønn farge, feilaktig tok de grønne kobber arsen sulfid mineraler.

Den utrolige ytelsen til den resulterende legering gjorde ham populær blant de gamle mestere. De er spesielt på jakt i naturen mineraler inneholder substansen.

Grader av arsenforbindelser i oksidasjonen av den positive typen, i samsvar med den høyere valens. For å identifisere sulfider inneholdende arsen, mineral oppvarmet. Utseendet til spesifikke hvitløk lukt er en bekreftelse på tilstedeværelse i arsenforbindelse. Gradvis, fra smelting av bronse Arsenous nektet. Blant årsakene til oppsigelsen av produksjonen av det forskere kaller den permanente forgiftning av mestere i arbeid.

naturlige mineraler

I form av mineralet stoffet under vurdering er det kjent fra antikken. For eksempel kan oksidasjonen antall av tre i forbindelsen av arsen utstillinger som er kjent på det gamle Kina som "Stannaries støv". Aristoteles beskrevet sandarac mineral som representerer arsen-sulfid. Oversatt fra det latinske språket sitt navn høres ut som "gullmaling". Vi bruker det i disse dager som en gul farge.

I det ellevte århundre alkymistene identifiserer tre forskjellige typer stoffer. Graden av oksydasjon av arsen i forbindelser representert ved disse artene samsvarer med gruppenummeret. Kall det hvit arsen seksverdig oksid, sulfid kalt gul og rød - As4S4 (pararealgar).

Hvite utførelsesurenheter ble oppnådd ved sublimering i avfyring prosessen av kobbermalmer, hvori blandingen av arsen inkludert. Som kondenserings fra den gassformige tilstand forekommer avsetning av arsen oksyd som et hvitt plakk. Han har siden antikken blitt brukt som et middel for skadedyrbekjempelse.

I det trettende århundre, ble Albert den Store innhentet metalloobraznoe substans. Han varmet med såpe og gult arsen. Det oppnås ved samspillet stoffet ikke anerkjent "mystisk kommunikasjon" sju planeter med metaller. Kanskje dette er på grunn av motsetningene avslørt av de gamle alkymistene arsen anses som "uekte" element. Det ble i disse dager var det åpenbart evne til å meddele kobber hvit, slik at det ble kjent som et middel for "bleking Venus".

Som en individuell substans kjemiske element er blitt identifisert bare i midten av det syttende århundre. Tysk farmasøyt Johann Schroeder lykkes i å isolere det, med den kjemiske reduksjon av karbonoksyder. Etter en viss tid, er det lykkes i å isolere Nikole Lemeri metall oppvarming kali såper, arsen oksyd. I det 18. århundre, har dette metallet vært kjent som en uvanlig "semi".

Ved slutten av det 18. århundre svensk kjemiker K.V. Sheele ble oppnådd arsensyre, som manifesterer den høyeste grad av oksidasjon av arsen 5. I det nittende århundre organiske stoffer som inneholder arsen er definert.

Å være i naturen

Høyere og lavere grad av oxydasjon av arsen forekommer i de naturlige forbindelser. I jordskorpen prosentvise konsentrasjon av en gitt element ikke overstiger 5 gram per tonn. I mange mineraler, inneholder det sammen med nikkel, kobolt, kobber, jern.

For tiden er det ca to hundre forskjellige naturlige mineraler, som inkluderer den kjemiske element anses av oss. Gitt at de manifesterer den høyeste og laveste grad av oksidasjon av arsen, de har forskjellige program. For eksempel, i forbindelse med antimon arsen viser en negativ oksidasjonstilstand. Tatt i betraktning det faktum at dette metall er lav elektronegativitet, en lavere grad av oxydasjon av arsen er -3. Dette tallet er typisk for arsenides, samt for mineral allemontita.

De fleste forbindelser med metallene arsen, gitt spesifisiteten av preparatet, er en intermetallisk forbindelse, karakterisert ved å variere sammensetningen av det kjemiske elementet.

kjennetegn arsenid

For arsenid karakterisert ved innholdet av en rekke metaller med lignende struktur av krystallgittere. Disse mineraler er karakterisert ved en metallisk glans, er ugjennomsiktige, har en lav hardhet.

Som eksempler på naturlig arsenid kan vurdere de følgende forbindelser:

• loellingite lik pyritt;
• nickeline kalt rød nikkel svovelkis;
• langisit;
• Oregon;
• sperrylite.

Selvfølgelig, dette er ikke en uttømmende liste over slike mineraler - i dag slipper ut omtrent tjuefem av disse forbindelsene. Blant de mest vanlige i naturen kan nevnes arsenkis kalt arsen svovelkis. Det er et produkt oppnådd ved å bruke et svovelatom i pyritten arsen. Forbindelser med en slik plan, som ikke er vist i den høyeste grad av oksidasjon av arsen kalles sulphosalts.

Sine kolleger tror kobolt glans gersdorffite, enargite og Proust. Sistnevnte er en viktig sølv malm, som ligger i det øvre laget av edelt levde. Strukturen sulfosalts kan inneholde edelmetaller fra platinagruppen. Blant dem interesse irarsite og orsit. Deres sammensetning er sjeldne metaller anvendt som gode katalysatorer i organisk og uorganisk syntese.

Den maksimale grad av oksidasjon av arsen er vist i sin naturlige sulfider. For eksempel, det orange-gule dimorph representerer en arsen-sulfid (5). I trettiårene av forrige århundre, ble naturlige forekomster av orpiment, inkludert i sitt medlemskap sulfid, trivalent arsen, i den sørlige delen av Verkhojanskfjellene funnet. Størrelsen av de detekterte krystallene var ca. 60 cm i lengde, og vekten beregnet til 30 kg.

Kjennetegn arsenater

Mulig grad av oksidasjon av arsen salter kan vurderes for eksempel. Således arsensyreforbindelsene referert arsenat oppviser den maksimale hastighet for metallet: 5. Som eksempler på slike forbindelser til stede erythrite som har en lys rosa farge. Saltet referert kobolt farge, den har formelen Co 3 (AsO4) 2 * 8 H ₂ O. Det er også mulig å merke seg Gasparo brown-rød fargetone som (Ce, La, Nd) ARO _4.

I sentrum av Sverige funnet langbanovskie ferromangan karriere, hvor det ble funnet og preget omtrent femti forskjellige arsenater. Disse forbindelser er dannet ved omsetning av syren med arsenous manganhydroksid, (2) ved lave temperaturer.

Hva synes å arsenate grad av oksidasjon av arsen? Egenskapene til disse saltene bekrefter tilstedeværelsen av svovel i dem. Til tross for mangel på industrielle anvendelser, gjør deres estetiske utseende dem egnet for å skape mineralogiske samlinger.

En interessant historie har kupfernikel som samsvarer med mineral Nichelino. Medieval tyske gruvearbeidere Nickel kalt fjellet av den onde ånden, og "fake kobber" kalt "kupfernikelem". Masters ble avslørt likhet kobber-rød krystaller av mineral kobbermalmer. Brukte dem i glass for å gi et produkt oppnås grønt. Bare i midten av attende århundre mineralogist Axel Fredrik Cronstedt lyktes i å isolere fra mineral nikkel.

Eiendommer i naturen

Arsen er svært inert, slik at det kan bli funnet i naturlig tilstand. Slikt metalldelen har 2-16 prosent av forurensninger, først og fremst de er sølv, jern, kobolt, nikkel. I vårt land ble det oppdaget av geologer innfødte arsen i Amur-regionen, Transbaikal.

Det kan bli funnet i bergarter og mineraler, og i planter, så det er med rette ofte referert til som en allestedsnærværende element.

Hva er maksimal og minimum grad av oksidasjon av arsen? Den høyeste verdi tilsvarer gruppenummer, karakterisert ved at det aktive element er plassert, og er 5. Det er karakteristisk for de forbindelser hvor den utviser reduserende egenskaper. Les flere forbindelser med dette unike metall vil vurdere senere.

Kloden arsen distribueres svært ujevnt. Årsaken til dette er dannelsen av jordskorpen og i sorpsjon og desorpsjon prosesser som skjer i sedimenter og jord.

På grunn av den gode oppløselighet av metallet i vannet det lett migrerer. For eksempel, i fuktig klima oppstår det utlekking fra jord, etterfulgt av bevegelse sammen med grunnvann, elver.

fysiologisk virkning

Den vesentlig mengde arsen som finnes i mineralvann. Det er visse regler om innholdet i metallet. Når overstiger de tillatte verdiene det er en alvorlig trussel for skade på menneskekroppen. Under kjemisk forskning, ble det funnet at i naturlig vann arsen kan være tilstede i forskjellige former. Hva bør være graden av oksidasjon av arsen? Egenskapene for de forbindelser som finnes i vannet for å bekrefte tilstedeværelse av metall i form av arsenous syreløsning.

Arsen i levende formen inneholder omtrent 6 mg per 1 kg. En del av alger kan akkumulere et stoff henvist til en slik grad at det kan være farlig for det menneskelige legeme. Noen av artene som finnes i asiatiske land, er i stand til å spre seg i en ren syreløsning. De brukes som et middel for kontrollrottene. I humant hjernevev, og en tilstrekkelig mengde av metallet i sine muskler. I tillegg er det tilstede i spikerplater er akkumulert i håret.

fysiske spesifikasjoner

Til tross for det faktum at arsen ligner et metall, har det også en ikke-metalliske skilt. For eksempel, er det ikke i stand til å danne salter med svovelsyre som virker surgjøring element. Arsen kan foreligge i forskjellige allotrope modifikasjoner tilbakekalle fosfor. Den mest stabile er grå arsen, som sublimerer når den oppvarmes på samme måte jod.

Ved denne modifikasjon av elektrisk ledningsevne dårligere enn kobber, men høyere enn kvikksølv. Ved avkjøling arsendamp kan bli myk gjennomsiktig gul farge stoff som ligner på det gule fosfor. Under oppvarmingen blir det omdannet til en annen allotropiske modifisering av det kjemiske elementet.

Når arsen dampavsetning på glasset kan observere opptreden av speilet film.

arsenforbindelser

Graden av oksydasjon av arsen i den øverste oksid er 5, som er forenlig med dens høyere valens. Men sublimering av metalldamp i fuktig luft dannes svart film arsen dens anhydrid As2O _3. Det er i en slik form foreligger i utgangspunktet og oksyd av elementet. Dette oksyd oppviser amfotære kjemiske egenskaper.

I oksidasjonsprosessen blir det omdannet til et høyere oksyd, noe som viser viktigheten av arsen oksydasjonstilstand +5.

Den rent metall blir oksydert med fortynnet salpetersyre for å ortomyshyakovistoy syre H ₃ ASO _3, karakterisert ved at den har en valens på 3. I sine kjemiske egenskaper det er ansett som en middels sterk syre analogt borsyre. Salter vurdere arsenitt oppviser lyse Restorative egenskaper.

Metallkloridet har oksidasjonstilstand +3, som virker som et typisk metallelement. Saltlignende arsenides, dannet ved reaksjon med aktive metaller gjennomgå vandig hydrolyse. For eksempel, arsin (ASH ₃₎ er en giftig fargeløs gass, fri for lukt.

organometallforbindelser

Arsen er istand til å danne forskjellige metallorganiske forbindelser. For eksempel, i slutten av det 18. århundre destillerende oksid av arsen (3) kaliumacetat, ble det oppnådd rykende væske som har en ubehagelig lukt. Det resulterende produktet ble kåret alarsinom. Etterfølgende studier viste at i sin del av arsen er tilstede.

I slutten av forrige århundre, er aromatiske arsiner syntetisert. Reaksjonen ble utført under innvirkning av en blanding av arsen-triklorid og et arylhalogenid med metallisk natrium. Noen av disse produktene har vist antimikrobielle egenskaper. Til dags dato, syntesen av titusenvis av arsen organiske stoffer.

Bruken av arsen

Mer enn halvparten av det fremstilte metall anvendes i form av forskjellige forbindelser. I sin rene form, er det nesten aldri brukt. I små mengder er det innføres i lagerlegeringene. Slike additiver har en positiv innvirkning på hardheten av det ferdige produkt, slik at de trengs i produksjonen av elektriske kabler og batterier.

Den minimale dosen av arsen medvirke til å forbedre korrosjonsbestandigheten, forbedre den termiske indikatorer, messing og kobber. Hvis dette element ikke inneholder ytterligere urenheter, og i dette tilfelle er det hevdet i fremstillingen av halvlederanordninger. Å lage dem, er arsen legert med germanium eller silisium.

I tillegg er han en utmerket dope å lage stål. Som verdifulle tips arsen behov og ikke-jernholdige metallurgi. Selv med sitt lave innhold i legeringen kan i stor grad forbedre styrken av de fremstilte produkter. Arsen øker fluiditeten under støpingen av kobber, noe som gjør det lettere å oppnå en ledning.

Det er også en viss negativ virkning av denne overgangsmetallproduksjon. Dens nærvær i malmen prosessen blir en farlig industri.

Blant forskjellige arsenforbindelser av interesse er treverdig oksyd. Han blir nå brukt i glassindustrien. Salter med angivelse krav 5 som antiseptika. Dette overgangselement er en av de mest populære i moderne kjemiske industri på grunn oppviser to egenskaper avhengig av prosess strømning av mediet.