Arsenico

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Arsenico
   

33
As
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

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Aspetto
Aspetto dell'elemento
Aspetto dell'elemento
metallico grigio
Linea spettrale
Linea spettrale dell'elemento
Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicoarsenico, As, 33
SerieSemimetalli
Gruppo, periodo, blocco15 (VA), 4, p
Densità5 727 kg/m³
Durezza3,4
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico4So3/2
Proprietà atomiche
Peso atomico74,92160 u
Raggio atomico (calc.)115(114) pm
Raggio covalente119 pm
Raggio di van der Waals185 pm
Configurazione elettronica[Ar]3d10 4s2 4p3
e per livello energetico2, 8, 18, 5
Stati di ossidazione±3, 5
Struttura cristallinaromboedrica (α-As)
Proprietà fisiche
Stato della materiasolido
Punto di fusione817,2 °C (1090 K) (a 36 atm)
Punto di ebollizionesublima a 614 °C (887 K)
Volume molare12,95×10−6m³/mol
Entalpia di vaporizzazione~34,76 kJ/mol
Calore di fusione369,9 kJ/mol
Altre proprietà
Numero CAS7440-38-2
Elettronegatività2,18 (Scala di Pauling)
Calore specifico330 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica3,456×106/(m·Ω)
Conducibilità termica50 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione947,0 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione1 798 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione2 735 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione4 837 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione6 043 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione12 310 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
75As100% As è stabile con 42 neutroni
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'arsenico è l'elemento chimico di numero atomico 33 e il suo simbolo è As. È il terzo elemento del gruppo 15 (gruppo dell'azoto) del sistema periodico (4° periodo), fa parte del blocco p ed è un elemento di post-transizione. È collocato tra il fosforo e l'antimonio, ai quali in parte somiglia come comportamento chimico.[1] Come per questi, le sue valenze principali sono 3 e 5 e gli stati di ossidazione vanno da -3 a +5.

Seppure raramente, l'arsenico si trova in forma nativa;[2] tale forma e alcuni dei suoi composti o minerali, come l'orpimento, furono noti fin dall'antichità.[3][4] L'elemento venne probabilmente isolato dall'ossido bianco (As2O3) per la prima volta anteriormente all'anno 815 dall'alchimista persiano di lingua araba Jabir ibn Hayyan[5] e, con maggiore certezza, da Alberto Magno nel 1250.[6]

L'arsenico è chimicamente un metalloide e si presenta in almeno tre forme allotropiche: grigia (arsenico grigio, o "metallico"), nera, e gialla (forma molecolare).

L'arsenico grigio in condizioni ambiente è un semimetallo;[7] in quanto tale, il suo intervallo di banda è nullo e quindi conduce l'elettricità anche allo zero assoluto. L'arsenico nero (come il fosforo nero) è invece un semiconduttore, anche se il suo intervallo è piuttosto piccolo (0,3 eV) e di tipo diretto.[8]

È usato in alcune leghe di importanza industriale, come quelle Pb-As nelle batterie di automobili e in munizioni.[9] È uno dei componenti essenziali della famiglia di semiconduttori III-V, come l'arseniuro di gallio, e anche come dopante di tipo n, ad esempio per semiconduttori basati sul silicio.[9] In passato i suoi composti hanno trovato impiego come erbicidi[10] ed insetticidi.

  1. ^ N. N. Greenwood e A. Earnshaw, 13 Arsenic, Antimony and Bismuth, in Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ Arsenic, su mindat.org.
  3. ^ arsenico nell'Enciclopedia Treccani, su www.treccani.it. URL consultato il 17 marzo 2023.
  4. ^ (EN) Jörg Matschullat, Arsenic in the geosphere — a review, in Science of The Total Environment, vol. 249, n. 1, 17 aprile 2000, pp. 297–312, DOI:10.1016/S0048-9697(99)00524-0. URL consultato il 17 marzo 2023.
  5. ^ (EN) Suzanne Bell, Encyclopedia of Forensic Science, Infobase Publishing, 2008, ISBN 978-1-4381-1880-2. URL consultato il 17 marzo 2023.
  6. ^ (FR) Albertus Magnus, De Mineralibus, Éditions du cerf, 1995, p. 443.
  7. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore :4
  8. ^ (EN) Caiping Wang, Shouyan Bai e Chunxiang Zhao, Arsenic K4 crystal: A new stable direct-gap semiconductor allotrope, in Solid State Communications, vol. 323, 1º gennaio 2021, pp. 114128, DOI:10.1016/j.ssc.2020.114128. URL consultato il 7 aprile 2023.
  9. ^ a b (EN) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1ª ed., Wiley, 15 giugno 2000, DOI:10.1002/14356007.a03_113.pub2, ISBN 978-3-527-30385-4. URL consultato il 7 aprile 2023.
  10. ^ (EN) Arthur H. Westing, Herbicides in war: Current status and future doubt, in Biological Conservation, vol. 4, n. 5, 1972, p. 322, DOI:10.1016/0006-3207(72)90043-2.

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