Arsen

Arsen (griech. arsenikos "stark"; wegen der Giftwirkung) ist ein chemisches Element.

Eigenschaften

Germanium - Arsen - Selen P Ar Sb       Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Arsen, As, 33
Serie	Halbmetalle
Gruppe, Periode, Block	15 (VA), 4, p
Dichte, Mohshärte	5727 kg/m3, 3,5
Aussehen	metallisch grau
Atomar
Atomgewicht	74,92160 amu
Atomradius (berechnet)	115 (114) pm
Kovalenter Radius	119 pm
van der Waals-Radius	185 pm
Elektronenkonfiguration	[Ar]3d10 4s2 4p3
e- 's pro Energieniveau	2, 8, 18, 5
Oxidationszustände (Oxid)	+-3,5 (leicht sauer)
Kristallstruktur	rhomboedrisch
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus)	fest
Schmelzpunkt	1090 K (817 °C) (unter Druck)
Siedepunkt	887 K (614 °C) (sublimiert)
Molares Volumen	12,95 · 10-3 m3/mol
Verdampfungswärme	34,76 kJ/mol
Schmelzwärme	369,9 kJ/mol
Dampfdruck	__ Pa bei __ K
Schallgeschwindigkeit	__ m/s bei __ K
Verschiedenes
Elektronegativität	2,18 (Pauling-Skala)
Spezifische Wärmekapazität	330 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit	3,45 · 106/m Ohm
Wärmeleitfähigkeit	50 W/(m · K)
1. Ionisierungsenergie	947,0 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	1798 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie	2735 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie	4837 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie	6043 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie	12310 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 75As 100 % As ist stabil mit 42 Neutronen
SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben.

Vorkommen

Arsen kommt praktisch überall im Boden in geringen Konzentrationen vor, selten gediegen als Scherbenkobalt, meist gebunden als Sulfid vermengt mit Metallsulfiden. Verwertbare Erze sind Realgar und Auripigment. Die Hauptvorkommen der Arsenerze liegen in Russland, China, Schweden und Mexiko.

Verwendung

Arsen wird zu Bleilegierungen dazu gegeben um deren Festigkeit zu verbessern und das Blei gießbar zu machen. Vor allem die fein strukturierten Platten von Akkumulatoren können ohne Arsenzusatz nicht gegossen werden. In der Elektronik spielt es als hochreines Element (mind. 99,9999 %) für Gallium-Arsenid-Wafer sowie in Form von Epitaxieschichten auf diesen Wafern, wie z. B. Indiumarsenidphosphid und Galliumarsenidphosphid, eine wesentliche Rolle in der Herstellung von Hochfrequenzbauelementen = Integrierte Schaltkreise(ICs), Leuchtdioden (LEDs) bzw. Laserdioden (LDs). Es gibt Anfang 2004 weltweit nur drei Hersteller von hochreinem Arsen, zwei in Deutschland und einen in Japan.

Modifikationen

Gelbes Arsen

• instabil

Schwarzes Arsen

• Es besitzt keine geordnete Struktur, es liegt in einer amorphen Form vor.
• Es ist analog zu Schwarzem Phosphor zu betrachten.

Verbindungen

• Arsentrioxid (Arsenik, As₂O₃)
• Arsensäure (2 H₃AsO_{4 *}H₂O)
• Arsin (Arsenwasserstoff, AsH₃): ein giftiges, nach Knoblauch riechendes Gas
• Kalziumarsenat (Bestandteil von Pflanzenschutzmitteln)

Nachweis

Die so genannte Marshsche Probe ist der klassischer Nachweis in der Chemie und Gerichtsmedizin für Arsen.

Sonstiges

Metallisches Arsen zeigt wegen seiner Unlöslichkeit im Unterschied zu seinem löslichen Verbindungen, wie seinem dreiwertigen Oxid, dem Arsenik , welches früher als "Erbschaftspulver" bezeichnet wurde, nur eine geringe Giftigkeit. Es sollte aber, da es sich an der Luft leicht mit seinen sehr giftigen Oxiden, wie den Arsenik überzieht, stets mit größter Vorsicht behandelt werden!

Weblinks

• Abbildungen und Details in der ELEMENTE-BÖRSE www.seltenerden.de