33 As 74.922

Мышьяк

Полуметалл Arsenicum твёрдое

[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ · 2 · 8 · 18 · 5

← Ge Германий Se Селен →

Полуметалл, известный прежде всего как классический яд. Мышьяк не имеет вкуса и запаха, симптомы отравления напоминают холеру — за это его веками называли «королём ядов и ядом королей».

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 33
Атомная масса: 74.922 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 5
Блок: p-блок
Группа: Пниктогены
Период: 4
Электроотрицательность (Полинг): 2.18
Электроотрицательность (Аллен): 2.21
Атомный радиус: 114 pm
Ковалентный радиус: 119 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 185 pm
1-я энергия ионизации: 947 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 798 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 2 735 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 837 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 6 043 kJ/mol
Сродство к электрону: 78 kJ/mol
Характерные степени окисления: -3, +3, +5
Степени окисления: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 5.727 g/cm³
Температура плавления: 1 090 K · 816.9 °C
Температура кипения: 887 K · 613.9 °C
Скорость звука: нет данных

Тепловые свойства

Теплота плавления: 24.44 kJ/mol
Теплота испарения: 34.76 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.329 J/(g·K)
Теплопроводность: 50.2 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 8 GPa
Модуль сдвига: нет данных
Модуль объёмного сжатия: 22 GPa
Коэффициент Пуассона: нет данных
Твёрдость по Моосу: 3.5
Твёрдость по Бринеллю: 1 440 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 333 nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: ромбоэдрическая
Параметры решётки: a = 375.98 pm · c = 1 054.75 pm

Распространённость

В земной коре: 1.8 mg/kg
В океане: 0.0037 mg/L
Во Вселенной: 0.008 mg/kg
В теле человека: 0.1 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
⁷⁵As	100 %	стабилен	—

Единственный стабильный изотоп — мышьяк-75. Мышьяк-74 применяют как позитронный излучатель в исследовательской ПЭТ-визуализации.

Открытие

Год открытия: 1250
Кто открыл: Альберт Великий
Где: Германия
Происхождение названия: от греческого «arsenikon» — жёлтый аурипигмент; русское «мышьяк» — от «мышь», травили грызунов

История

Соединения мышьяка использовали в античности как краски и лекарства. Элементарный мышьяк, по-видимому, получил Альберт Великий около 1250 года. Русское название — от слова «мышь»: препаратами мышьяка травили грызунов.

Где встречается

1,8 мг/кг коры. Основные минералы — арсенопирит и реальгар. Крупнейшая экологическая проблема — природное загрязнение подземных вод в Бангладеш и Западной Бенгалии.

Как получают

Побочный продукт переработки медных и золотых руд: возгоняется при обжиге и улавливается как триоксид.

Роль в живой природе

Некоторые бактерии используют арсенат в анаэробном дыхании. Для человека мышьяк ядовит: он блокирует ферменты дыхательной цепи, подменяя фосфат в АТФ.

Безопасность

Хроническое отравление через питьевую воду поражает кожу, нервы и вызывает рак — по оценкам ВОЗ, риску подвержены десятки миллионов человек. Смертельная доза триоксида — около 100 мг.

Применение

Арсенид галлия в высокочастотной электронике и лазерных диодах
Легирование кремния для получения полупроводника n-типа
Свинцовые аккумуляторы: мышьяк упрочняет решётку электродов
Триоксид мышьяка в терапии острого промиелоцитарного лейкоза

Любопытные факты

Проба Марша, разработанная в 1836 году, впервые позволила надёжно доказать отравление мышьяком в суде.
Зелёные обои XIX века содержали арсенит меди — «парижскую зелень», и во влажных комнатах выделяли ядовитые пары.
Мышьяк возгоняется, минуя жидкую фазу, при 887 K.
Триоксид мышьяка из яда превратился в эффективное противолейкозное лекарство.