ARSEN

Symbol: As
Kategorie: Nichtmetalle
Ordnungszahl: 33

Relative Atommasse: 74,92159
Schmelzpunkt: sublimiert K
Siedepunkt: 886 K
Dichte: 5,72 g cm-3
Elektronegativität: 2,2
Ionisierungsenergie: 9,81 eV
Konfiguration: [Ar] 3d10 4s² 4p³
Oxidationszahlen: 5, 3, -3
Atomradius: 125 pm
Ionenradius: 69 (+3), 46 (+5)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Arsen, Symbol As, chem. Element aus der V. Hauptgruppe des Periodensystems, der Stickstoff-Phosphor-Gruppe, Halbmetall; Z 33, Reinelement, Atommasse 74,9216, Wertigkeit III und V, Standardelektrodenpotential 0,2475 V
(As + 3 H2O H3AsO3 + 3 H+ + 3e).

Eigenschaften
Von A. gibt es drei Modifikationen. Die bei Zimmertemperatur thermodynamisch stabile Form ist das graue, metallische A. Sein Gitter besteht aus unendlichen Schichten, in denen die As-Atome zu gewellten Sechsringen verknüpft sind. Es bildet eine stahlgraue, metallisch glänzende, spröde, rhomboedrische Kristallmasse geringer Härte (nach Mohs 3 bis 4), D. 5,727 g cm-3, elektrische Leitfähigkeit 3,0 Sm/mm2 (bei 20 °C). Im geschlossenen Rohr schmilzt es bei 817 °C unter einem Eigendruck von 2,8 MPa und sublimiert bei 613 °C unter Bildung eines gelben, aus As-Molekülen bestehenden Dampfes. Mit steigender Temperatur nimmt im Dampf der Anteil von AS2-Molekülen zu. Schreckt man Arsendampf ab, erhält man das wachsartige, in Schwefelkohlenstoff lösliche gelbe, nichtmetallische A., D. 2,026 g cm-3, dessen kubisches Gitter dem weißen Phosphor vergleichbar aus As4-Molekülen aufgebaut ist. Gelbes A. geht, insbesondere unter Lichteinwirkung, rasch in die graue Form über. Kondensiert man Arsendampf auf Flächen von 100 bis 200 °C, so bildet sich das harte, spröde, schwarzglänzende amorphe A. Es leitet den elektrischen Strom nicht. In Gegenwart von Quecksilber wandelt es sich bei 125 bis 175 °C in das instabile orthorhombische schwarze A. um, das strukturell dem schwarzen Phosphor vergleichbar ist.
A. verbrennt an der Luft >180 °C zu Arsen(III)-oxid As2O3. Mit Chlor reagiert es unter Feuererscheinung zu Arsen(III)-chlorid AsCl3. Konz. Salpetersäure oder Königswasser oxidieren A. zu Arsensäure:
As + 5 HNO3 → 5 NO2 + H3AsO3 + H2O;
verd. Salpetersäure und konz. Schwefelsäure lösen A. zu arseniger Säure:
2 As + 3 H2SO4 → 2 H3AsO3 + 3 SO2.

Mit vielen Metallen legiert sich A. zu meist spröden Legierungen.

Die meisten Arsenverbindungen sind giftig.


Analytisches
Zum qualitativen Nachweis kann man sich der Marshschen Probe, oder der Berzeliusschen Probe bedienen. Zur quantitativen Bestimmung von As3+ bietet sich die Iodometrie, für kleine As-Konzentrationen die Atomabsorptionsspektrometrie an.

Vorkommen
A. ist am Aufbau der Erdkruste mit 5,5·10-4 % beteiligt. Wichtige Minerale sind Arsenopyrit (Arsenkies) FeAsS, Löllingit (Arsenikalkies) FeAs2 Cobaltin (Kobaltglanz) CoAsS, Gersdorffit (Arsennickelglanz) NiAsS, die Arsensulfide Realgar As4S4 und Auripigment As2S3 sowie das als Verwitterungsprodukt von Arsenerzen zu betrachtende Arsen(III)-oxid As2O3 in Form von Claudetit oder Arsenolith. A. ist für mindestens eine biologische Spezies (Felsenhummer (rock lobster): (CH3)3As+-CH2-CO2-) essentiell.

Gewinnung
Zur technischen Gewinnung geht man meist von arsenhaltigen Nebenprodukten verschiedener Metallverhüttungsprozesse aus, arbeitet sie zu Arsen(III)-oxid As2O3 auf und reduziert dieses mit Kohlenstoff, zur Herstellung hochreinen A. auch mit Wasserstoff.

Verwendung
Hochgereinigtes A. hat Bedeutung in der Halbleitertechnik zur Dotierung von Silicium und Germanium und speziell zur Herstellung von Galliumarsenid.

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