Arsénico

O arsénico (coñecido tamén popularmente coma sénica) é un elemento químico da táboa periódica con símbolo As e número atómico 33. Na táboa periódica dos elementos atópase no quinto grupo principal. Pertence aos semimetais, xa que mostra propiedades metálicas e propiedades non metálicas.

Arsénico
P     33 As                                                                                                                                                                                                                                           As Sb Xermanio ← Arsénico → Selenio Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Arsénico
Información xeral
Nome, símbolo, número	Arsénico, As, 33
Serie química	Metaloides
Grupo, período, bloque	15, 4, p
Densidade	5727 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	gris metálico
N° CAS
N° EINECS
Propiedades atómicas
Masa atómica	74,921595(6) u
Raio medio	115 pm
Raio atómico (calc)	114 pm
Raio covalente	119 pm
Raio de van der Waals	pm
Configuración electrónica	[Ar]3d10 4s²4p³
Electróns por nivel de enerxía
Estado(s) de oxidación	+-3,5
Óxido	levemente ácido
Estrutura cristalina	romboédrica
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	1090 K
Punto de ebulición	887 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	34,76 kJ/mol
Entalpía de fusión	369,9 kJ/mol
Presión de vapor
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	2,18
Calor específica	330 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	3,45 S/m
Condutividade térmica	50 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	947,0 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1798 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	2735 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	4837 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 74As 100% estable con 42 neutróns
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Características principais

O arsénico presenta tres estados alotrópicos, gris ou metálico, amarelo e negro. O arsénico gris metálico (forma α) é a forma estable en condicións normais e ten estrutura romboédrica, é un bo condutor da calor pero pobre condutor eléctrico, a súa densidade é de 5,73 g/cm³, é deleznable e perde o lustre metálico se se expón ao aire.

O arsénico amarelo (forma γ) obtense cando o vapor de arsénico se arrefría rapidamente. É extremadamente volátil e máis reactivo que o arsénico metálico e presenta fosforescencia a temperatura ambiente. O gas está constituído por moléculas tetraédricas de As₄ de forma análoga ao fósforo e o sólido formado pola condensación do gas ten estrutura cúbica e ten unha densidade aproximada de 1,97 g/cm³. Exposto á luz ou á calor reverte á forma estable (gris). Tamén se chama arsénico amarelo ao oropimente, o mineral de trisulfuro de arsénico.

Unha terceira forma alotrópica, o arsénico negro (forma β), de estrutura hexagonal e densidade 4,7 g/cm³, ten propiedades intermedias entre as formas alotrópicas descritas e obtense na descomposición térmica da arsina ou ben arrefriando lentamente o vapor de arsénico.

Tódalas formas alotrópicas agás a gris carecen de lustre metálico e teñen moi baixa condutividade eléctrica, polo que o elemento comportase coma metal ou non metal en función do seu estado de agregación.

A presión atmosférica o arsénico sublima a 613 °C, e a 400 °C arde cunha chama branca formando o sesquióxido As₄O₆. Reacciona violentamente co cloro e combínase, ao quentarse, coa maioría dos metais para formar o arseniuro correspondente, e co xofre. Non reacciona co ácido clorhídrico en ausencia de osíxeno, pero si co ácido nítrico quente, sexa diluído ou concentrado, e outros oxidantes coma o peróxido de hidróxeno, ácido perclórico etc.

Aplicacións

• Preservante da madeira (arseniato de cobre e cromo), uso que representa, segundo algunhas estimacións, preto do 70% do consumo mundial de arsénico.
• O arseniuro de galio é un importante material semicondutor empregado en circuítos integrados máis rápidos que os de silicio. Tamén se emprega na construción de díodos láser e díodos LED.
• Aditivo nas aliaxes de chumbo e latón.
• Insecticidas (arseniato de chumbo) e herbicidas (arsenito de sodio).
• O disulfuro de arsénico emprégase coma pigmento e en pirotecnia.
• Decolorante na fabricación do vidro (trióxido de arsénico).

Historia

O arsénico coñécese dende a antigüidade. Dioscórides e Plinio coñecían as súas propiedades e Celso Aureliano, Galeno e Isidoro Largus sabían dos seus efectos irritantes, tóxicos, corrosivos e parasiticidas, e observaron as súas virtudes contra a tose, as afeccións da voz e a dispnea. Os médicos árabes empregaron tamén os compostos de arsénico en fumigacións, pílulas e pocións, ademais de en aplicacións externas.

Roger Bacon e Alberto Magno detivéronse no seu estudo e Paracelso fixo del unha panacea. O primeiro que o estudou en detalle foi George Brandt en 1633 e Johann Schroeder obtívoo en 1649 pola acción do carbón sobre o ácido arsénico. A Jöns Jacob Berzelius débense as primeiras investigacións acerca da composición dos compostos do arsénico.

No século XVIII os arsenicais acadaron un posto de primeira orde na terapéutica ata que foron substituídos polas sulfamidas e os antibióticos.

Na época vitoriana usáronse para a depilación preparados cáusticos de arsénico, lima e potasio. Tamén na época vitoriana formou parte dunha tintura verde inventada polo químico sueco Carl Scheele que se utilizou con moita frecuencia para tinguir roupas, forros de móbeis e un papel pintado que matou miles de persoas, incluíndo a Napoleón no seu exilio en Santa Helena. A comezos do século XX proxectáronse en Galicia varias minas de arsénico.

Abundancia e obtención

Arsénico de orixe natural

É o vixésimo elemento en canto a abundancia na codia terrestre e atópase en forma nativa e, principalmente, en forma de sulfuro nunha gran variedade de minerais que conteñen cobre, chumbo, ferro (arsenopirita), níquel, cobalto e outros metais.

Na fusión de minerais de cobre, chumbo, cobalto e ouro obtense trióxido de arsénico, que se volatiliza no proceso e é arrastrado polos gases da cheminea que poden chegar a conter máis dun 30% de trióxido de arsénico. Os gases da cheminea refínanse posteriormente mesturándoos con pequenas cantidades de galena ou pirita para evitar a formación de arsenitos e por tostación obtense trióxido de arsénico de entre o 90 e o 95% de pureza.

Reducindo o óxido con carbón obtense o metaloide. Así e todo, a maioría do arsénico comercializase coma óxido. Practicamente a totalidade da produción mundial de arsénico coma metal é China, que é tamén o maior produtor mundial de trióxido de arsénico.

Isótopos

O arsénico-73 úsase como trazador para estimar a cantidade de arsénico absorbido polo organismo, e o arsénico-74 na localización de tumores cerebrais.

Precaucións

O arsénico e os seus compostos son extremadamente tóxicos, especialmente o arsénico inorgánico.

Véxase tamén

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7. 

Ligazóns externas

• A metade da xeografía galega presenta niveis altos de arsénico (GCiencia.com)