Мышьяк

Его природные соединения необычайно красивы. Это сульфиды – красный реальгар As4S4 и золотисто-жёлтый аурипигмент As2S3, которые упоминаются уже античными авторами. Алхимики считали, что мышьяк является составной частью всех металлов. Особое отношение к мышьяку в Средние века объясняется не только тем, что  многие его соединения ядовиты, но также и способностью этого элемента «превращать медь в серебро». Когда в расплавленную медь добавляют мышьяк, она приобретает белый цвет, становясь похожей на серебро. Выделение мышьяка в виде простого вещества традиционно связывают с именем теолога и алхимика XIII в. Альберта Великого. Русское название элемента – это, по-видимому, искаженное «мышиный яд», «мышь-яд». Латинское Arsenicum происходит от греческого наименования сернистых соединений мышьяка. «Арсеникон» по-гречески означает «сильный», «мужественный» — такую дань благоговения воздали древние исключительно ядовитым соединениям мышьяка.

Мышьяк
Мышьяк

Как и фосфор, мышьяк существует в виде нескольких аллотропных модификаций, из которых наиболее устойчив серый мышьяк – твердое вещество серого цвета с металлическим блеском, построенное наподобие черного фосфора. Когда мышьяк сгорает на воздухе, образуется оксид As2O3, известный еще алхимиками под названием «белый мышьяк». Это ангидрид слабой мышьяковистой кислоты H3AsO3. Её медная соль (арсенит меди)  очень долго использовалась как зеленая краска – зелень Шееле CuHAsO3. В старину белый мышьяк был весьма «популярным» ядом, смертельная доза его для человека составляет 20 – 300 мг. Например, галицкий князь Дмитрий Шемяка, по приказу которого в 1446 г. ослепили великого князя московского Василия II, был отравлен именно соединениями мышьяка. Это доказано химическими методами при изучении останков князя в 80-х годах XX столетия. Несмотря на ядовитость, белый мышьяк до сих пор применяют в стоматологии.

Некоторые соединения мышьяка находят широкое применение в электронике. Так, германий при введении в него небольшого количества мышьяка становится полупроводником n-типа. Среди полупроводниковых материалов большое распространение получил арсенид галлия GaAs. На его основе выполняют многие элементы микросхем, фотодиодов, транзисторов, солнечных батарей.

Минерал аурипигмент
Минерал аурипигмент

Химические свойства

В воде мышьяк нерастворим. На воздухе при комнатной температуре он окисляется очень медленно, при накаливании же сгорает, образуя белый оксид As2O3 и распространяя характерный чесночный запах. При высокой температуре мышьяк непосредственно соединяется со многими элементами. Сильные окислители переводят его в мышьяковую кислоту, напрмер:

2As + 5Cl2 + 8H2O = 2H3AsO4 + 10HCl

В соединениях мышьяк проявляет степени окисления +5, +3 и -3.

Мышьяковистый водород AsH3, или арсин, представляет собой бесцветный, очень ядовитый газ с характерным чесночным запахом, малорастворимый в воде. Арсин образуется при восстановлении водородом в момент выделения всех соединений мышьяка. Например:

As2O3 + 6Zn + 6H2SO4 = 2AsH3 + 6ZnSO4 + 3H2O

Арсин сравнительно нестоек и при нагревании легко разлагается на водород и свободный мышьяк. Это свойство арсина используется для открытия мышьяка в различных веществах. На анализируемое вещество действуют восстановителем и, если в нем содержится какое-либо соединение мышьяка или мышьяк в свободном состоянии, то образуется AsH3. Далее продукты восстановления нагревают, арсин разлагается, а выделяющийся мышьяк образует на холодных частях прибора характерный черный блестящий налет, называемый «мышьяковым зеркалом».

С кислородом мышьяк образует два оксида As2O3 и As2O5.

Мышьяковистый ангидрид
Мышьяковистый ангидрид

Оксид мышьяка (III) As2O3 образуется при сгорании мышьяка на воздухе или при прокаливании мышьяковых руд. Он довольно плохо растворим в воде. При растворении происходит присоединение воды к оксиду мышьяка (III) и образуется мышьяковистая кислота:

As2O3 + 3H2O = 2H3AsO3

В свободном состоянии эта кислота не получена и известна только в водных растворах. При действии на As2O3 щелочей получаются соли мышьяковистой кислоты – арсениты. Например:

As2O3 + 6KOH = 2K3AsO3 + 3H2O

Соединения мышьяка (III) проявляют восстановительные свойства; при их окислении получают соединения мышьяка (V).

Мышьяковая кислота H3AsO4 при обычных условиях находится в твердом состоянии; она хорошо растворима в воде. По силе мышьяковая кислота почти равна фосфорной. Соли ее – арсенаты – очень похожи на соответствующие фосфаты. Известны также мета- и пиромышьяковая кислоты. При прокаливании мышьяковой кислоты получается оксид мышьяка (V), или мышьяковый ангидрид, As2O5 в виде белой стеклообразной массы.

Кислотные свойства мышьяковой кислоты выражены значительно сильнее, чем у мышьяковистой. Будучи трёхосновной она образует средние (арсенаты) и кислые (гидро- и дигидроарсенаты), например, Na3AsO4, Na2HAsO4, NaH2AsO4. В кислой среде мышьяковая кислота и арсенаты проявляют свойства окислителей.

Скачать:

Скачать бесплатно реферат на тему: «Мышьяк» Мышьяк.docx (13 Загрузок)

Скачать рефераты по другим темам можно здесь

*на изображении записи минерал красный реальгар

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *