В природе мышьяк представлен только одним стабильным нуклидом 75As. Искусственно получены также более десяти его радиоактивных изотопов с периодом полураспада от нескольких минут до нескольких месяцев. Типичные степени окисления в соединениях –3, +3, +5.
Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс; латинское название Arsenicum происходит от греческого «арсен» – сильный, мощный.
| Символ элемента | As |
|---|---|
| Атомный номер | 33 |
| Массовое число | 74.921595 г/моль |
| Плотность | 5.73 г/см³ (при 20 °C) |
| Температура кипения | 613 °C |
| Температура плавления | 817 °C |
| Относительная атомная масса | 74.921595 |
| Ковалентный радиус | 1.2 Å |
| Электронная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³ |
| Группа | Постпереходные металлы (группа 15) |
| Состояние при обычных условиях | Твердое |
| Цвет | Серебристо-серый |
| Ядро | Безнейтронное |
Мышьяк — это элемент группы 15 периодической таблицы, он известен своей токсичностью и использованием в различных областях:
- Токсичность: Мышьяк и его соединения являются ядовитыми для людей и животных. Даже небольшие дозы могут быть опасными.
- Полупроводник: Мышьяк является полупроводником и используется в электронной промышленности, в частности в производстве полупроводниковых приборов.
- Лекарственные примеси: Используется в медицине в некоторых лекарственных примесях для лечения некоторых заболеваний, хотя применение ограничено из-за его токсичности.
- Экологический аспект: Мышьяк и его соединения могут быть загрязняющими веществами для окружающей среды и оказывать негативное воздействие на экосистемы.
- Антимониальные примеси: Мышьяк используется в некоторых сплавах с другими элементами, такими как антимоний, для придания им особых свойств.
Учитывая токсичность мышьяка, его использование требует особой осторожности и соблюдения соответствующих мер предосторожности.
Исторические сведения
Мышьяк относится к пяти «алхимическим» элементам, открытым в средние века (удивительно, но четыре из них – As, Sb, Bi и P находятся в одной группе периодической таблицы – пятой). В то же время соединения мышьяка были известны с древних времен, их применяли для производства красок и лекарств. Особенно интересно использование мышьяка в металлургии.
Несколько тысячелетий назад каменный век сменился бронзовым. Бронза – это сплав меди с оловом. Как полагают историки, первую бронзу отлили в долине Тигра и Евфрата, где-то между 30 и 25 вв. до н.э. В некоторых регионах выплавлялась бронза с особо ценными свойствами – она лучше отливалась и легче ковалась.
Как выяснили современные ученые, это был сплав меди, содержащий от 1 до 7% мышьяка и не более 3% олова. Вероятно, поначалу при его выплавке спутали богатую медную руду малахит с продуктами выветривания некоторых тоже зеленых сульфидных медно-мышьяковых минералов.
Оценив замечательные свойства сплава, древние умельцы затем уже специально искали мышьяковые минералы. Для поисков использовали свойство таких минералов давать при нагревании специфический чесночный запах.
Однако со временем выплавка мышьяковой бронзы прекратилась. Скорее всего это произошло из-за частых отравлений при обжиге мышьяксодержащих минералов.