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Arsenico

Proprietà e composti dell'arsenico

L'elemento arsenico è poco abbondante nella crosta terrestre; è presente spesso come impurezza in vari minerali.

I composti dell'arsenico sono noti all'uomo fin dall'antichità; ma come elemento venne isolato da J. Schroeder nel 1640.

L'arsenico esiste in due principali forme allotropiche: quella grigia in cui ha proprietà semimetalliche e quella gialla, stabile solo a basse temperature, con molecola tetraedrica As4.

E' un elemento abbastanza reattivo: brucia a circa 400°C formando fumi bianchi di anidride arsenica (As4O6). A contatto con aria umida si ossida superficialmente ed annerisce.

I composti dell'arsenico sono per l'uomo fortemente tossici e nei casi meno gravi possono portare a paralisi degli arti, ma nei casi più gravi anche alla morte (per maggiori info si veda: avvelenamento da arsenico).

Composti dell'arsenico

L'arsenico si comporta nei suoi composti come un non metallo e, data la sua posizione centrale nel sistema periodico, da praticamente solo legami covalenti. I suoi stati di ossidazione più importanti sono -3, +3 e +5.

Il triossido di arsenico , As4O6, è un ossido solubile in acqua dove si comporta come un ipotetico acido arsenioso (H3AsO3), del quale si conoscono i sali (arseniti). Questi si possono ottenere per reazione diretta dell'ossido con le basi. Sono noti sia gli ortoarseniti (es. Na3AsO3 ), sia i metaarseniti (es. NaAsO2).

Il pentossido di arsenico, As4O10, è un solido bianco, che reagendo con l'acqua forma acido arsenico (H3AsO4).

Il triidruro di arsenico o arsina (AsH3) è un gas incolore e volatile, infiammabile e altamente tossico, di caratteristico odore agliaceo. Si può ottenere per decomposizione con acqua degli arseniuri dei metalli alcalini oppure per riduzione con idrogeno nascente dell'arsenico o di qualunque suo composto inorganico.

Esistono tutti gli alogenuri dell'As (III); tra essi il tricloruro (AsCl3), che può essere preparato trattando l'ossido con acido cloridrico.

Dei pentaalogenuri il solo composto stabile è il pentafluoruro (AsF5) che può essere preparato per azione del fluoruro sull'arsenico o sul trifluoruro, AsF3; è un gas incolore di struttura simile all'analogo composto del fosforo.

Esistono diversi solfuri dell'arsenico. L'As2S3 e l’As2S5. Possono essere preparati, oltre che per sintesi diretta dagli elementi, anche per precipitazione con idrogeno solforato da soluzioni acide di sali rispettivamente di As (III) e As (V).

Con molti metalli più elettropositivi l'arsenico può formare oltre che leghe, anche composti binari detti arseniuri tra i quali hanno assunto in questi ultimi anni una certa importanza in elettronica per le loro proprietà di semiconduttori (soprattutto gli arseniuri di gallio, GaAs, e di indio, InAs).

Infine l'arsenico da una vasta classe di composti metallorganici chiamati composti arsenorganici.

arsenico

Arsenico

Utilizzo dell'arsenico

L'arsenico metallico ha limitate applicazioni in alcune leghe: per esempio viene utilizzato in piccole concentrazioni negli ottoni ad alto tenore in zinco per migliorarne alcune caratteristiche, nel piombo e alcune sue leghe per aumentarne la durezza a temperature elevate e negli acciai per talune particolari applicazioni.

A purezza elevatissima viene impiegato per la preparazione di arseniuri (in particolare di gallio, indio e tallio) utilizzati come semiconduttori in elettronica.

La maggior parte dell'arsenico è utilizzata o come As4O6 (come ossidante nella fabbricazione del vetro, nell'industria del pellame, come insetticida) o sotto forma di composti ottenuti a partire da questo ossido.

In particolare vi è un notevole impiego di acido arsenico e di arseniati di calcio e di sodio (nonché di derivati organici come l'acido cacodilico) in agricoltura come insetticidi anticrittogamici, diserbanti e defolianti (per esempio per il cotone).

Metodo di produzione dell'arsenico

L'arsenico metallico, viene essenzialmente preparato tramite riduzione con carbone dei suoi ossidi.

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