Arsen (As)
| Ordnungszahl | 33 |
|---|---|
| Atommasse | 74.9215956 u |
| Kategorie | Halbmetall |
| Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ |
| Aussehen | metallisch grau |
| Dichte (STP) | 5727 g/L |
| Schmelzpunkt | 1090 K |
| Siedepunkt | 887 K |
| Elektronegativität | 2.18 (Pauling) |
| Ionisierungsenergie | 947 kJ/mol |
| Atomradius | 115 pm |
| Kristallstruktur | Trigonal primitiv |
| Entdeckt von | Bronzezeit (1250) |
Kurzbeschreibung
Arsen (As) ist ein stahlgraues, sprödes, kristallines Halbmetall, das in mehreren allotropen Modifikationen vorkommt. Es ist für seine Giftigkeit berüchtigt, hat aber wichtige industrielle und technische Anwendungen. Die wichtigsten Fakten zu Arsen (As) im Überblick:
Verwendung: Eingesetzt in Halbleitern (Galliumarsenid GaAs für Hochgeschwindigkeitselektronik und Optoelektronik), in Holzschutzmitteln (Chrom-Kupfer-Arsenat, CCA, inzwischen eingeschränkt), als Legierungszusatz (Blei-Arsen-Legierungen für Munition und Batterien), in Pestiziden (heute weitgehend verboten) und in einigen pharmazeutischen Anwendungen (Arsentrioxid behandelt bestimmte Leukämien).
Herstellung/Gewinnung: Wird hauptsächlich als Arsentrioxid (As₂O₃) bei der Kupfer- und Bleiverhüttung oder aus Arsenopyrit-Erz (FeAsS) gewonnen. China und Marokko sind wichtige Produzenten. Wird meist als Nebenprodukt gewonnen, da ein gezielter Arsenabbau selten ist.
Geschichte: Seit der Antike bekannt; Verbindungen wurden als Gifte, Pigmente und Arzneimittel verwendet. Elementares Arsen wurde um 1250 n. Chr. von Albertus Magnus isoliert. Der Name stammt vom griechischen „arsenikon“ (das gelbe Mineral Auripigment), das seinerseits auf das Arabische und Persische zurückgeht. Im viktorianischen Zeitalter war es als Gift weit verbreitet.
Gesundheit & Sicherheit: Hochgiftig – Arsen und seine Verbindungen sind krebserregend und können akute Vergiftungen (Übelkeit, Erbrechen, Tod) oder chronische Vergiftungen (Hautveränderungen, Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen) verursachen. Verunreinigtes Grundwasser betrifft weltweit Millionen von Menschen. Paradoxerweise behandelt Arsentrioxid bestimmte Krebsarten.
Preis/Markt: Begrenzter kommerzieller Markt aufgrund von Bedenken wegen der Giftigkeit und wegen Umweltvorschriften. Die meisten Anwendungen wurden eingestellt oder eingeschränkt. Halbleiteranwendungen bestehen weiter.
Eigenschaften: Kommt als graues (metallisches), gelbes und schwarzes Allotrop vor. Graues Arsen ist am stabilsten und leitet Strom schlecht. Sublimiert beim Erhitzen (geht bei 615°C direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über), tritt in den Oxidationsstufen +3 und +5 auf und bildet giftige Verbindungen.
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