Arsenide

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 12 iunie 2019; verificările necesită 2 modificări .

Arsenide ( latina  arsenicum  - arsenic), compuși de arsenic cu mai multe elemente electropozitive. Cunoscut pentru toate metalele (și semimetale), cu excepția Sb , Bi , Pb și Tl .

Clasificare

Conform nomenclaturii IUPAC , se recomandă indicarea denumirii sistematice a arsenidelor:

În nomenclatura rațională, numele este construit prin adăugarea cuvântului arsenic :

Proprietăți fizice

Arsenidele sunt compuși refractari cristalini cu un luciu metalic, de obicei alb argintiu sau gri deschis (uneori galben sau roșu). Posedă conductivitate semiconductoare , semimetalice sau metalice ( arseniuri inferioare ). Unele arseniuri ale metalelor de tranziție , cum ar fi Cr2As și Fe2As , sunt antiferomagneți . Punctele Neel înalte se disting prin CrAs (823 K), Mn 2 As (580 K). MnAs este un feromagnet . Unele arseniide, cum ar fi MoAs 2 , Pd 2 As , devin supraconductori la temperaturi sub 1 K.

Tipuri de arsenide

Metalele alcaline formează arseniduri de tip MA și M 3 As. Pentru Na și K sunt cunoscute NaAs 5 și KAs 2 .

Dintre elementele din grupa a 11-a (subgrupa Ib) , Cu formează în mod congruent topirea Cu 3 As împreună cu alte arseniuri inferioare (de exemplu, Cu 8 As, Cu 6 As) și superioare (de exemplu, CuAs).

Elementele din grupa II formează arseniide de tip M 3 As 2 , topindu-se congruent, și MAs 2 superioare (M - Be, Cd, Zn), MAs 3 și MAs 4 (M - metal alcalino -pământos ).

Elementele din subgrupa a 13-a (subgrupa IIIa), cu excepția Tl , formează monoarsenide care se topesc în mod congruent, care cristalizează în structura sfaleritei . Aceștia sunt semiconductori cu temperaturi de topire care scad de la B la In și cu o bandă interzisă în scădere. Pentru B, arseniura inferioară B 6 As este de asemenea cunoscută.

Arsenaidele de pământuri rare au fost puțin studiate. Cele mai caracteristice dintre ele sunt monoarsenidele MA cu structură de tip NaCl , diarsenidele MAs 2 , precum și M 3 As 4 . Cel mai mare număr de arsenide (8) este cunoscut pentru Eu . Pentru U și Th , sunt cunoscute arseniide ale tipurilor MAs, M 3 As 4 și MAs 2 , precum și U 2 As.

Elementele celui de-al 14-lea subgrup (subgrupul IVa) (cu excepția C și Pb ) formează MA care se topesc congruent. MAs 2 sunt, de asemenea, cunoscuți pentru Si și Ge și  Sn 3 As 4 pentru Sn .

Elementele subgrupei Ti (subgrupa a 4-a) sunt caracterizate prin compuși M4As, MAs , MAs2 .

Metalele de tranziție din grupa V–VII formează arsenide de compoziție M 3 As, M 2 As, M 5 As 2 , MAs, MAs 2 . Aceste elemente tind să scadă în numărul de arsenide formate în timpul tranziției de la a patra perioadă la a cincea și a șasea. Numărul de arseniide scade, de asemenea, la trecerea de la grupul V la grupul VII și crește din nou la trecerea la subgrupul Ni . Cel mai mare număr de arsenide este cunoscut pentru V (7) și Ni (8), în timp ce pentru Re și Os  doar câte unul ( Re 3 As 7 și OsAs 2 ).

Există arseniide duble: MM'As (de exemplu, NaCdAs și FeMnAs), MM 2 'As 2 (CaNi 2 As 2 , etc.), M II M IV As 2 (de exemplu, CdGeAs 2 ), etc.

Compușii și sărurile intermetalice ternare sunt cunoscuți cu anioni complecși, cum ar fi XAs 4 (X = Ge, Si, Zn, Co etc.), capabili să formeze structuri în lanț, stratificate și cadru.

Compușii cu două elemente electronegative în moleculă sunt aproape de arsenide. Acestea sunt arsenofosfide MAsP și arsenocalcogenide , în special arsenosulfuri MAsS. Majoritatea sunt semiconductori.

Proprietăți chimice

Arsenidele de metale alcaline sunt hidrolizate de apă cu eliberarea unui gaz foarte otrăvitor de arsenă , reacționează cu umiditatea aerului, prin urmare acești compuși trebuie depozitați exclusiv în recipiente sigilate, fără acces la aer și apă, manipulările cu acestea sunt permise numai în cutii sigilate:

Arsenidele de metal alcalino-pământos reacţionează lent cu apa, uşor cu acizii diluaţi:

Arsenidele metalelor de tranziție ( d-elemente ), de regulă, practic nu interacționează cu apa, reacţionează cu acizii și, atunci când sunt topite, cu alcalii.

Odată cu creșterea conținutului atomic de arsenic în moleculă, stabilitatea chimică a arsenidelor crește. Sub acțiunea agenților oxidanți sau la încălzire în aer, arsenidele sunt oxidate la arseniați (III) sau la oxid de arsenic As 2 O 3 .

Arsenidele superioare pierd o parte din As la încălzire, trecând în arseniide inferioare.

Obținerea

Arsenidele se obțin cel mai adesea prin topirea As cu metalul corespunzător în vid, atmosferă inertă, sub presiunea aburului As sau sub un strat de flux, de exemplu B 9 O 3 , precum și acțiunea aburului de As asupra metalelor.

Pentru a obține cristale sau pelicule mici, se folosesc reacții de transport chimic.

Arsenidele pot fi obținute prin interacțiunea AsCl3 cu metale, AsH3 cu oxizii acestora, soluții sărate sau cu compuși organometalici , fuziunea As cu halogenuri metalice, reducerea arseniaților metalici (V) sau arseniaților (III) cu hidrogenul, interacțiunea dintre Ca și în cazul soluțiilor metalice în amoniac lichid NH3 etc. _

Fiind în natură

Există aproximativ 25 de minerale naturale cunoscute legate de arsenide. Cele mai importante dintre ele:

Aplicație

Arsenidele sunt utilizate în principal ca materiale semiconductoare, dintre care cea mai importantă este arseniura de galiu . Uneori folosit ca zoocide pentru a ucide rozătoare .

Securitate

Principalul pericol atunci când se lucrează cu arsenide este gazul otrăvitor arsina , care se formează în timpul interacțiunii arsenidelor cu umiditatea aerului, atunci când sunt gravate cu acizi etc.

Literatură