33AsArsen

Arsen [aʁˈzeːn] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol As und der Ordnungszahl 33. Im Periodensystem der Elemente steht es in der 4. Periode und der 5. Hauptgruppe, bzw. 15. IUPAC-Gruppe oder Stickstoffgruppe. Arsen kommt selten gediegen vor, meistens in Form von Sulfiden. Es gehört zu den Halbmetallen, da es je nach Modifikation metallische oder nichtmetallische Eigenschaften zeigt.

Umgangssprachlich wird auch das als Mordgift bekannte Arsenik meist einfach „Arsen“ genannt. Arsenverbindungen kennt man schon seit dem Altertum. Als mutagenes Klastogen können Arsenverbindungen als Gift wirken, welches Chromosomenaberrationen hervorrufen und somit karzinogene Wirkung besitzen kann. Arsen wird zur Dotierung von Halbleitern und als Bestandteil von III-V-Halbleitern wie Galliumarsenid genutzt. Die organische Arsenverbindung Arsphenamin (Salvarsan) galt trotz schwerer und schwerster Nebenwirkungen Anfang des 20. Jahrhunderts als Durchbruch in der Behandlung der Syphilis. Heute wird Arsentrioxid als letzte Behandlungsoption in der Therapie der Promyelozytenleukämie angewendet.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse74,9215 ±6·10-6
Atommasse74,9215 u

Atomradien

Radius (empirisch)119 pm
Radius (berechnet)114 pm
Kovalenter Radius119 ±4 pm
Van-der-Waals-Radius185 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationAr 3d10 4s2 4p3
Ionisierungsenergie(1.) 9,78855 eV
(2.) 18,5892 eV
(3.) 28,349 eV
(4.) 50,15 eV
(5.) 62,77 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:5

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichtegrau: 5,73 g·cm−3
gelb: 1,97 g·cm−1
schwarz: 4,9 [4,7 … 5,1] g·cm−1
Molares Volumen1,295·10-5 m3·mol−1

Temperaturen

Sublimationspunkt887 K
Tripelpunkt1.090 K @ 3.628 kPa
Kritischer Punkt(1.673 K)
Sprungtemperatur2,7 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie27,7 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie32,4 kJ·mol-1
Bindungsenergie302 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität328,5 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit50 W·m-1·K-1

Härten

Mohshärte3,5
Brinellhärte1.440 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul8 GPa
Kompressionsmodul22 GPa

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit3,03·106 S·m-1
Wiederstand3,3·10-7 Ωm

Magnetismus

Magnetismusdiamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität-5,5·10-6 cm3·mol−1

Optische Eigenschaften

Brechungsindex1,001

Chemische Eigenschaften

Basizitätamphoter
Oxidationszustand-3, 3, 5
Normalpotential0,24 V (½As2O3 + 3H+ + 3e- → As + 1½H2O)

Elektronegativität

Pauling-Skala2,18
Sanderson-Skala2,82
Allred-Rochow-Skala2,2
Mulliken-Skala2,26
Allen-Skala2,211
Ghosh-Gupta-Skale5,537 eV
Boyd-Edgecombe-Skale2,21
Nagle-Skale2,11
Pearson-Skale5,3 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturrhomboedrisch
Goldschmidt-Klassifikationchalcophil
Supraleitermit Sprungtemperatur unter speziellen Bedingungen
Preis/kg1,15 ±0,16 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
8 ppb ≈ 8,04·1010 M☉
sunny
destruction
Meteorit
1.800 ppb ≈ 1,79 g
public
Erdkruste
2.100 ppb ≈ 58.100 Mt
water_drop
Ozeane
2,3 ppb ≈ 3,15 Gt
waves
Fließendes Gewässer
1 ppb ≈ 16 kt
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Menschlicher Körper
50 ppb ≈ 3,5 mg