domovnik.su

Мышьяк какого цвета

Мышьяк и его характеристики

Общая характеристика мышьяка

Мышьяк встречается в природе большей частью в соединениях с металлами или серой и лишь изредка в свободном состоянии. Содержание мышьяка в земной коре составляет 0,0005%.

Обычно мышьяк получают из мышьяковистого колчедана FeAsS.

Атомная и молекулярная масса мышьяка

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии мышьяк существует в виде одноатомных молекул As, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 74,9216.

Аллотропия и аллотропные модификации мышьяка

Подобно фосфору мышьяк существует в виде нескольких аллотропических форм. При быстром охлаждении пара (состоящего из молекул As4) образуется неметаллическая фракция – желтый мышьяк (плотность 2,0 г/см 3 ), изоморфный белому фосфору и подобно ему растворимый в сероуглероде. Эта модификация менее устойчива, чем белый фосфор, и при действии света или при слабом нагревании легко переходит в металлическую модификацию – серый мышьяк (рис. 1). Он образует серо-стальную хрупкую кристаллическую массу с металлическим блеском на свежем изломе. Плотность равна 5,75 г/см 3 . При нагревании под нормальным давлением он сублимируется. Обладает металлической электрической проводимостью.

Рис. 1. Серый мышьяк. Внешний вид.

Изотопы мышьяка

Известно, что в природе мышьяк может находиться в виде единственного стабильного изотопа 75 As. Массовое число равно 75, ядро атома содержит тридцать три протона и сорок два нейтрона.

Существует около 33-х искусственных не стабильных изотопов мышьяка, а также десять изомерных состояний ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 73 As с периодом полураспада равным 80,3 дня.

Ионы мышьяка

На внешнем энергетическом уровне атома мышьяка имеется пять электронов, которые являются валентными:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

В результате химического взаимодействия мышьяк отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Молекула и атом мышьяка

В свободном состоянии мышьяк существует в виде одноатомных молекул As. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу мышьяка:

Энергия ионизации атома, эВ

Радиус атома, нм

Примеры решения задач

Задание Мышьяк образует два оксида. Массовая доля мышьяка в них равна 65,2% и 75,7%. Определите эквивалентные массы мышьяка в обоих оксидах.
Решение Примем массу каждого оксида мышьяка за 100 г. Поскольку содержание мышьяка указано в массовых процентах, то в составе первого оксида находится 65,2 г мышьяка и 34,8 г кислорода (100 – 65,2 = 34,8); в 100 г второго оксида на мышьяк приходится 75,7 г, а на кислород – 24,3 г (100 – 75,7 = 24,3).

Эквивалентная масса кислорода равна 8. Применим закон эквивалентов для первого оксида:

Meq (As) = 65,2 / 34,8 × 8 = 15 г/моль.

Расчет для второго оксида проводим аналогично:

Meq (As) = 75,7 / 24,3 × 8 = 25 г/моль.

Мышьяк

Мышьяк (название произошло от слова мышь, использовали для травли мышей) – тридцать третий элемент периодической системы. Относится к полуметаллам. В соединение с кислотой он не образует солей, являясь кислотообразующим веществом. Может образовывать аллотропные модификации. Мышьяк имеет три известные на сегодняшний день структуры кристаллической решётки. Жёлтый мышьяк проявляет свойства типичного неметалла, аморфный – чёрный и самый устойчивый металлический, серый. В природе чаще всего встречается в виде соединений, реже – в свободном состоянии. Наиболее распространёнными являются соединения мышьяка с металлами (арсениды), такие как: мышьяковистое железо (арсенопирит, ядовитый колчедан), никелин (купферникель, назван так из-за своей схожести с медной рудой). Мышьяк является малоактивным элементом, нерастворим в воде, а его соединения относятся к слаборастворимым веществам. Окисление мышьяка происходит во время нагрева, при комнатной температуре эта реакция протекает очень медленно.

Все мышьяковые соединения являются очень сильными токсинами, которые оказывают негативное влияние не только на желудочно-кишечный тракт, но и на нервную систему. Истории известно много нашумевших случаев отравления мышьяком и его производными. Соединения мышьяка использовались в качестве яда не только в средневековой Франции, они были известны ещё в древнем Риме, Греции. Популярность мышьяка как сильнодействующего яда объясняется тем, что обнаружить его в пище практически нереально, он не имеет ни запаха, ни вкуса. При нагревании, превращается в оксид мышьяка. Диагностировать отравление мышьяком достаточно сложно, так как оно имеет схожие симптомы с различными заболеваниями. Чаще всего отравление мышьяком путают с холерою.

Где применяется мышьяк?

Несмотря на свою токсичность, производные мышьяка применяют не только для травли мышей и крыс. Поскольку чистый мышьяк обладает высокой электропроводимостью, то его используют как легирующую добавку, которая придаёт таким полупроводникам, как германий, кремний проводимость необходимого типа. В цветной металлургии мышьяк применяется в качестве присадки, которая придаёт сплавам прочность, твёрдость и коррозионную стойкость в загазованной среде. В стекловарении его добавляют в небольших количествах для осветления стёкол, кроме того, он входит в состав знаменитого «венского стекла». Никелин используют для окраски стекла в зелёный цвет. В кожевенном деле сульфатные соединения мышьяка используют при обработке шкур для удаления волосков. Мышьяк входит в состав лаков и красок. В деревообрабатывающий промышленности применяют мышьяк как антисептик. В пиротехнике из сульфидных соединений мышьяка изготавливают «греческий огонь», применяют в производстве спичек. Некоторые соединения мышьяка используют в качестве боевых отравляющих веществ. Токсические свойства мышьяка используются в стоматологической практике для умерщвления пульпы зуба. В медицине, препараты мышьяка применяют в качестве лекарства, повышающего общий тонус организма, для стимуляции увеличения количества эритроцитов. Мышьяк оказывает угнетающее действие на образование лейкоцитов, поэтому его используют при лечении некоторых форм лейкоза. Известно огромное количество медицинских препаратов, созданных на основе мышьяка, но в последнее время их постепенно заменяют менее токсичные лекарства.

Несмотря на свою токсичность, мышьяк является одним из самых необходимых элементов. При работе с его соединениями необходимо придерживаться правил техники безопасности, что поможет избежать нежелательных последствий.

Мышьяк

В чистом виде представляет собой серо-стальную кристаллическую массу с металлическим блеском на свежем изломе, в воде нерастворим и нетоксичен. Как свободный мышьяк, так и все его соединения – сильные яды. Мышьяк вызывает жировое перерождение органов, но главным образом его действие проявляется на капиллярах. Вследствие паралича сосудов капилляры брюшной полости резко расширены и переполнены, что может повлечь быстрое падение кровяного давления. Застой крови в брюшных капиллярах ведет к выпотеванию значительных количеств жидкости в кишечник.

Наиболее типичная картина острого отравления соединениями мышьяка возникает при приеме мышьяковистого ангидрида (белого мышьяка).

Белый мышьяк (AS2O3) – белый полупрозрачный порошок (по виду напоминает сахар) без запаха и вкуса в небольших количествах и слегка острого металлического слабосолоноватого вкуса в больших количествах. В холодной воде растворяется медленно, лучше в горячей, а также в подкисленной и подщелоченной. В спирте не растворяется.

Симптомы отравления проявляются к концу первого часа, иногда через несколько часов после принятия яда. При желудочно-кишечной форме отравления вначале возникает тошнота, металлический вкус во рту, ощущение царапанья и неприятного жара в горле, пищеводе и желудке, затем наступает неукротимая рвота, вначале пищевыми массами (если мышьяк принят в нерастворенном виде, то крупинки его могут обнаруживаться в рвотных массах), затем слизистыми белесоватыми массами с примесью желчи (иногда с кровянистыми прожилками). При этом ощущаются мучительная жажда, жгучие боли по ходу пищевода и в желудке. К ослабевающей рвоте присоединяется профузный понос водянистыми массами, имеющими вид мутного рисового отвара, как при холере. Мочевыделение понижено, голос хриплый, сильная головная боль, судороги икроножных мышц, падение сердечной деятельности, утрата сознания и глубокая кома. Смерть наступает через 5–20 ч после приема яда. Гастрическая форма отравления мышьяком весьма сходна с холерой, однако при холере сначала появляется понос, а не рвота, не бывает болей в горле и мучительных болей в животе.

Паралитическая, или нервная, форма отравления мышьяком отличается отсутствием или слабой выраженностью гастрических расстройств в начале клиники. Характерны сильная слабость, сонливость, резкое падение сердечной деятельности, головокружение, обмороки, похолодание и цианоз конечностей. Бывают иногда бред и судороги, сменяющиеся комой. Смерть наступает в течение 4–10 ч после принятия яда. Смертельная доза мышьяковистого ангидрида – 0,1–0,2 г.

При исследовании трупа определяется резко выраженное мышечное окоченение, сухая глянцеватая кожа, значительная обезвоженность трупа. В быстро протекающих случаях кровь светло-красная, жидкая, в затянувшихся – темная, свернувшаяся. Брюшинный покров тонкого кишечника светло-розового цвета, покрыт клейким фибрином. В желудке жидкое содержимое с хлопьями или вязкие слизистые массы (в складках слизистой могут обнаруживаться остатки яда), слизистая набухшая, красного цвета, на высоте складок покрыта сероватыми наложениями. Содержимое кишок жидкое, бесцветное, мутное, с обильными беловатыми хлопьями. Слизистая набухшая, разрыхлена, отечна. Иейеровы бляшки иногда изъязвлены. При затянувшихся случаях – ожирение печени, сердечной мышцы, почек. Мышьяк накапливается в твердых тканях тела (кости, волосы, ногти) и может быть выявлен при судебно-химическом исследовании спустя многие годы после отравления. При подозрении на хроническое отравление мышьяком и его соединениями в судебно-химическую лабораторию дополнительно направляют волосы, ногти, кости.

Читать еще:  Таблетки от флюса и зубной боли
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector