砷(As) 砷,是一种化学元素,它的化学符号是As,它的原子序数是33,原子量74.92159,是一种类金属。约公元317年,中国古代炼丹家葛洪从雄黄、松脂、硝石三物合炼得到砷;1250年德国的马格努斯用雌黄与肥皂共热制得砷,后经拉瓦锡确定是一种元素。砷在地壳中的含量约0.0005%,主要以硫化物的形式存在,有三种同素异形体:黄砷、黑砷、灰砷。砷主要与铜、铅及其他金属形成合金;三氧化二砷、砷酸盐可作杀虫剂,木材防腐剂;高纯砷还用于半导体和激光技术中。此元素剧毒,且无臭无味。 砷主要以硫化物矿形式存在,有雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、砷黄铁矿(FeAsS)等。由三氧化二砷用碳还原而制得。其中灰色晶体具有金属性,脆而硬。密度5.727克/厘米3。熔点817℃(28大气压),在613℃升华。化合价3和5。第一电离能9.81电子伏特。游离的砷是相当活泼的。在空气中加热至约200℃时,有萤光出现,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的氧化砷烟。游离元素易与氟和氮化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。 砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。因此人们很早就认识到砷和它的化合物。 砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,砷的拉丁名称arsenium和元素符号As正是由这一词演变而来。
元素名称 |
砷 |
元素符号 |
As |
原子序数 |
33 |
相对原子质量 (12C=12.0000) |
74.92159 |
英文名称 |
Arsenic |
原子结构 |
原子半径(?) |
1.33 |
原子体积(cm3/mol) |
13.1 |
电子模型 |
|
电子构型 |
1s22s2p63s2p6d104s2p3 |
离子半径(?) |
0.58 |
共价半径(?) |
1.2 |
氧化态 |
±3,5 |
发现 |
大概是1193 - 1280年期间,具体哪一年?未知,由 Albertus Magnus 首次分离出,发现人哪一国家?未知。 |
命名起源 |
from 'arsenikos' (Greek) - brave, male |
来源 |
存在于毒砂(含砷黄铁矿)之中。 |
用途 |
具有致命的毒性,用于玻璃、镜子、激光器件,激光二极管,半导体等。 |
物理性质 |
状态 |
脆的灰色非金属薄片。 |
熔 点(℃) |
808 |
沸 点(℃) |
603 |
密度(g/cc,300K) |
5.72 |
比 热(J/gK) |
0.33 |
蒸发热(KJ/mol) |
34.76 |
熔化热(KJ/mol) |
369.9 |
导电率(106/cm) |
0.0345 |
导热系数(W/cmK) |
0.502 |
自燃点(℃) |
- |
闪 点(℃) |
- |
|
|
化学性质 |
|
地质数据 |
丰 度 |
|
滞留时间(年) |
90000 |
太阳 (相对于 H=1×1012) |
- |
海水中(ppm) |
- |
地壳(ppm) |
1.5 |
大西洋表面 |
1.45×10-3 |
太平洋表面 |
1.45×10-3 |
大气(ppm(体积)) |
痕量 |
大西洋深处 |
1.53×10-3 |
太平洋深处 |
1.75×10-3 |
|
|
|
|
生物数据 |
人体中含量 |
|
肝(ppm) |
0.023-1.61 |
器官中 |
|
肌肉(ppm) |
0.009-0.65 |
血(mg dm-3) |
0.0017-0.09 |
日摄入量(mg) |
0.04-1.4 |
骨(ppm) |
0.08-1.6 |
人(70Kg)均体内总量(mg) |
7 |
砷的同位素信息
同位素 |
% |
质量 |
自旋 |
核磁矩 |
磁旋比 |
Q |
频率 |
吸收率 |
[71] |
0 |
70.927115 |
|
|
|
|
|
|
[73] |
0 |
72.923825 |
|
|
|
|
|
|
[74] |
0 |
73.923929 |
|
|
|
|
|
|
75 |
100 |
74.921597 |
3/2 |
1.8583544 |
0.596163 |
31.4 |
17.122614 |
2.54×10-2 |
[76] |
0 |
75.922393 |
|
|
|
|
|
|
[77] |
0 |
76.9920647 |
|
|
|
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