Arzenidek

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. június 12-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Arzenidek ( latin  arsenicum  - arzén), több elektropozitív elemet tartalmazó arzénvegyületek . Az Sb , Bi , Pb és Tl kivételével minden fémről (és félfémről) ismert .

Osztályozás

Az IUPAC-nómenklatúra szerint javasolt az arzenidek szisztematikus nevének feltüntetése:

A racionális nómenklatúrában a név az arzén szó hozzáadásával jön létre :

Fizikai tulajdonságok

Az arzenidek fémes fényű, általában ezüstös fehér vagy világosszürke (néha sárga vagy vörös) kristályos tűzálló vegyületek. Félvezető , félig fém vagy fém ( alacsonyabb arzenid ) vezetőképességgel rendelkezik. Egyes átmenetifém- arzenidek , például a Cr2As és a Fe2As antiferromágnesek . A magas Neel pontokat CrAs (823 K), Mn 2 As (580 K) különbözteti meg. Az MnAs egy ferromágnes . Egyes arzenidek, mint például a MoAs 2 , Pd 2 As 1 K alatti hőmérsékleten szupravezetővé válnak.

Az arzenid típusai

Az alkálifémek MAs és M 3 As típusú arzenideket alkotnak . Na és K esetében NaAs 5 és KAs 2 ismert .

A 11. csoport (Ib alcsoport) elemei közül a Cu egybevágóan olvadó Cu 3 As -t képez más alacsonyabb (például Cu 8 As, Cu 6 As) és magasabb (például CuAs) arzenidekkel együtt.

A II. csoportba tartozó elemek M 3 As 2 típusú , kongruensen olvadó arzenideket és magasabb MAs 2 (M - Be, Cd, Zn), MAs 3 és MAs 4 (M - alkáliföldfém ) arzenideket alkotnak.

A 13. alcsoport (IIIa alcsoport) elemei a Tl kivételével egybevágóan olvadó monoarzenid MA-kat alkotnak, amelyek a szfalerit szerkezetben kristályosodnak ki . Ezek olyan félvezetők, amelyek olvadási hőmérséklete B -ről In- re csökken, és csökken a sávrés. B esetében az alsóbbrendű arzenid B 6 As is ismert.

A ritkaföldfém - arzenideket kevéssé tanulmányozták. Legjellemzőbbek közülük a NaCl típusú szerkezetű monoarzenid MA-k , a diarzenidek MAs 2 , valamint az M 3 As 4 is . A legtöbb arzenid (8) az Eu -ról ismert . Az U és Th esetében az MAs, M 3 As 4 és MAs 2 típusú arzenidek , valamint az U 2 As ismertek.

A 14. alcsoport (IVa alcsoport) elemei (kivéve C és Pb ) egybevágóan olvadó MA-kat alkotnak. Az MAs 2 szintén ismert Si és Ge , az  Sn 3 As 4 pedig Sn .

A Ti alcsoport (4. alcsoport) elemeit az M 4 As, MAs, MAs 2 vegyületek jellemzik .

Az V–VII csoport átmeneti fémei M 3 As, M 2 As, M 5 As 2 , MAs, MAs 2 összetételű arzenideket alkotnak . Ezek az elemek a negyedik periódusból az ötödik és hatodik időszakra való átmenet során képződő arzenidek számában általában csökkennek . Az arzenidek száma is csökken, amikor az V. csoportból a VII. csoportba kerül, és ismét nő, amikor a Ni alcsoportba kerül . A legtöbb arzenid a V (7) és a Ni (8) esetében ismert, míg a Re és Os esetében  csak egy-egy ( Re 3 As 7 és OsAs 2 ).

Vannak kettős arzenidek: MM'As (például NaCdAs és FeMnAs), MM 2 'As 2 (CaNi 2 As 2 stb.), M II M IV As 2 (például CdGeAs 2 ) stb.

A háromkomponensű intermetallikus vegyületek és sók komplex anionokkal ismertek, mint például XAs 4 (X = Ge, Si, Zn, Co stb.), amelyek képesek lánc-, réteg- és vázszerkezetek kialakítására.

A molekulában két elektronegatív elemet tartalmazó vegyületek közel állnak az arzenidekhez. Ezek az arzenofoszfidok MAsP és arzenokalkogenidek , különösen az arzenoszulfidok MAsS. Legtöbbjük félvezető.

Kémiai tulajdonságok

Az alkálifém-arzenideket víz hidrolizálja nagyon mérgező arzingáz felszabadulásával , reagál a levegő nedvességével, ezért ezeket a vegyületeket kizárólag zárt tartályokban kell tárolni, levegő és víz hozzáférése nélkül, manipuláció velük csak lezárt dobozokban megengedett:

Az alkáliföldfém-arzenidek vízzel lassan, híg savakkal könnyen reagálnak:

Az átmeneti fémek arzenidjei ( d-elemek ) általában nem lépnek kölcsönhatásba vízzel, hanem savakkal, és ha összeolvadnak, lúgokkal reagálnak.

A molekulában lévő arzén atomtartalmának növekedésével az arzenidek kémiai stabilitása nő. Oxidálószerek hatására vagy levegőn hevítve az arzenidek arzenátokká (III) vagy arzén-oxiddá As 2 O 3 oxidálódnak .

A magasabb arzenidek melegítés hatására elveszítik az As egy részét, és alacsonyabb arzenidekké alakulnak át.

Getting

Az arzenideket leggyakrabban úgy állítják elő, hogy az As-t a megfelelő fémmel vákuumban, inert atmoszférában, gőznyomás alatt As vagy folyósítóréteg alatt, például B 9 O 3 alatt olvasztják , valamint az As gőz fémeken történő hatására.

Kisméretű kristályok vagy filmek előállításához kémiai transzportreakciókat alkalmaznak.

Az arzenidek előállíthatók AsCl 3 fémekkel, AsH 3 oxidjaikkal, sóoldataikkal vagy szerves fémvegyületekkel , As fémhalogenidekkel való fúziójával, fémarzenátok (V) vagy arzenátok (III) hidrogénnel történő redukálásával, Mint a folyékony ammóniában , NH3 -ban stb. készült fémoldatok esetében.

A természetben lenni

Körülbelül 25 ismert természetes ásványi anyag kapcsolódik az arzenidekhez. A legfontosabbak közülük:

Alkalmazás

Az arzenideket főként félvezető anyagként használják, ezek közül a legfontosabb a gallium-arzenid . Néha zoocidként használják rágcsálók elpusztítására .

Biztonság

Az arzenidekkel végzett munka során a fő veszély a mérgező arzin gáz , amely az arzenidek és a levegő nedvességtartalmának kölcsönhatása során keletkezik, amikor savakkal maratják őket.

Irodalom