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Arsen ( As )

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Allgemeine Beschreibung  

Das Element Arsen wurde im 13. Jahrhundert von Albertus Magnus entdeckt. Man nimmt allerdings an, daß es bereits in viel früheren Zeiten als Legierungszusatz zu Bronze verwendet wurde, um einen schönen Oberflächenglanz zu erhalten.

Man trifft Arsen in verschiedenen allotropen Formen an. Das Element hat sowohl metallische als auch nicht-metallische Eigenschaften. Das graue metallische Allotrop ist ein spröder, kristalliner Feststoff, der an der Luft schnell anläuft und in Sauerstoff verbrennt. Von verdünnten Säuren und Alkalien wird Arsen nicht angegriffen, es reagiert jedoch mit reinen Säuren und geschmolzenem NaOH. Arsen ist giftig; man nimmt an, daß Napoleon an einer Arsenvergiftung starb. Es kommt sowohl ungebunden als auch in gebundener Form in vielerlei Mineralien vor. Arsen ist in der Erdkruste mit einer Häufigkeit von 1,5 ppm anzutreffen. Graues Arsen wird als Legierungszusatz eingesetzt und auch bei der Herstellung bestimmter Glasarten sowie als Donator-Verunreinigung in Halbleitergeräten aus Germanium. Zu den nicht-metallischen Allotropen zählen das gelbe Arsen, das durch schnelle Verdunstung von Arsendampf in einer inerten Umgebung gebildet werden kann und das schwarze Arsen, daß durch langsame Verdunstung des Dampfes in einer inerten Umgebung gebildet werden kann.

   

Atomische Eigenschaften

Atomgewicht ( amu ) 74,9216
Atomradius - Goldschmidt ( nm ) 0,125
Elektronenstruktur Ar 3d1O 4s2 4p3
Ionisationspotential Nr. eV
1 9.81
2 18.6
3 28.4
4 50.1
5 62.6
6 128
Kristallstruktur rhombo hedrisch
Natürliche Isotopenverteilung Massenzahl %
75 100
Ordnungszahl 33
Photoelektrische Austrittsarbeit ( eV ) 5,1
Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt ( Barns ) 4,3
angegebene Valenzen -3, 0, 3, 5

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand bei 20C ( µOhmcm ) 33,3

Mechanische Eigenschaften

Materialzustand polykristallin
Härte - Vickers 57-69
Kompressionsmodul ( GPa ) 22,0

Physikalische Eigenschaften

Dichte bei 20C ( g cm-3 ) 5,73
Schmelzpunkt ( C ) sublimiert >300
Siedepunkt ( C ) 616

Thermische Eigenschaften

Latente Schmelzwärme ( J g-1 ) 370
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 0-100C ( x10-6 K-1 ) 5,6
Spezifische Wärme bei 25C ( J K-1 kg-1 ) 328
Wärmeleitfähigkeit bei 0-100C ( W m-1 K-1 ) 50,2

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