Arsênio

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O arsênio ou arsénio (do latim arsenium), ou ainda arsênico ou arsénico, é um elemento químico de símbolo As com número atômico 33 (33 prótons e 33 elétrons ) e com massa atómica 75 uma.

É um semi-metal ( metalóide ) encontrado no grupo 15 (5A) da Classificação Periódica dos Elementos.

Foi descoberto em 1250 por Alberto Magno.

Germânio - Arsênio - Selênio
P Ar Sb
	Tabela periódica

Geral

Nome, símbolo, número

Arsênio, As, 33

Classe, Série química

Semi-metal, representativo (família do nitrogênio)

Grupo, Período, Bloco

15 (VA), 4 , p

Densidade, Dureza

5727 kg/m³, 3.5

Cor e aparência

cinza metálico

Propriedades atómicas

Massa atómica

74,92160(2) u

Raio atómico (calc.)

115 (114) pm

Raio covalente

119 pm

Raio de van der Waals

185 pm

Configuração electrónica

[Ar]3d¹⁰ 4s² 4p³

e^- 's por Nível de energia

2, 8, 18, 5

Estado de oxidação (óxido)

+-3,5 (mildly acidic)

Estrutura cristalina

Rhombohedral

Propriedades físicas

solid

1090 K (1503 °F)

887 K (1137 °F)

12,95 ×10^-6 m³/mol

34,76 kJ/mol

369,9 kJ/mol

__ Pa a __ K

__ m/s a __ K

Informações diversas

Electronegatividade

2,18 (Escala de Pauling)

Capacidade calorífica

330 J/(kg*K)

Condutividade eléctrica

3,45 10⁶/m ohm

Condutividade térmica

50 W/(m*K)

1^o Potencial de ionização

947,0 kJ/mol

2^o Potencial de ionização

1798 kJ/mol

3^o Potencial de ionização

2735 kJ/mol

4^o Potencial de ionização

4837 kJ/mol

5^o Potencial de ionização

6043 kJ/mol

6^o Potencial de ionização

12310 kJ/mol

Isótopos mais estáveis

iso	AN	Meia vida	MD	ED M eV	PD
⁷⁵As	100%	As é estável com 42 neutrões

Unidades SI e CNPT, exceto onde indicado o contrário

[editar] Características principais

O arsênio apresenta três estados alotrópicos, cinza ou metálico, amarelo e negro. O arsênio cinza metálico ( forma α ) é a forma mais estável nas condições normais e tem estrutura romboédrica, é um bom condutor de calor porém um péssimo condutor elétrico, sua densidade é de 5,73 g/cm³, é quebradiço e perde o brilho metálico exposto ao ar. O arsênio amarelo ( forma γ ) é obtido quando o vapor de arsênio é esfriado rapidamente. É extremamente volátil e mais reativo que o arsênio metálico e apresenta fosforescência a temperatura ambiente. O gás é constituído por moléculas tetraédricas de As₄ de forma análoga ao fósforo e o sólido formado pela condensação do gás tem uma estrutura cúbica, é de textura saponácea e tem uma densidade aproximada de 1,97 g/cm³. Exposto a luz ou ao calor reverte a forma estável ( cinza ). Também se denomina arsênio amarelo o mineral trisulfeto de arsênio. Uma terceira forma alotrópica, o arsênio negro ( forma β ) de estrutura hexagonal e densidade 4,7g/cm³, tem propriedades intermediárias entre as formas alotrópicas descritas, e se obtém da decomposição térmica da arsina ou esfriando lentamente o vapor de arsênio.

Todas as formas alotrópicas, exceto a cinza, não apresentam brilho metálico e apresentam uma condutibilidade elétrica muito baixa, comportando-se como metal ou não metal em função, basicamente, do seu estado de agregação.

À pressão atmosférica, o arsênio sublima a 613 ºC, e a 400ºC arde com chama branca formando o sesquióxido 4O₆. Reage violentamente com o cloro e se combina, quando aquecido, com a maioria dos metais para formar o arsenieto correspondente; reage, também, com o enxofre. Não reage com o ácido clorídrico em ausência de oxigênio, porém reage com o ácido nítrico aquecido, estando concentrado ou diluído, e com outros oxidantes como o peróxido de hidrogênio, o acido perclórico e outros. É insolúvel em água, porém muitos de seus compostos são solúveis.

É um elemento químico essencial para a vida, ainda que tanto o arsênio como seus compostos sejam extremamente venenosos.

[editar] Aplicações

Conservante da madeira ( arseniato de cobre e cromo), uso que representa, segundo algumas estimativas, cerca de 70% do seu consumo mundial.
O arsenieto de gálio é um importante semicondutor empregado em circuitos integrados mais rápidos e caros que os de silício. Também usados na construção de diodos laser e diodos LED.
Aditivo em ligas metálicas de chumbo e latão.
Inseticida ( arseniato de chumbo ), herbicidas ( arsenito de sódio ) e venenos: No princípio do século XX se usavam compostos inorgânicos, porém seu uso foi desaparecendo em benefício dos compostos orgânicos ( derivados metílicos ).
O dissulfeto de arsênio é usado como pigmento e em pirotécnica.
Descolorante na fabricação do vidro ( trióxido de arsênio ).
Históricamente, o arsênio se tem empregado com fins terapêuticos praticamente abandonados pela medicina ocidental. Recentemente renovou-se o interesse principalmente pelo uso do trióxido de arsênio para o tratamento de pacientes com leucemia promiocelítica aguda.
Outra aplicação do Arsênico é no envenenamento de peles para taxidermia (empalhamento). Sua ação impede a proliferação de bactérias e fungos e o tecido permanece preservado por vários anos, mantendo suas características.

[editar] Papel biológico

Ainda que o arsênio se associe com a morte, é um elemento químico essencial para a vida e sua deficiência pode gerar diversas complicações. A ingestão diária de 12 a 15 μg pode obter-se sem problemas com a dieta diária de carnes, pescados, vegetais e cereais, sendo os peixes e crustáceos os alimentos mais ricos em arsênio, apresentando-o geralmente na forma de arsenobetaína, menos tóxica que o o arsênio inorgânico.

[editar] História

O arsênio ( do grego άρσενιχόν, auripigmento amarelo ) é conhecido desde tempos remotos assim como alguns de seus compostos, especialmente os sulfetos. Dioscórides e Plinio conheciam as suas propriedades; Celso Aureliano, Galeno e Isidoro Largus sabiam de seus efeitos irritantes, tóxicos, corrosivos e sua ação parasiticida, e observaram suas virtudes contra a tosse, afecções da voz e dispnéia. Os médicos árabes usaram também compostos de arsênio em inalação, pílulas e poções, e também em aplicações externas. Durante a Idade Média os compostos arsenicais cairam no esquecimento sendo relegados aos curandeiros que os prescreviam contra algumas enfermidades.

Roger Bacon e Alberto Magno se detiveram no seu estudo. Acredita-se que este último foi o primeiro a isolar o elemento em 1250. O primeiro que o estudou em detalhes foi George Brandt en 1633, e Johann Schroeder o obteve em 1649 pela ação do carvão sobre o ácido arsênico. A Jöns Jacob Berzelius se deve as primeiras investigações acerca da composição dos compostos de arsênio.

A partir do século XVIII os compostos arseniacais conseguiram um posto de primeira ordem na terapêutica até serem substituidos pelas sulfamidas e os antibióticos.

[editar] Abundância e obtenção

È o 20.º elemento em abundância da crosta terrestre e é encontrado na forma nativa e, principalmente, na forma de sulfeto em uma grande variedade de minerais que contém cobre, chumbo, ferro ( arsenopirita ou mispickel ), níquel, cobalto e outros metais.

Na fusão de minerais de cobre, chumbo, cobalto e ouro se obtém trióxido de arsênio ( As₂O₃ ) que se volatiliza no processo e é arrastado pelos gases da chaminé, podendo conter mais de 30% do óxido. Os gases da chaminé são refinados posteriormente misturando-os a uma pequena quantidade de galena ou pirita para evitar a formação de arsenitos, e pela queima se obtém trióxido de arsênio com 90 a 95% de pureza., por sublimação sucessiva pode-se obter com uma pureza de 99%.

Reduzido-se o óxido com carbono obtém-se o metalóide ( semi-metal arsênio ), entretanto a maioria do arsênio é comercializado como óxido. Praticamente a totalidade da produção mundial de arsênio metálico é chinesa, que é também é o maior produtor mundial de trióxido de arsênio.

Segundo dados do serviço de prospecções geológicas estadounidense ( U.S. Geological Survey ) as minas de cobre e chumbo contém aproximadamente 11 milhões de toneladas de arsênio, especialmente no Perú e Filipinas. O metalóide também é encontrado associado com depósitos de cobre-ouro no Chile e de ouro no Canadá.

[editar] Isótopos

O arsênio-73 se usa como traçador para estimar a quantidade de arsênio absorvido pelo organismo e o arsênio-74 na localização de tumores cerebrais.

[editar] Precauções

O arsênio e seus compostos são extremamente tóxicos, especialmente o arsênio inorgânico. Em Bangladesh ocorreu uma intoxicação em massa, a maior da história, devido a construção de uma infinidade de poços de água que estavam contaminados com esse tipo de material.