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Arsénico

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Posición del arsénico en la tabla periódica; grupo 15, periodo 4
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Nombre, símbolo, Z: Arsénico, As, 33
Serie química: Metaloides
Grupo, periodo, bloque: 15, 4 , p
Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p3
Propiedades atómicas
Masa atómica: 74,92160 uma
Radio atómico: 114 pm
 - Medio 115 pm
 - Covalente 119 pm
 - De Van der Waals 185 pm
Nº de oxidación (óxido): -3, 3, 5 (ácido)
Electronegatividad: 2,18 (Pauling)
Potencial de ionización (J/mol):
 - 1.º = 947,0
 - 2.º = 1798
 - 3.º = 2735
 - 4.º = 4837
 - 5.º = 6043
 - 6.º = 12310

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado: Sólido
Estructura cristalina: Romboédrica
Color: Gris metálico
Muestra de arsénico metálico
Densidad: 5727 (kg/)
Dureza: 3,5 (Mohs)
Conductividad eléctrica: 3,45×106 S/m
Conductividad térmica: 50 W/(m·K)
Calor específico: 330 J/kg·K
Punto de fusión: 1090 K a 28 atm
Entalpía de fusión: ___ kJ/mol
Punto de ebullición: 887 K (sublima)
Entalpía de vaporización: 34,76 kJ/mol
Presión de vapor: 133,32 Pa a 646 K
Velocidad del sonido: ___ m/s
Isótopos más estables
Iso. AN (%) VM MD ED (MeV) PD
73As Sintético 80,3 d ε 0,341 73Ge
74As Sintético 17,77 d ε 2,562 74Ge
β- 1,353 74Se
75As 100 El As es estable con 42 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.


El arsénico es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es As y el número atómico es 33.

Características principales

El arsénico presenta tres estados alotrópicos, gris o metálico, amarillo y negro. El arsénico gris metálico (forma α) es la forma estable en condiciones normales y tiene estructura romboédrica, es un buen conductor del calor pero pobre conductor eléctrico, su densidad es de 5,73 g/cm³, es deleznable y pierde el lustre metálico expuesto al aire.

El arsénico amarillo (forma γ) se obtiene cuando el vapor de arsénico se enfría rápidamente. Es extremadamente volátil y más reactivo que el arsénico metálico y presenta fosforescencia a temperatura ambiente. El gas está constituido por moléculas tetraédricas de As4 de forma análoga al fósforo y el sólido formado por la condensación del gas tiene estructura cúbica, es de textura jabonosa y tiene una densidad aproximada de 1,97 g/cm³. Expuesto a la luz o al calor revierte a la forma estable (gris). También se denomina arsénico amarillo al oropimente, mineral de trisulfuro de arsénico.

Una tercera forma alotrópica, el arsénico negro (forma β) de estructura hexagonal y densidad 4,7g/cm³, tiene propiedades intermedias entre las formas alotrópicas descritas y se obtiene en la descomposición térmica de la arsina o bien enfriando lentamente el vapor de arsénico.

Todas las formas alotrópicas excepto la gris carecen de lustre metálico y tienen muy baja conductividad eléctrica por lo que el elemento se comportará como metal o no metal en función, básicamente, de su estado de agregación.

A presión atmosférica el arsénico sublima a 613 ºC, y a 400ºC arde con llama blanca formando el sesquióxido As4O6. Reacciona violentamente con el cloro y se combina, al calentarse, con la mayoría de los metales para formar el arseniuro correspondiente y con el azufre. No reacciona con el ácido clorhídrico en ausencia de oxígeno, pero sí con el nítrico caliente, sea diluido o concentrado y otros oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ácido perclórico, etc. Es insoluble en agua pero muchos de sus compuestos lo son.

Es un elemento químico esencial para la vida aunque tanto el arsénico como sus compuestos son extremadamente venenosos.

Aplicaciones

  • Preservante de la madera (arseniato de cobre y cromo), uso que representa, según algunas estimaciones, cerca del 70% del consumo mundial de arsénico.
  • El arseniuro de galio es un importante material semiconductor empleado en circuitos integrados más rápidos, y caros, que los de silicio. También se usa en la construcción de diodos láser y LED.
  • Aditivo en aleaciones de plomo y latones.
  • Insecticida (arseniato de plomo), herbicidas (arsenito de sodio) y venenos: A principios del siglo XX se usaban compuestos inorgánicos pero su uso ha desaparecido prácticamente en beneficio de compuestos orgánicos (derivados metílicos).
  • El disulfuro de arsénico se usa como pigmento y en pirotecnia.
  • Decolorante en la fabricación del vidrio (trióxido de arsénico).
  • Históricamente el arsénico se ha empleado con fines terapéuticos prácticamente abandonados por la medicina occidental aunque recientemente se ha renovado el interés por su uso como demuestra el caso del trióxido de arsénico para el tratamiento de pacientes con leucemia promielocítica aguda.

Rol biológico

Aún cuando el arsénico se asocia con la muerte, el crimen más bien, es un elemento esencial para la vida y su deficiencia puede dar lugar a diversas complicaciones. La ingesta diaria de 12 a 15 μg puede obtenerse sin problemas con la dieta diaria de carnes, pescados, vegetales y cereales, siendo los peces y crustáceos los que más contenido de arsénico presentan generalmente en forma de arsenobetaina menos tóxica que el arsénico inorgánico.

Historia

El arsénico (del griego άρσενιχόν, oropimente) se conoce desde tiempos remotos lo mismo que algunos de sus compuestos, especialmente los sulfuros. Dioscórides y Plinio el Viejo conocían las propiedades del oropimente y el rejalgar y Celso Aureliano, Galeno e Isidoro Largus sabían de sus efectos irritantes, tóxicos, corrosivos y parasiticidas y observaron sus virtudes contra las toses pertinaces, afecciones de la voz y las disneas. Los médicos árabes usaron también los compuestos de arsénico en fumigaciones, píldoras y pociones además de en aplicaciones externas. Durante la Edad Media los compuestos arsenicales cayeron en el olvido quedando relegados a los curanderos que los prescribían contra la escrófula y el hidrocele.

Roger Bacon y Alberto Magno se detuvieron en su estudio —se cree que éste último fue el primero en aislar el elemento en el año 1250— y Paracelso hizo de él una panacea. El primero que lo estudió con detalle fue Brandt en 1633 y Schroeder lo obtuvo en 1649 por la acción del carbón sobre el ácido arsénico. A Berzelius se deben las primeras investigaciones acerca de la composición de los compuestos del arsénico.

En el siglo XVIII los arsenicales consiguieron un puesto de primer orden en la terapéutica hasta que fueron sustituidos por las sulfamidas y los antibióticos.

Símbolo del As usado por Dalton, un círculo con las letras Ar en su interior Símbolo químico empleado por Dalton para el arsénico.

Abundancia y obtención

Mineral de Arsenopirita.

Es el 20.º elemento en abundancia de la corteza terrestre y se encuentra en forma nativa y, principalmente, en forma de sulfuro en una gran variedad de minerales que contienen cobre, plomo, hierro (arsenopirita o mispickel), níquel, cobalto y otros metales.

En la fusión de minerales de cobre, plomo y cobalto y oro se obtiene trióxido de arsénico que se volatiliza en el proceso y es arrastrado por los gases de la chimenea que pueden llegar a contener más de una 30% de trióxido de arsénico. Los gases de la chimenea se refinan posteriormente mezclándolos con pequeñas cantidades de galena o pirita para evitar la formación de arsenitos y por tostación se obtiene trióxido de arsénico entre el 90 y 95% de pureza, por sublimaciones sucesivas puede obtenerse con una pureza del 99%.

Reduciendo el óxido con carbón se obtiene el metaloide, sin embargo la mayoría del arsénico se comercializa como óxido. Prácticamente la totalidad de la producción mundial de As metal es china, que es también el mayor productor mundial de trióxido de arsénico.

Según datos del servicio de prospecciones geológicas estadounidense (U.S. Geological Survey) las menas de cobre y plomo contienen aproximadamente 11 millones de toneladas de arsénico, especialmente en Perú y Filipinas, y el metaloide se encuentra asociado con depósitos de cobre-oro en Chile y de oro en Canadá.

H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh  
  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Isótopos

El arsénico-73 se usa como trazador para estimar la cantidad de arsénico absorbido por el organismo y el arsénico-74 en la localización de tumores cerebrales.

Precauciones

El arsénico y sus compuestos son extremadamente tóxicos, especialmente el arsénico inorgánico. En Bangladesh se ha producido una intoxicación masiva, la mayor de la historia, debido a la construcción de infinidad de pozos de agua instigada por las ONG occidentales que han resultado estar contaminados afectando a una población de cientos de miles de personas.


Referencias

Artículos relacionados


Otras fuentes de información

Notas