Arsen

Eigenschaften
[Ar] 3d10 4s2 4p3 33As Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Arsen, As, 33
Elementkategorie	Halbmetalle
Gruppe, Periode, Block	15, 4, p
Aussehen	metallisch grau, gelb oder schwarz
CAS-Nummer	7440-38-2
EG-Nummer	231-148-6
ECHA-InfoCard	100.028.316
Massenanteil an der Erdhülle	5,5 ppm (47. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse	74,921595(6)[3] u
Atomradius (berechnet)	115 (114) pm
Kovalenter Radius	119 pm
Van-der-Waals-Radius	185 pm
Elektronenkonfiguration	[Ar] 3d10 4s2 4p3
1. Ionisierungsenergie	9.78855(25) eV[4] ≈ 944.45 kJ/mol[5]
2. Ionisierungsenergie	18.5892(10) eV[4] ≈ 1793.58 kJ/mol[5]
3. Ionisierungsenergie	28.349(12) eV[4] ≈ 2735.3 kJ/mol[5]
4. Ionisierungsenergie	50.15(6) eV[4] ≈ 4839 kJ/mol[5]
5. Ionisierungsenergie	62.77(6) eV[4] ≈ 6056 kJ/mol[5]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Modifikationen	3
Kristallstruktur	trigonal (grau)
Dichte	5,73 g/cm3 (grau)[6] 1,97 g/cm3 (gelb)[6] 4,7–5,1 g/cm3 (schwarz)[6]
Mohshärte	graues As: 3,5
Magnetismus	diamagnetisch (grau: χm = −2,2 · 10−5[7] gelb: ${\displaystyle \chi _{m}}$ = −1,8 · 10−6[7] schwarz: ${\displaystyle \chi _{m}}$ = −1,9 · 10−5[7])
Sublimationspunkt	886[8] K (613 °C)
Molares Volumen	12,95 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	Sublimation: 32,4 kJ·mol−1[8]
Schmelzenthalpie	27,7 kJ·mol−1
Spezifische Wärmekapazität	328,5[1] J·kg−1·K−1
Elektrische Leitfähigkeit	3,03 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	50 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	−3, 3, 5
Normalpotential	0,240 V (½ As2O3 + 3 H+ + 3 e− → As + 1½ H2O)
Elektronegativität	2,18 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 72As {syn.} 26 h ε 4,356 72Ge 73As {syn.} 80,3 d ε 0,341 73Ge 74As {syn.} 17,77 d ε 2,562 74Ge β− 1,353 74Se 75As 100 % Stabil 76As {syn.} 1,0778 d β− 2,962 76Se 77As {syn.} 39 h β− 0,683 77Se
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[9] ggf. erweitert[6] Gefahr H- und P-Sätze H: 301+331​‐​350​‐​410 P: 264​‐​280​‐​301+310​‐​304+340+311[6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Arsen [aʁˈzeːn] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol As und der Ordnungszahl 33. Im Periodensystem der Elemente steht es in der 4. Periode und der 5. Hauptgruppe, bzw. 15. IUPAC-Gruppe oder Stickstoffgruppe. Arsen kommt selten gediegen vor, meistens in Form von Sulfiden. Es gehört zu den Halbmetallen, da es je nach Modifikation metallische oder nichtmetallische Eigenschaften zeigt.

Umgangssprachlich wird auch das als Mordgift bekannte Arsenik meist einfach „Arsen“ genannt. Arsenverbindungen kennt man schon seit dem Altertum. Als mutagenes Klastogen können Arsenverbindungen als Gift wirken, welches Chromosomenaberrationen hervorrufen und somit karzinogene Wirkung besitzen kann.^[10][11]

Arsen wird zur Dotierung von Halbleitern und als Bestandteil von III-V-Halbleitern wie Galliumarsenid genutzt. Die organische Arsenverbindung Arsphenamin (Salvarsan) galt trotz schwerer und schwerster Nebenwirkungen^[12] Anfang des 20. Jahrhunderts als Durchbruch in der Behandlung der Syphilis. Heute wird Arsentrioxid als letzte Behandlungsoption in der Therapie der Promyelozytenleukämie angewendet.

1. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Arsen) entnommen.
3. ↑ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
4. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu arsenic in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu arsenic bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Arsen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2023. (JavaScript erforderlich)
7. ↑ ^{a b c} Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
8. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
9. ↑ Eintrag zu Arsenic im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
10. ↑ Jorma Maeki-Paakkanen, Päivi Kurttio, Anna Paldy, Juha Pekkanen: Association between the clastogenic effect in peripheral lymphocytes and human exposure to arsenic through drinking water (PDF). In: Environmental and Molecular Mutagenesis. 32, Nr. 4, 1998, S. 301–313.
11. ↑ Oyeronke A. Odunola, Aliyu Muhammad, Ahsana D. Farooq, Kourosh Dalvandi, Huma Rasheed, Muhammad I. Choudhary, Ochuko L. Erukainure: Comparative assessment of redox-sensitive biomarkers due to acacia honey and sodium arsenite administration in vivo. In: Mediterranean Journal of Nutrition and Metabolism. 6, Nr. 2, 2013, S. 119–126, doi:10.1007/s12349-013-0127-1.
12. ↑ Bernhard Fischer: Ueber Todesfälle nach Salvarsan. In: Deutsche Medizinische Wochenschrift. Band 42, 1916, S. 106 f., 908–910, 939–942 und 976–978.