Arsénico
Tóxico en grandes cantidades, pero usado en pesticidas y semiconductores.
Propiedades rápidas
Qué es el arsénico
El arsénico es un metaloide caracterizado por su toxicidad, pero también es un elemento crucial en diversas aplicaciones industriales y tecnológicas. Su relevancia histórica y su uso en la fabricación de semiconductores lo hacen un elemento de interés tanto en la química como en la tecnología moderna. Curiosamente, el arsénico ha sido utilizado desde la antigüedad, tanto en medicina como en venenos.
Para qué sirve el arsénico
Semiconductores
El arsénico se utiliza en la fabricación de semiconductores, especialmente en compuestos como el arseniuro de galio, que se emplean en dispositivos electrónicos y optoelectrónicos por su eficiencia en la conducción de electricidad.
Pesticidas
Históricamente, el arsénico se ha utilizado en pesticidas debido a su capacidad para eliminar plagas. Aunque su uso ha disminuido por razones de salud, aún se encuentra en algunos herbicidas y productos agrícolas.
Preservación de madera
El arsénico se ha utilizado para preservar la madera, protegiéndola de insectos y hongos. Sin embargo, debido a su toxicidad, su uso está regulado y ha sido reemplazado por alternativas más seguras.
Medicina tradicional
En el pasado, el arsénico se utilizaba en pequeñas dosis como tratamiento para ciertas enfermedades, como la sífilis. Hoy en día, su uso médico es muy limitado debido a su toxicidad.
Pigmentos
El arsénico se ha empleado en la fabricación de pigmentos verdes, como el verde de Scheele, aunque su uso ha disminuido por los riesgos para la salud.
Datos del arsénico
- Número atómico (Z)
- 33
- Masa atómica
- 74,922 u
- Punto de fusión
- 817 (a 28 atm; sublima a 615 °C) °C
- Punto de ebullición
- 615 °C
- Densidad
- 5,727 g/cm³ (gris)
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,18
- Radio atómico
- 114 pm
- Energía de 1ª ionización
- 947 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 78 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 3,5
- Estructura cristalina
- romboédrica (As gris, alótropo estable)
- Color / aspecto
- gris-plateado metálico (As gris); amarillo (As amarillo); negro (As negro)
- Origen del nombre
- del griego «arsenikon» (oropimente, mineral amarillo de As), a su vez del persa «zarniq»
- Descubrimiento
- ~1250 (Alberto Magno) · Alberto Magno (purificación); conocido desde la antigüedad
Propiedades del arsénico
Propiedades físicas
El arsénico es un sólido a temperatura ambiente con un aspecto gris metálico. Tiene una densidad aproximada de 5.73 g/cm³. No es un buen conductor de electricidad ni calor. Su punto de fusión es de 817 °C bajo presión elevada, y sublima a 613 °C en condiciones normales.
Propiedades químicas
El arsénico es químicamente similar al fósforo y puede formar compuestos con muchos elementos. Sus estados de oxidación más comunes son +3 y +5. Es altamente reactivo con halógenos y oxígeno, y su toxicidad es notable, siendo peligroso en grandes cantidades.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del arsénico es:
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³
El arsénico distribuye sus 33 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del arsénico
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| −3 | AsH₃ (arsina), arseniuros (GaAs) | común |
| +3 | As₂O₃ (arsénico blanco, tóxico), AsCl₃ | común |
| +5 | As₂O₅, H₃AsO₄ (ácido arsénico), arseniatos | principal |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del arsénico está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del arsénico
El arsénico fue aislado por primera vez en el siglo XIII por el alquimista Albertus Magnus, aunque su uso data de tiempos antiguos. En la Edad Media, se utilizaba tanto en medicina como en venenos. Su nombre proviene del término persa 'zarnikh', que significa 'amarillo', en referencia al oropimente, un mineral de arsénico. Durante siglos, su toxicidad lo hizo famoso como veneno, especialmente en intrigas políticas y familiares.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| As2O3 | Trióxido de arsénico | Un compuesto altamente tóxico, utilizado en la industria del vidrio y como pesticida. |
| GaAs | Arseniuro de galio | Un semiconductor utilizado en dispositivos electrónicos y láseres. |
| AsH3 | Arsina | Un gas altamente tóxico utilizado en la fabricación de semiconductores. |
| Cu3As | Arseniuro de cobre | Utilizado en la metalurgia para endurecer aleaciones de cobre. |
Dónde se encuentra el arsénico
El arsénico se encuentra en la naturaleza principalmente en forma de minerales como la arsenopirita y el oropimente. Está presente en la corteza terrestre en pequeñas cantidades y puede ser liberado al medio ambiente a través de procesos naturales como la erosión. También se encuentra en algunos organismos vivos en trazas mínimas, aunque su función biológica no está clara.
Isótopos del arsénico
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| As-75 | 74,92160 u | 100 % | estable |
| As-73 | 72,92383 u | — | 80,3 días |
| As-74 | 73,92393 u | — | 17,77 días |
Curiosidades sobre el arsénico
-
El arsénico fue un ingrediente popular en cosméticos del siglo XIX, usado para blanquear la piel, a pesar de sus riesgos para la salud.
-
Napoleón Bonaparte pudo haber sido envenenado lentamente con arsénico, ya que se encontraron niveles altos de este elemento en su cabello.
-
El arsénico es un elemento esencial en pequeñas cantidades para algunos organismos, aunque su función biológica no está completamente comprendida.
El arsénico en la tabla periódica
- Tipo: metaloide.
- Grupo: grupo 15 (metaloides).
- Periodo: 4.
- Bloque: P (el último electrón se aloja en un orbital de tipo p).
- Valencia principal: +3.
Compara con el resto de metaloides o con los elementos del periodo 4.