砷 (As)
原子序数 | 33 | 英文名 | Arsenic |
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所属分类 | 类金属 | 原子量 | 74.9216 u |
熔点 | 816.9 °C | 沸点 | 614 °C |
能级 | 2, 8, 18, 5 | 电负性 | 2.18 |
电子亲和能 | 78 kJ/mol | 半径(计算法) | 114 pm |
电离能 |
第1电离能: 947.0 kJ/mol
第2电离能: 1798 kJ/mol
第3电离能: 2735 kJ/mol
第4电离能: 4837 kJ/mol
第5电离能: 6043 kJ/mol
第6电离能: 12310 kJ/mol
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密度(常规) | 5727 kg/m³ | 硬度(布式) | 1440 MPa |
体积模量 | 22 GPa | 导热率 | 50 W/mK |
宇宙存量百分比 | 8.0E-7 % |
砷,这种原子序数为33的半金属元素,以其化学符号As为人所知,在常态下呈现为具有金属光泽的银白色固体,虽具有一些金属特性,但在室温下表现出非金属的脆性属性。砷的物理性质包括较高的密度和熔点,同时,它在水中溶解度极低,但却能溶于多种酸性和氢氧化物溶液之中。砷的化学性质丰富多样,其氧化态涵盖了从-3至+5的不同状态。 在实际用途上,砷及其化合物扮演着多重角色。首先,它们在农业生产中是重要的杀虫剂成分,并且可用于木材防腐处理。其次,在半导体工业中,砷化氢(AsH3)作为一种关键试剂,参与了硅材料的制备过程。砷化镓(GaAs)作为一种高性能半导体材料,广泛应用于太阳能电池、激光器、以及光纤通信技术等领域。另外,砷化氢和砷甲酸铜还在电镀行业中用作镀铜工艺的一部分。 砷的制备方法主要包括两种途径:一是通过加热砷矿石中的砷酸盐、砷化物或硫化物与碳进行还原反应来提取;另一种方法则是将金属砷与强酸性氧化物如硝酸或氯酸反应来获得。 然而,砷及其化合物的安全问题不容忽视。砷本身具有高度毒性,无论是通过吸入、摄入还是皮肤接触,都可能导致人体健康严重受损。短期内接触砷可能导致诸如呼吸困难、恶心、呕吐等症状,而长期接触则可能引发慢性中毒乃至诱发癌症等严重疾病。因此,在处理砷及其化合物的过程中,操作人员必须严格遵循安全操作规程,包括穿戴全套防护设备,确保工作区域有良好的通风条件等。此外,砷及其化合物的废弃物处理和处置应严格遵照相关法律法规执行,以防对环境造成持久性的污染和破坏。
电子排布 | [Ar] 3d104s24p3 2, 8, 18, 5 |
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分离 | 艾尔伯图斯·麦格努斯(1250年) |
物态 | 固态 |
密度 | (接近室温) 5.727 g·cm−3 |
升华点 | 887 K,615 °C,1137 °F |
三相点 | 1090 K(817 °C),3628 kPa |
临界点 | 1673 K,? MPa |
熔化热 | (灰砷) 24.44 kJ·mol−1 |
汽化热 | ? 34.76 kJ·mol−1 |
比热容 | 24.64 J·mol−1·K−1 |
氧化态 | 5, 3, 2, 1, -3 (酸性) |
电负性 | 2.18(鲍林标度) |
原子半径 | 119 pm |
共价半径 | 119±4 pm |
范德华半径 | 185 pm |
晶体结构 | 三方 |
磁序 | 抗磁性 |
电阻率 | (20 °C)333 n Ω·m |
杨氏模量 | 8 GPa |
体积模量 | 22 GPa |
莫氏硬度 | 3.5 |
布氏硬度 | 1440 MPa |
元素列表
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