- Arsénico
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Arsénico
Germanio - Arsénico - Selenio P
As
Sb
General Nombre, símbolo, número Arsénico, As, 33 Serie química Metaloides Grupo, periodo, bloque 15, 4, p Densidad, dureza Mohs 5727 kg/m3, 3,5 Apariencia gris metálico
Propiedades atómicas Masa atómica 74,92160 u Radio medio† 115 pm Radio atómico calculado 114 pm Radio covalente 119 pm Radio de Van der Waals 185 pm Configuración electrónica [Ar]3d10 4s2 4p3 Estados de oxidación (óxido) +-3,5 (levemente ácido) Estructura cristalina Romboédrico Propiedades físicas Estado de la materia Sólido Punto de fusión 1090 K (816,8ºC) Punto de ebullición 887 K (613,8ºC) Entalpía de vaporización 34,76 kJ/mol Entalpía de fusión 369,9 kJ/mol Presión de vapor __ Pa a __ K Velocidad del sonido __ m/s a __ K Información diversa Electronegatividad 2,18 (Pauling) Calor específico 330 J/(kg*K) Conductividad eléctrica 3,45 106 m-1•Ω-1 Conductividad térmica 50 W/(m*K) 1º Potencial de ionización 947,0 kJ/mol 2º Potencial de ionización 1798 kJ/mol 3º Potencial de ionización 2735 kJ/mol 4º Potencial de ionización 4837 kJ/mol 5º Potencial de ionización 6043 kJ/mol 6º Potencial de ionización 12310 kJ/mol Isótopos más estables iso. AN periodo de semidesintegración MD ED MeV PD 75As 100% Isótopo estable con 42 neutrones Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.El arsénico (del persa Zarnikh, oropimente amarillo o bien del griego arsenikón, masculino) es un elemento químico tabla periódica cuyo símbolo es As y el número atómico es 33. En la tabla periódica de los elementos se encuentra en el quinto grupo principal. El arsénico se presenta raramente sólido, principalmente en forma de sulfuros.Pertenece a los metaloides, ya que muestra propiedades intermedias entre los metales y los no metales.
Se conocen compuestos de arsénico desde la antigüedad, siendo extremadamente tóxico, aunque se emplean como componentes en algunos medicamentos. El arsénico es usado para la fabricación de semiconductores y como componente de semiconductores III-V como el arseniuro de galio.
Contenido
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 4,7 g/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. También vea metal pesado.
A presión atmosférica el arsénico sublima a 613 °C, y a 400°C 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.[cita requerida]
Su encuentra en el 2º grupo analítico de cationes; precipita con H2S de color amarillo.
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.
- Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico, para la agricultura.
Rol biológico
Aun 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 [cita requerida]. 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 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 este último fue el primero en aislar el elemento en el año 1250— y Paracelso hizo de él una panacea. Leonardo da Vinci lo utilizó mediante endoterapia aplicándolo a los manzanos para controlar a los ladrones de frutas. 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 Berzeliuss se deben las primeras investigaciones acerca de la composición de los compuestos del arsénico.
El símbolo utilizado por los alquimistas para representar al arsénico se muestra a la derecha.
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.
Abundancia y obtención
Arsénico de origen natural
Es el 52º elemento en abundancia de la corteza terrestre con 2 ppm (5·10-4 %) y es uno de los 22 elementos conocidos que se componen de un solo nuclido estable. El arsénico 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, 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 minas 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.
También es un componente del tabaco.
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[cita requerida]. También otras regiones geográficas, España incluida, se han visto afectadas por esta problemática (ver referencia al acuífero de Los Arenales).
El arsénico en el agua potable
La presencia de arsénico en el agua potable puede ser el resultado de la disolución del mineral presente en el suelo por donde fluye el agua antes de su captación para uso humano, por contaminación industrial o por pesticidas.
La ingestión de pequeñas cantidades de arsénico puede causar efectos crónicos por su acumulación en el organismo. Envenenamientos graves pueden ocurrir cuando la cantidad tomada es de 100 mg. Se ha atribuido al arsénico propiedades cancerígenas.
Referencias
- ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Arsénico: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. (dominio público)
- ATSDR en Español - ToxFAQs™: Arsénico: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. (dominio público)
- Los Alamos National Laboratory - Arsenic
- Martín-Gil J, San Martín Toro JM y Martín-Villota MJ. "Problemática planteada por la presencia de niveles elevados de arsénico en el Acuífero de Los Arenales (sur del Duero)". Tecnoambiente, 2002, año XII (118), pp 5-9
Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Arsénico.Commons- ATSDR en Español - Exposición total al arsénico: Estudio de un caso práctico Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU.
- Efectos del arsénico sobre la salud, resumen realizado por GreenFacts de un informe de la OMS.
- Enciclopedia Libre - Arsénico
- EnvironmentalChemistry.com - Arsenic
- Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del arsénico.
- James B. Calvert - Arsénico
- U.S. Geological Survey - Arsénico
- WebElements.com - Arsenic
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