Arsenico

Proprietà e composti dell'arsenico

L'elemento arsenico è poco abbondante nella crosta terrestre; è presente spesso come impurezza in vari minerali.

I composti dell'arsenico sono noti all'uomo fin dall'antichità; ma come elemento venne isolato da J. Schroeder nel 1640.

L'arsenico esiste in due principali forme allotropiche: quella grigia in cui ha proprietà semimetalliche e quella gialla, stabile solo a basse temperature, con molecola tetraedrica As₄.

È un elemento abbastanza reattivo: brucia a circa 400°C formando fumi bianchi di anidride arsenica (As₄O₆). A contatto con aria umida si ossida superficialmente ed annerisce.

I composti dell'arsenico sono per l'uomo fortemente tossici e nei casi meno gravi possono portare a paralisi degli arti, ma nei casi più gravi anche alla morte.

Composti dell'arsenico

L'arsenico si comporta nei suoi composti come un non metallo e, data la sua posizione centrale nel sistema periodico, da praticamente solo legami covalenti. I suoi stati di ossidazione più importanti sono -3, +3 e +5.

Il triossido di arsenico , As₄O₆, è un ossido solubile in acqua dove si comporta come un ipotetico acido arsenioso (H₃AsO₃), del quale si conoscono i sali (arseniti). Questi si possono ottenere per reazione diretta dell'ossido con le basi. Sono noti sia gli ortoarseniti (es. Na₃AsO₃ ), sia i metaarseniti (es. NaAsO₂).

Il pentossido di arsenico, As₄O₁₀, è un solido bianco, che reagendo con l'acqua forma acido arsenico (H₃AsO₄).

Il triidruro di arsenico o arsina (AsH₃) è un gas incolore e volatile, infiammabile e altamente tossico, di caratteristico odore agliaceo. Si può ottenere per decomposizione con acqua degli arseniuri dei metalli alcalini oppure per riduzione con idrogeno nascente dell'arsenico o di qualunque suo composto inorganico.

Esistono tutti gli alogenuri dell'As (III); tra essi il tricloruro (AsCl₃), che può essere preparato trattando l'ossido con acido cloridrico.

Dei pentaalogenuri il solo composto stabile è il pentafluoruro (AsF₅) che può essere preparato per azione del fluoruro sull'arsenico o sul trifluoruro, AsF3; è un gas incolore di struttura simile all'analogo composto del fosforo.

Esistono diversi solfuri dell'arsenico. L'As₂S₃ e l'As₂S₅. Possono essere preparati, oltre che per sintesi diretta dagli elementi, anche per precipitazione con idrogeno solforato da soluzioni acide di sali rispettivamente di As (III) e As (V).

Con molti metalli più elettropositivi l'arsenico può formare oltre che leghe, anche composti binari detti arseniuri tra i quali hanno assunto in questi ultimi anni una certa importanza in elettronica per le loro proprietà di semiconduttori (soprattutto gli arseniuri di gallio, GaAs, e di indio, InAs).

Infine l'arsenico da una vasta classe di composti metallorganici chiamati composti arsenorganici.

arsenico

Arsenico

Utilizzo dell'arsenico

L'arsenico metallico ha limitate applicazioni in alcune leghe: per esempio viene utilizzato in piccole concentrazioni negli ottoni ad alto tenore in zinco per migliorarne alcune caratteristiche, nel piombo e alcune sue leghe per aumentarne la durezza a temperature elevate e negli acciai per talune particolari applicazioni.

A purezza elevatissima viene impiegato per la preparazione di arseniuri (in particolare di gallio, indio e tallio) utilizzati come semiconduttori in elettronica.

La maggior parte dell'arsenico è utilizzata o come As₄O₆ (come ossidante nella fabbricazione del vetro, nell'industria del pellame, come insetticida) o sotto forma di composti ottenuti a partire da questo ossido.

In particolare vi è un notevole impiego di acido arsenico e di arseniati di calcio e di sodio (nonché di derivati organici come l'acido cacodilico) in agricoltura come insetticidi anticrittogamici, diserbanti e defolianti (per esempio per il cotone).

Metodo di produzione dell'arsenico

L'arsenico metallico, viene essenzialmente preparato tramite riduzione con carbone dei suoi ossidi.