Изворни код странице Арсен

{{Друго значење|лично име|[[Арсен (име)]]}}
{{Хемијски елемент
| група_низ = [[германијум|-{Ge}-]] - -{'''As'''}- - [[селен|-{Se}-]]
| периода_низ = {{nbsp}}<br />[[фосфор|-{P}-]]<br />-{'''As'''}-<br />[[антимон|-{Sb}-]]{{nbsp}}{{nbsp}}<br />{{nbsp}}<br />{{nbsp}}
| периодни_систем = As-TableImage.png
| име = Арсен
| симбол = As
| атомски_број = 33
| скуп = [[металоиди]]
| група = [[15. група хемијских елемената|VA]]
| периода = [[4. периода хемијских елемената|4]],
| густина = 5.727 [[килограм по кубном метру|kg/m<sup>3</sup>]]
| тврдоћа = 3,5
| боја = металносива <br />
| слика = As,33.jpg
| опис_слике =
| атомска_маса = 74,92160 [[јединица атомске масе|u]]
| атомски_радијус = 115 (114) [[пикометар|pm]]
| ковалентни_радијус = 119 -{pm}-
| ван_дер_Валсов_радијус = 185 -{pm}-
| електронска_конфигурација = -{<nowiki>[</nowiki>[[аргон|Ar]]<nowiki>]</nowiki>3d<sup>10</sup>4s<sup>2</sup>4p<sup>3</sup>}-
| енергетски_нивои = 2, 8, 18, 5
| оксидациони_број = '''±3''', 5
| особине_оксида = средње кисели
| кристална_структура = ромбоидна
| агрегатно_стање = чврсто
| температура_топљења = 1.090 -{[[Келвин|K]]}-<br />(817 -{°C}-)
| температура_кључања = 887 -{K}-<br />(614 -{°C}-)
| молска_запремина = 12,95×10<sup>-3</sup> -{m}-³ /[[мол (јединица)|mol]]
| топлота_испаравања = 34,76 [[килоџул по молу|kJ/mol]]
| топлота_топљења = 369,9 -{kJ/mol}-
| притисак_засићене_паре = без података
| брзина_звука = без података
| електронегативност = 2,18 ([[Полингова скала|Паулинг]])<br />2,20 ([[Алредова скала|Алред]])
| специфична_топлота = 330 [[џул кроз килограм-келвин|J/(kg*K)]]
| специфична_проводљивост = 3,45×10<sup>6</sup> [[Сименс (јединица)|S]]/m
| топлотна_проводљивост = 50 [[ват кроз метар-келвин|W/(m*K)]]
| I_енергија_јонизације = 947,0 -{kJ/mol}-
| II_енергија_јонизације = 1.798 -{kJ/mol}-
| III_енергија_јонизације = 2.735 -{kJ/mol}-
| IV_енергија_јонизације = 4.837 -{kJ/mol}-
| V_енергија_јонизације = 6.043 -{kJ/mol}-
| VI_енергија_јонизације = 12.310 -{kJ/mol}-
| изотопи1 = <!--
{| {{table}}
! [[изотоп]]
! заст.
! [[време полураспада|в. п. р.]]
! [[начин распада|н. р.]]
! [[енергија распада|e.r.]] [[Електронволт|MeV]]
! [[производ распада|п. р.]]
|- 
| <sup>73</sup>As
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
| 80,3 [[дан]]а
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
| {{nbsp}}
| <sup>73</sup>[[германијум|Ge]]
|- 
| <sup>74</sup>As
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
| 17,8 [[дан]]а
| [[распад бета плус|β]]<sup>+</sup>
| {{nbsp}}
| <sup>74</sup>[[германијум|Ge]]
|- 
| <sup>75</sup>As
| '''100%'''
| colspan="4" | стабилни изотоп са 42 [[неутрон]]а
|}-->
}}

'''Арсен''' ('''-{As}-''', {{јез-лат|arsenium}}) [[металоид]] је [[15. група хемијских елемената|-{V}-A]], групе.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Има четири [[изотоп]]а: 73, 74, 75 и 76, од којих је постојан само 75.<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref>

Заступљен је у [[Земља|земљиној]] кори у количини од 2,5 -{ppm}- ({{јез-енг|parts per million}}) у облику неколико [[минерал]]а од којих је најраспрострањенији арсенопирит који се често налази и у лежиштима [[пирит]]а.

Његова једињења су била позната још у античко доба. У чистом облику први га је издвојио алхемичар Алберт Велики у дванаестом веку, мада на то откриће претендују и старији [[Арапи|арапски]] алхемичари и [[Кина|кинески]] народни лекари.

Сигурно најпознатије једињење арсена је врло токсичан -{As}-<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Нетоксичне соли арсен(-{V}-) су састојци [[пестициди|пестицида]], као и додаци [[стакло|стаклу]] дајући му зеленкасту боју.

[[Датотека:Native arsenic.jpg|мини|250px|десно|Природан арсен]] Биолошки значај - неколико [[ензим]]а који су неопходни за живот садрже арсен. Арсен је један од микроелемената и његова минимална дневна количина је веома ниска 0,04 милиграма. Соли арсена(-{III}-) су веома отровне и изазивају рак. Смртоносна доза износи 50 милиграма. Соли арсена(-{V}-) су неотровне, али имају јако бактерицидно дејство. Ипак уношењем великих количина оне се нагомилавају у организму и редукују се до токсичних соли арсена(-{III}-).

Арсен поседује две алотропске модификације: прва модификација- алфа је крх метал, који бурно реагује са [[вода|водом]]. Друга модификација- бета је златне боје, много мање реактивна од алфа модификације. Чист арсен се додаје неким легурама [[челик]]а, а и додаје се [[силицијум]]у у електронској индустрији.

== Историја ==
Име елемента арсен изведено је непосредно из [[Грчки језик|грчког]] ''αρσενικόν'' (-{''arsenikón''}-), израза који је првобитно означавао [[минерал]] арсена [[аурипигмент]]. Споменут је већ у [[1. век]]у у делима грчког [[лекар]]а и ботаничара [[Диоскорид]]а. С друге стране, постоје назнаке да реч потиче из средњоперсијског -{''al-zarnik''}- израза који је првобитно означавао [[минерал]] арсена аурипигмент. Споменут је већ у [[1. век]]у у делима грчког [[лекар]]а и ботаничара [[Диоскорид]]а. С друге стране, постоје назнаке да реч потиче из средњоперсијског -{''arsenikós''}-, што отприлике значи ''мушки'', ''снажно''. Тек од 19. века почиње се користити данашњи назив арсен. Симбол елемента -{'''As'''}- предложио је 1814. године [[Јакоб Берцелијус]].

Сматра се да се први контакти и употреба арсена од стране античких људи може доказати почев од 3. века п. н. е. У коси [[Мумија|мумије]] пронађене у глечеру у [[Алпе|Алпама]] назване [[Ötzi|Еци]] пронађене су велике количине арсена, што у [[Археологија|археолошком]] смислу представља доказ да се унесрећени човек бавио прерадом бакра, јер су руде бакра често загађене арсеном. У класичној антици, арсен је био познат у облицима [[Сулфидни минерали|сулфида]] [[аурипигмент]]а (-{As<sub>2</sub>S<sub>3</sub>}-) и [[реалгар]]а (-{As<sub>4</sub>S<sub>4</sub>}-) које је описао [[Теофраст]], наследник [[Аристотел]]а. Такође је и грчки филозоф [[Демокрит]] у 2. веку п. н. е. је знао за одређена једињења арсена. Из [[папирус]]а X из холандског града [[Лајден]] из 3. века може се закључити да се арсен користио за бојење [[Сребро|сребра]] у златну боју као и [[Бакар|бакра]] у бело. Римски цар [[Калигула]] је наводно у 1. веку н. е. наредио пројекат за прављење злата из (златножутог) аурипигмента. Алхемисти, који су познавали једињења арсена из античких радова попут -{''[[Physica et Mystica]]''}-, сматрали су да је арсен у некој вези са [[Жива|живом]] и [[сумпор]]ом. [[Arsen trisulfid|арсен(-{III}-)-сулфид]] се тада користио као боја у молерским радовима и средство за [[депилација|депилацију]], као и спољашњу и оралну примену код лечења неких [[Плућа|плућних]] болести.
[[Датотека:Arsenic symbol.svg|мини|лево|150px|[[Алхемијски симбол|Симбол]] за арсен у [[Алхемија|алхемији]]]]

У средњем веку арсеник (арсен(-{III}-)-оксид) се могао наћи у испарењима из бројних ковачница и металуршких топионица. У чистом облику први га је издвојио алхемичар [[Алберт Велики]] око 1250. године, путем [[Редокс реакција|редукције]] арсеника са [[угаљ|угљом]]. Због тога се он традиционално сматра откривачем елемента, мада постоје бројни докази да се елементарни арсен добијао и много раније. [[Парацелсус]] га је у 16. веку увео у медицину. Отприлике у исто време једињења и лекови на бази арсена су описани у кинеској енциклопедији [[Bencao Gangmu|Бенкао Гангму]] коју је саставио апотекар Ли Ши-џен. Он је нарочито истицао његову употребу као [[Пестициди|пестицид]] на [[рижа|рижиним]] пољима.

У 17. веку [[Холандија|холандски]] сликари су много користили жути аурипигмент као боју ''краљевску жуту'' за своје радове. Пошто се пигмент током времена претвара у арсен(-{III}-)-оксид и мрви са платна, настају велике потешкоће при рестаурирању тих слика. Од 1740-их година препарати од арсена почели су се успешно користити за бојење и заштиту семена биљака пре сијања. Додаци арсена су се додавали у ливено олово да би се таквим оловним легурама дала већа тврдоћа. Таква легура је нашла примену у производњи оловне [[сачма|сачме]]. Иако је давно уочена отровност арсена и позната његова примена као убојити отров, почетком 19. века арсен је био једно од најзначајнијих средстава против [[астма|астме]]. Основ за овакво кориштење су биле приче у којима се Кинезима приписивало да користе арсен у комбинацији са [[Дуван (производ)|дуваном]] за пушење, да би, како се веровало, плућа била јака као ковачки мехови. Арсен се користио и у облику бакарних арсената у средствима за бојење попут ''париског зеленог'' за израду тапета.<ref name="paris">[http://periodictable.com/Items/033.10/index.html Paris Green pigment/poison. An example of the element Arsenic]</ref><ref name="dic">[http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Paris+green TheFreeDictionary]</ref> При повећаној влажности овај пигмент се под утицајем гљивица [[плесан|плесни]] претварао у отровна испарљива арсенова једињења, која су често водила до хроничног тровања арсеном.

Арсен је нашао примену чак и рату: у Првом светском рату једињења арсена су се користила у хемијским оружјима као што су [[луизит]] и ''плави крст''. Делујући на кожу и плућа жртава, ови отрови наносили су страховите болове и тешка телесна оштећења.

== Распрострањеност ==
[[Датотека:Arsen gediegen - St. Andreasberg, Harz.JPG|мини|десно|250px|Самородни арсен као минерални агрегат пронађен у [[Санкт Андреасберг]]у у немачком Харзу<br />(Изложен у минеролошком музеју Универзитета у [[Бон]]у)]]
[[Датотека:Ultrapure metallic arsenic under argon.jpg|десно|мини|250px|Ултрачисти арсен у заштитној атмосфери [[аргон]]а]]

Арсен се у малим концентрацијама до 10 -{ppm}- појављује готово свуда у земљишту. У Земљиној кори присутан је у приближној количини као [[уранијум]] и [[германијум]]. У континенталној Земљиној кори просечна количина арсена износи око 1,7 -{ppm}- (eng. -{''parts per million''}-, делова на милион), а због својих литофилних особина (''воли силикате'') у горњим слојевима коре много је више заступљен него дубље у [[Земљина кора|Земљиној кори]] (2 -{ppm}- у односу на 1,3 -{ppm}- у дубљим слојевима коре).<ref name="1995wedepohl">K. H. Wedepohl: ''The composition of the continental crust'', u: ''Geochimica et Cosmochimica Acta'' (1995) 59/7, str.&nbsp;1217–1232.</ref> Арсен се налази на 53. месту табеле најчешћих хемијских елемената на Земљи. Може се наћи у облику неколико [[минерал]]а од којих је најраспрострањенији [[арсенопирит]] који се често налази и у лежиштима [[пирит]]а.

Арсен се у природи може наћи самородан, тј. у свом елементарном облику те га због тога [[Међународна минеролошка асоцијација]] (-{IMA}-) убраја у минерале. Према систематици минерала по Струнцу (немачко говорно подручје, 9. издање) арсен је сврстан под системски број „-{1.CA.05}-“ (елементи – полуметали (металоиди) и неметали – арсенова група елемената)<ref name="uws">[http://pubsites.uws.edu.au/ima-cnmnc/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf IMA/CNMNC List of Mineral Names - Gold] {{Wayback|url=http://pubsites.uws.edu.au/ima-cnmnc/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf |date=20090320163443 }} (engl., PDF 1,8 MB; str. 17)</ref> У старијој систематици (8. издање) арсен је био уврштен у групу -{''I/B.01-10''}-. У енглеском говорном подручју, по систематици минерала (-{Dana}-), елемент је уврштен у системску групу минерала „01.03.01.01“.<ref name="dana">{{Cite book|last=Gaines|first=Richard V. |author2=H. Catherine Skinner |last3=Foord|first3=Eugene E.| last4 = Mason | first4 = Brian | last5 = Rosenzweig | first5 = Abraham |year=1997|title=Dana's New Mineralogy|url=https://archive.org/details/danasnewmineralo0000dana|edition=8 |isbn=978-0-471-19310-4 |publisher=John Wiley & Sons, Inc.}}</ref>

До 2011. године у свету је пронађено око 330 налазишта самородног арсена<ref name="mindat">[http://www.mindat.org/show.php?id=357&ld=1#themap Mindat - Localities for Arsenic]</ref> У Европи, самородног арсена има у [[Немачка|Немачкој]] (на [[Шварцвалд]]у у покрајину [[Баден-Виртемберг]], у [[Хесен]]у, те у Тирингершкој шуми), [[Аустрија|Аустрији]], [[Швајцарска|Швајцарској]] (кантони [[Кантон Аргау|Ааргау]] и [[Кантон Вале|Вале]]), [[Белгија|Белгији]], Бугарској, Финској, [[Француска|Француској]], [[Грчка|Грчкој]], Италији, Ирској, [[Норвешка|Норвешкој]], Пољској, Румунији, Шведској, Словачкој, [[Шпанија|Шпанији]] и [[Краљевство Велика Британија|Великој Британији]]. Осим тога, пронађен је и у Аустралији, Боливији, [[Чиле]]у, [[Јапан]]у, Канади, [[Киргистан]]у, [[Мадагаскар]]у, Малезији, Мароку, Монголији, [[Перу]]у и САД.

Међутим, много чешће од самородног елемента могу се наћи различити међуметални спојеви са [[антимон]]ом ([[алемонтит]]) и [[Бакар|бакром]] (алгодонит), као и у облику разних минерала, који у највећем обиму спадају у класе [[Сулфидни минерали|сулфида]] и сулфосоли. До 2011. године у свету је откривено укупно 565 различитих арсенових минерала.<ref name="miner">[http://webmineral.com/chem/Chem-As.shtml Webmineral - Mineral Species sorted by the element As (Arsenic)]</ref> Највећа концентрација арсена у минералима измерена је, између осталих, у минералу [[дуранусит]]у (око 90%), затим минералима [[скутерудит]]у и [[арсенолит]]у (око 76%), мада су они врло ретки и тешко их је пронаћи. Са друге стране, по целом свету су распрострањени врло чести минерали [[арсенопирит]], [[реалгар]] и [[аурипигмент]]. Осим њих, познати су и минерали [[кобалтит]], [[домејкит]] (добио име по пољском минерологу [[Ignacy Domeyko|Игнасу Домејку]]), енаргит, герсдорфит, проустит, сперилит и сафлорит.

== Особине ==
=== Изотопи ===
Познато је неколико вештачки добијених радиоактивних изотопа арсена са масеним бројевима између 65 и 87. Времена полураспада се крећу између 96 -{ms}- (код <sup>66</sup>-{As}-) до 80,3 дана (код <sup>73</sup>-{As}-). Природни арсен се састоји искључиво од изотопа <sup>75</sup>-{As}-, те је стога арсен мононуклидни (анизотопски) елемент. Одговарајуће језгро атома арсена састоји се из тачно 33 [[протон]]а и 42 неутрона. [[Спин]] атомског језгра износ 3/2.

=== Структура ===
Арсен посједује две [[алотропске модификације]]: прва модификација, алфа је крак [[метал (хемија)|метал]], који бурно реагује са [[вода|водом]]. Друга модификација, бета је златне боје, много мање реактивна од алфа модификације. Чист арсен се додаје неким [[легура]]ма [[челик]]а, а и се додаје [[силицијум]]у у електричној индустрији.

== Једињења арсена ==
Арсен гради два ''оксида'':

'''Арсен(-{III}-) оксид''' ('''-{As<sub>2</sub>O<sub>3</sub>}-''') - Познатији је и по називу арсеник. Индустријски је најважније једињење арсена. Добија се пржењем неке арсенове руде, најчешће [[арсенопирит]]а:

<math>2 FeAsS + 5 O_2 \rightarrow Fe_2O_3 + SO_2 + As_2O_3</math>

Има одлике безбојне стакласте масе која стајањем постаје непрозирна. Јак је [[отров]], али се и у малим количинама употребљава као лек. У вези са њим су основане неке спекулације у вези са смрћу [[Наполеон I Бонапарта|Наполеона Бонапарте]]. [[Киселина|Киселе]] и [[хидроксид|базне]] особине овог [[оксид]]а су слабо изражене. [[Арсенатна киселина]], која се гради дејством воде на арсен(-{III}-) оксид, показује слабо киселу реакцију. Према томе, арсен (III)-оксид је [[амфотерна једињења|амфотеран оксид]], али са јаче израженим киселим особинама.

'''Арсен(-{V}-)-оксид''' ('''-{As<sub>2</sub>O<sub>5</sub>}-''') - Добија се када се арсениковој киселини одузме [[вода]]. Када се арсенатна киселина загрева 2 сата на око 210{{nbsp}}°C добија се овај арсенов оксид као бела, стакласта чврста супстанца која се расплињује:

<math>2 H_3AsO_4 \rightarrow As_2O_5 + 3 H_2O</math>

При загревању, распада се на арсен (III)-оксид и ослобађа се [[кисеоник]]. Лако је растворан у води, стварајући арсенатну киселину. Познато је неколико арсената од којих индустријски значај има ''калцијум-арсенат'' (-{Ca<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>}-), који су употребљава за уништавање штеточина и натријум арсенат, -{Na<sub>2</sub>HAsO<sub>4</sub>•12 H<sub>2</sub>O}- који се употребљава при штампању памучног платна.

'''Арсенитна киселина''' ('''-{H<sub>3</sub>AsO<sub>3</sub>}-''') - Гради молекул пирамидалног облика са [[хидроксидна група|OH групама]] везаним за арсен. Слаба је [[киселина]]. Опаснија је у свом [[неоргански анхидрид|анхидриду]].

'''Арсенатна киселина''' ('''-{H<sub>3</sub>AsO<sub>4</sub>}-''') - Безбојна слаба киселина. Индустријске сврхе ове киселине су веома ограничене због њене отровности. Има улогу у облагању неких [[дрво|дрва]] и за неке [[пестициди|пестициде]]. Коришћена је и против ''[[трипанозома|трипанозоме]]'', узрочника болести спавања. Ова употреба није била веома практична због велике количине потребне за дезинфикацију, која би одала токсичне последице.

== Референце ==
{{reflist}}

== Литература ==
{{Литература|30em}}
* {{cite book
|title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|last=Emsley|first=John
|publisher=Oxford University Press|year=2011
|location=Oxford, England, UK|isbn=978-0-19-960563-7
|chapter=Arsenic
|url=https://books.google.com/?id=j-Xu07p3cKwC|ref=harv|pages=47-55}}
* {{Greenwood&Earnshaw2nd}}
* {{Cite book| ref=harv|title=The Elements of Environmental Pollution| url=https://archive.org/details/elementsofenviro0000rieu|last=Rieuwerts|first=John|publisher=Abingdon and New York, Routledge|isbn=978-0-41-585920-2| year=2015|pages=}}
* {{Cite book| ref=harv|title=The Arsenic Century|last=Whorton|publisher=Oxford|first=James G. University Press|isbn=978-0-19-960599-6| year=2011|pages=}}
{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
* -{[http://ctdbase.org/detail.go?type=chem&acc=D001151 CTD's Arsenic page] and [http://ctdbase.org/detail.go?type=chem&acc=D001152 CTD's Arsenicals page] from the [[Comparative Toxicogenomics Database]]}-
* -{[https://web.archive.org/web/20120118125808/http://www.asmalldoseof.org/ A Small Dose of Toxicology]}-
* -{[http://www.hydrology.nl/iahpublications/70-arsenic-in-groundwater.html Arsenic in groundwater] Book on arsenic in groundwater by [[International Association of Hydrogeologists|IAH's]] Netherlands Chapter and the Netherlands Hydrological Society}-
* -{[http://www.clu-in.org/contaminantfocus/default.focus/sec/arsenic/cat/Overview/ Contaminant Focus: Arsenic] {{Wayback|url=http://www.clu-in.org/contaminantfocus/default.focus/sec/arsenic/cat/Overview/ |date=20090901131448 }} by the [[United States Environmental Protection Agency|EPA]].}-
* -{[http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc224.htm Environmental Health Criteria for Arsenic and Arsenic Compounds, 2001] by the [[World Health Organization|WHO]].}-
* -{{{cite journal |last1= |first1= |date= |title=Evaluation of the carcinogenicity of arsenic and arsenic compounds |url= |journal= |volume= |issue= |pages= |doi=10.1080/10934520600873571 }} by the [[International Agency for Research on Cancer|IARC]].}-
* -{[https://www.cdc.gov/niosh/topics/arsenic/ National Institute for Occupational Safety and Health – Arsenic Page]}-
* -{[http://www.periodicvideos.com/videos/033.htm Arsenic] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)}-

{{Периодни систем елемената 2}}
{{Подножје|Хемија}}

[[Категорија:Арсен| ]]
[[Категорија:Биологија и фармакологија хемијских елемената]]