khimie.ru

Свойства мышьяка. Мышьяк, подобно фосфору, в природе встречается в нескольких модификациях. Обычная форма – серый или металлический мышьяк. Он представляет собой серостальную кристаллическую массу с металлическим блеском, хрупкую, с незначительной твердостью (3-4 по шкале Мооса), проводящую электрический ток (удельная электропроводность при 0 °С равна 4,19 % электропроводности серебра). Удельный вес 5,72, магнитная атомная восприимчивость χ_а = −5,5∙10^-6.

Мышьяк возгоняется, не плавясь, при 633 °С. При нагревании под давлением он плавится. Под давлением 36 атм. температура плавления лежит около 817 °С. Плотность пара до 800 °С соответствует формуле Аs₄, выше 1700 °C − формуле Аs₂.

Пары мышьяка являются бесцветными. При их резком охлаждении получают желтый мышьяк, который состоит из мягких, прозрачных, как воск, пластичных кубических кристалликов удельного веса 1,97, в то же время серыйй мышьяк кристаллизуется гексагонально ромбоэдрически. Желтый мышьяк растворяется в сероуглероде, действует как сильный восстановитель, летуч с водяными парами и, поэтому, подобен по свойствам белому фосфору, но намного менее устойчив, чем белый фосфор. При незначительном нагревании и под влиянием света, желтый мышьяк быстро переходит в серый мышьяк.

При переходе желтой модификации мышьяка в обычную серую в качестве промежуточного продукта часто возникает третья форма мышьяка, которую называют как черный мышьяк. Эта форма мышьяка образуется также при пропускании, мышьяковистого водорода через раскаленную стеклянную трубку в виде налета на ее стенках (мышьяковое зеркало). Черный мышьяк − стекловидно-аморфное вещество. Удельный вес его находится в интервале 4,7-5,1. Магнитная атомная восприимчивость χ_а = −23∙10^-6. При температуре выше 270 °С происходит монотропное превращение в металлическую модификацию. Четвертая форма, бурый мышьяк (уд. вес 3,7-4,1), получается при восстановлении солянокислых растворов триоксида мышьяка, например, хлоридом олова или фосфорноватистой кислотой. До сих пор еще не установлено, возникает ли при этом особая модификация или очень тонкоизмельченная обычная.

При нагревании на воздухе мышьяк сгорает синеватым пламенем, образуя белый дым триоксида мышьяка Аs₂O₃. При горении распространяется характерный чесночный запах. Концентрированная азотная кислота или царская водка окисляют мышьяк в мышьяковую кислоту, а разбавленная азотная или концентрированная серная кислота, а также кипящие щелочи − в мышьяковистую кислоту. С хлором Аs реагирует со вспышкой. При высокой температуре Аs непосредственно соединяется и со многими другими элементами. С тяжелыми металлами, даже с такими, с которыми он не дает соединений, он очень легко сплавляется (т. е. легко растворяется в расплавленном металле). Застывшие сплавы большею частью хрупки даже при очень небольшом содержании мышьяка. Например, менее 1/1000 мышьяка делает золото хрупким.

Нормальный потенциал мышьяка, отнесенный к нормальному водородному электроду, составляет около +0,3 В. Следовательно, мышьяк менее электроположителен, чем водород, а также чем сурьма и висмут.