Jaką liczbę elektronów walencyjnych posiada arsen (As)?

Arszenik jest 33. na drzewie okresowym. Jej symbolem jest arsen, pierwiastek z grupy 15. Arsen tworzy wiązania za pomocą swoich elektronów -walencyjnych . Ten artykuł wyjaśnia szczegółowo, jak działają elektrony walencyjne arsenu. Więcej dowiesz się po przeczytaniu tego artykułu.

Arsen jest stosowany w stopach, takich jak akumulatory samochodowe lub amunicja. Arszenik jest powszechną domieszką półprzewodnikowych gadżetów elektronicznych. Jest również pierwiastkiem związku III-V krzemu i arsenku galu. Produkcja pestycydów i insektycydów odbywa się z arsenu i jego związków. Wraz z rosnącym uznaniem toksycznego działania związków arsenu i ich stosowania, zastosowania te maleją.

Arsen występuje w naturze głównie w związkach z metalami lub siarką i tylko sporadycznie w stanie wolnym. Zawartość arsenu w skorupie ziemskiej wynosi 0,0005%.

Arsen, składnik trudny do przekształcenia, jest bardzo trudny do przetworzenia na produkty lotne lub rozpuszczalne w wodzie. Arszenik to bardzo mobilny pierwiastek, więc jest mało prawdopodobne, aby duże ilości znalazły się w jednej witrynie. To jest pozytywna rzecz. Jednak zanieczyszczenie arsenem może się łatwo rozprzestrzeniać i staje się większym problemem. Kiedy arsen nie jest mobilny, nie można go zmobilizować.

Arsen, naturalnie występujący pierwiastek, który jest szeroko rozpowszechniony w skorupie ziemskiej, to . Arsen można łączyć z tlenem, chlorem i siarką w środowisku, tworząc nieorganiczny związek arsenu. Arsen znajduje się w roślinach i zwierzętach. Reaguje z węglem i wodą, tworząc organiczny związek arsenu. Nieorganiczne związki arsenu stosuje się przede wszystkim do konserwacji drewna.

Działalność człowieka, głównie poprzez topienie i wydobycie, spowodowała mobilizację naturalnie nieruchomego arsenu. Można je teraz znaleźć w znacznie większej liczbie miejsc, niż były naturalnie.

Miejsce arsenu w układzie okresowym

Historie

Zanim został uznany za pierwiastek chemiczny, arszenik był już znany w niektórych związkach. Arystoteles w IV wieku p.n.e. pisał o substancji zwanej „sandarache”, obecnie uważanej za bogaty w minerały gar i arszenik siarczkowy.

Albertus Magnus mógł po raz pierwszy zobaczyć ten element w XIII-wiecznym Rzymie. Nicolas Lemery, francuski lekarz i chemik, zaobserwował powstawanie arszeniku podczas ogrzewania mieszaniny składającej się z tlenku, mydła i potażu. Arszenik był dobrze znany jako unikalny półmetal do XVIII wieku. Zauważył pojawienie się metalicznej substancji po podgrzaniu arsenu mydłem. Jednak wątpliwe jest, czy uczony i przyrodnik Albertus Magnus rzeczywiście widział ten żywioł. Johann Schroeder, angielski farmaceuta, który podgrzewał tlenek arsenu węglem drzewnym, sporządził pierwszy jasny i autentyczny raport na temat wolnej substancji w 1649 roku.

Najważniejsze fakty

• Wody gruntowe w różnych krajach zawierają wysoki poziom arsenu.
• Największym zagrożeniem dla zdrowia publicznego jest skażenie arsenem wody używanej do picia, przygotowywania żywności i nawadniania.
• Arsen nieorganiczny może być bardzo toksyczny.
• W społecznościach dotkniętych chorobą najważniejszą rzeczą jest zapobieganie dalszemu narażeniu poprzez zapewnienie bezpiecznej wody pitnej.
• Arsen może powodować raka skóry i zmiany skórne, jeśli jest długotrwały. Został powiązany z cukrzycą i chorobami układu krążenia. Wykazano, że narażenie we wczesnym dzieciństwie i w okresie życia płodowego powoduje pogorszenie funkcji poznawczych i wzrost zgonów wśród młodych dorosłych.

Konsekwencje zdrowotne arsenu

Arszenik jest jednym z najniebezpieczniejszych pierwiastków. arsen nieorganiczny Arsen można znaleźć w jedzeniu, wodzie i powietrzu. Kontakt skóry z glebą i wodą zawierającą arsen może spowodować narażenie.
Poziom arsenu w żywności jest stosunkowo niski, ponieważ nie jest dodawany do żywności ze względu na jego toksyczne działanie. Jednak poziomy arsenu w owocach morza i rybach mogą być bardzo wysokie, ponieważ absorbują one arszenik z wody. Jest to głównie nieszkodliwa forma organiczna, ale wysoki poziom arsenu w rybach może stanowić zagrożenie dla zdrowia.

Osoby pracujące z arszenikiem mogą być bardziej narażone na arszenik niż osoby mieszkające w domach wykonanych z konserwowanego drewna lub na farmach, w których w przeszłości stosowano pestycydy zawierające arszenik.

Używa

Arszenik, trucizna, o której wiadomo, że jest śmiertelna, jest dobrze znany. Chociaż związki arsenu mogą być stosowane jako insektycydy lub trutki na szczury, ich stosowanie musi być kontrolowane.

Arszenik ma zaskakujące zastosowania lecznicze. Roztwór Dr Fowlera, który był arsenianem potasu rozpuszczonym w wodzie, był popularnym tonikiem w czasach wiktoriańskich. Był nawet używany przez Karola Dickensa. Aby zapobiec chorobom i zwiększyć wagę, do pasz dla drobiu dodaje się teraz związki arsenowe. Arsen może być stosowany w półprzewodnikach (arsenek galu) do domieszkowania urządzeń półprzewodnikowych. Może być również stosowany do brązowania, pirotechniki, śrutu utwardzającego. Możesz użyć związków arsenu do produkcji szkła lub konserwacji drewna.

Rola biologiczna

Naukowcy uważają, że arsen może być niezbędnym składnikiem naszej diety, ale w bardzo małych ilościach. Jest toksyczny w niewielkich ilościach i może powodować raka. Wiąże się z atomami we włosach i może być wykryty poprzez analizę próbek włosów. Arsen występuje w formach organicznych, które są mniej szkodliwe niż forma bardziej toksyczna.

Jakie są elementy arsenu

Elektrony walencyjne to liczba elektronów na ostatniej orbicie (powłoki). Wartościowość arsenu jest sumą wszystkich elektronów w ostatniej powłoce zgodnie z konfiguracją elektronową. Elementy walencyjne odpowiadają za określanie właściwości pierwiastka i uczestniczą w tworzeniu wiązań.

Chemia analityczna

Arsen można jakościowo wykryć poprzez wytrącenie żółtej siarki arsenawej utworzonej z kwasu solnego w stężeniu 25% lub wyższym. Konwersja do arsenu jest powszechnym sposobem określania śladowych ilości arsenu. Można to zrobić za pomocą testu Marsha (arsynę ogrzewa się, tworząc czarne lustro w probówce) lub metody Gutzeita (papier testowy pokryty atramentem chlorku rtęci ciemnieje pod wpływem arsyny z powodu tworzenia się wolnego rtęci).

Co to jest arsen?

Arsen (As), znany również jako pierwiastek, jest substancją chemiczną, której nie można podzielić na prostsze chemikalia. Nie jest to związek złożony z molekuł składających się z innych pierwiastków.

• Właściwości pierwiastków w tej samej kolumnie są często podobne, więc arsen może przemieszczać się wraz z fosforem (P) w systemie transportera komórkowego dla P. Dzieje się tak, ponieważ arsen jest podobny do fosforu (patrz poniżej), który jest częścią cząsteczek DNA (patrz poniżej). To podobieństwo może wyjaśniać, w jaki sposób komórki pobierają arsen. Arszenik może przemieszczać się wzdłuż systemu transportowego komórki, aby uzyskać P.
• Arszenik jest 33. pod względem liczby atomowej. Ma 33 protony w jądrze i 33 elektrony krążące wokół niego, gdy nie jest naładowany.

Ile protonów i elektronów posiada arsen?

Jądro znajduje się w centrum atomu. W jądrze znajdują się protony i neutrony. 33 to liczba atomowa arsenu. Liczba protonów w atomie to liczba atomowa. Liczba protonów znalezionych w arsenie wynosi 33. Okrągła powłoka znajduje się na zewnątrz jądra i zawiera elektrony równe protonom. Oznacza to, że atom arsenu zawiera łącznie trzydzieści trzy elektrony.

Jak obliczyć liczbę elektronów walencyjnych w atomie tlenku arsenu?

W kilku krokach możesz określić wartościowość elektronów. Jednym z tych kroków jest konfiguracja elektronowa. Bez konfiguracji elektronowej nie można określić, czy elektron walencyjny jest obecny. Łatwo jest zidentyfikować konfigurację elektronów dla wszystkich pierwiastków.

Jednak łatwo jest zidentyfikować pierwiastki walencyjne, po prostu układając elektrony zgodnie z zasadami Bohra. W ten sposób możemy określić wartościowość arsenu.

Znalezienie całkowitej ilości elektronów obecnych w arsenie

Najpierw musimy określić całkowitą liczbę elektronów w atomie arsenu. Liczba protonów w arsenie jest wymagana do znalezienia liczby elektronów. Będziesz także musiał wiedzieć, jakie są liczby atomowe pierwiastków arsenowych, aby określić liczbę elektronów.

Układ okresowy może służyć do obliczania liczb atomowych. Niezbędne jest określenie liczby atomowej pierwiastków arsenu za pomocą układu okresowego pierwiastków. Liczba protonów w atomie nazywana jest „liczbą atomową”. Dodatkowo elektrony równe protonom można znaleźć poza jądrem.

Możemy więc ostatecznie wywnioskować, że liczba elektronów w arsenku jest równa jego liczbie atomowej. Z układu okresowego widzimy, że atom arsenu ma liczbę atomową 33. Atom arsenu składa się z trzech elektronów.

Walencja to zdolność atomu pierwiastka chemicznego do tworzenia pewnej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami. Przyjmuje wartości od 1 do 8 i nie może być równe 0. Jest to określone przez liczbę elektronów atomu zużytych na tworzenie wiązań chemicznych z innym atomem. Walencja to prawdziwa wartość. Liczbowe wartości walencji są oznaczone cyframi rzymskimi (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Wykonaj konfigurację elektronową arsenu

Krok 2 jest krytyczny. Na tym etapie wymagane jest ułożenie elektronów arsenu. Atomy arsenu składają się z 33 elektronów. Konfiguracja elektronowa wskazuje, że pierwsza powłoka zawiera dwa elektrony, podczas gdy druga powłoka zawiera osiem elektronów. Trzecia powłoka zawiera osiem elektronów, podczas gdy trzecia powłoka ma osiemnaście elektronów. Czwarta powłoka ma pięć elektronów. Tak więc istnieją dwie otoczki arszeniku z ośmioma elektronami każda: 2, 8, 18 i 4.

Wyznacz powłokę walencyjną i oblicz całkowitą liczbę elektronów

Trzeci krok polega na zdiagnozowaniu powłoki walencyjnej. Powłoka walencyjna to powłoka, która podąża za konfiguracją elektronów. Całkowita liczba elektronów zawartych w powłoce walencyjnej nazywana jest elektroniką walencyjną. Konfiguracja elektronowa arsenu pokazuje, że powłoka z pięcioma elektronami jest ostatnia. Pięć elektronów walencyjnych dla arsenu (As) jest zatem pięcioma.

Terminy „ stopień utlenienia ” i „ wartościowość ” mogą nie być takie same, ale liczbowo są prawie identyczne. Warunkowy ładunek atomu atomu nazywany jest stanem utlenienia. Może być pozytywny lub negatywny. Walencja odnosi się do zdolności atomu do tworzenia wiązań. Nie może mieć wartości ujemnej.

Jaka jest wartościowość arsenu?

Zdolność jednego atomu pierwiastka do wiązania się z innym atomem podczas tworzenia cząsteczki jest znana jako wartościowość. Wartościowość pierwiastka odnosi się do liczby niesparowanych pierwiastków na jego ostatniej orbicie.

Konfiguracja elektronowa w stanie wzbudzonym pierwiastka decyduje o jego wartościowości. Konfiguracja elektronowa arsenu w stanie wzbudzonym (As*) wynosi 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ¹⁰  4s ¹  4p _x ¹  4p _y ¹  4p _z ¹  4d _xy ¹ . Ta konfiguracja elektronowa dla arsenu pokazuje pięć niesparowanych elektronów w powłoce. W związku z tym wartościowość atomu arsenu wynosi 5.

Stan utlenienia arsenu (+3) wynosi +3. Arsenek galu (GaAs) ma stopień utlenienia arsenu (+3).

Wartościowość dla arsenu w tym związku wynosiła 3. Tworzenie wiązań jest tym, co określa stopień utlenienia.

Jaką liczbę pierwiastków walencyjnych ma arsen (As ^3- )?

Podczas tworzenia wiązania pierwiastki, które mają 5, 6 i 7 elektronów w swoich ostatnich powłokach, mogą odbierać elektrony z ostatniej powłoki. Aniony to pierwiastki, które otrzymują elektrony, tworząc wiązania. Ostateczna powłoka arsenu otrzymuje trzy elektrony podczas tworzenia wiązania i staje się jonem arsenu (As ^3- ). Arsen jest zatem pierwiastkiem anionowym.

Konfiguracja elektronowa dla arsenu (As3–) to 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ²  3d ¹⁰  4p ⁶ . Ta konfiguracja elektronowa przedstawia jon arsenu (As ^3- ), uzyskał konfigurację elektronową kryptonu, a jego końcowa powłoka miała osiem elektronów. Osiem elektronów znajduje się w powłoce ostatniej powłoki jonów arsenu. Elektrony walencyjne arsenu (As ^3- ), mają osiem.

1.  Wartościowość jest liczbową charakterystyką zdolności atomów danego pierwiastka do wiązania się z innymi atomami.
2. Wartościowość wodoru jest stała i równa jedności.
3. Wartościowość tlenu jest również stała i równa dwóm.
4. Wartościowość większości pozostałych elementów nie jest stała. Można to określić za pomocą wzorów ich związków binarnych z wodorem lub tlenem.

test bagienny

W chemii pniktogenów znany jest test Marsha, czyli reakcja Marsha, dzięki której można odróżnić antymon od arsenu. Polega na tym, że w przeciwieństwie do antymonu arszenik reaguje z podchlorynem sodu w roztworze wodnym, a lustro arszenikowe rozpuszcza się:

Zielone barwniki arsenu

Zieloni Scheele

Jednym z ciekawostek dotyczących arszeniku jest to, że 200-250 lat temu ściany malowano trwałym zielonym barwnikiem – zielenią Scheele, nieświadomą jej wysokiej toksyczności. Pigment ten został odkryty przez  Karla Wilhelma Scheele  przez zmieszanie soli arsenu (III) z siarczanem miedzi:

Upraszczając, zieleń Scheele można uznać za hydroarsenit miedzi. Co ciekawe, ściany pokoju, w którym Napoleon mieszkał na wygnaniu, zostały pomalowane zieloną farbą Scheele, dlatego według powszechnego przekonania wielki cesarz zmarł.

Bibliografia:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Arszenik
• https://link.springer.com/rozdział/10.1007/978-3-030-00121-6_13
• https://inchem.org/documents/pims/chemical/pimg042.htm
• https://books.google.com/books?id=IDGLh_cWAIwC
• Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles LB (2004). „Stabilizowany jodek arsenu (I): gotowe źródło fragmentów jodku arsenu i przydatny odczynnik do generowania klastrów”.
• https://wou.edu/chemia/kursy/podreczniki-do-chemii-online/3890-2/ch104-atomy-i-uklad-okresow-okresowych/
• https://wwwn.cdc.gov/TSP/PHS/PHS.aspx?phsid=18&toxid=3
• https://umaine.edu/arsenic/what-is-arsenic/