Мышьяк

1.

Кировское областное государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение
«Кировский авиационный техникум»
КОГПОБУ «Кировский авиационный техникум»
МЫШЬЯК
Arsenicum · символ As · порядковый номер 33
Работу выполнил:
студент гр. АК-21
Лукин Илья Алексеевич
Киров, 2026

2.

Содержание
• Общая характеристика. Положение в периодической системе
• Строение атома и валентные возможности
• История открытия и происхождение названия
• Нахождение в природе: минералы и соединения
• Физические свойства
• Химические свойства и образуемые соединения
• Основные соединения и их свойства
• Применение
• Получение
• Биологическое значение: влияние на организм
• Мышьяк в авиационной технике
• Информационные источники

3.

Общая характеристика и положение в периодической системе
• Мышьяк (Arsenicum) — химический элемент с атомным
номером 33 и относительной атомной массой 74,92
• Расположен в 4-м периоде, V группе, главной подгруппе
• По свойствам — неметалл (по классификации часто
относят к металлоидам, «полуметаллам»)
• Химический аналог азота, фосфора, сурьмы и висмута —
членов его подгруппы

4.

Строение атома и валентные возможности
• Заряд ядра +33, в атоме 33 электрона, 4 энергетических
уровня
• Распределение электронов по уровням: 2, 8, 18, 5
• Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³
• Валентные электроны: 4s²4p³ — 5 электронов
• Валентности: III и V
• Возможные степени окисления: −3, 0, +3, +5

5.

История открытия и название
• Соединения мышьяка известны с древности: аурипигмент и реальгар использовали как краски и яды
ещё в античности
• Учёные средневекового Востока (ал-Рази, Бируни) уже различали «жёлтый» и «красный» мышьяк
• Существует версия, что около 1250 г. мышьяк получил Альберт Великий, нагревая арсенопирит с мылом
• В 1649 г. немецкий аптекарь Иоганн Шрёдер получил чистый мышьяк и подробно описал его свойства —
эта дата часто считается датой открытия элемента
• Название: от греч. «арсеникон» (arsen — «сильный, мужественный») — так называли аурипигмент
• Русское название — «мышьяк» — от слова «мышь»: соединениями элемента травили грызунов

6.

Нахождение в природе
• Содержание в земной коре ≈ 5·10⁻⁴ % (0,0005 %) — рассеянный элемент
• Изредка встречается в свободном виде — самородный мышьяк
• Известно более 200 минералов, главные из них:
– Арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS — основной промышленный минерал
– Реальгар As₄S₄ — красный; аурипигмент As₂S₃ — жёлтый
– Купферникель NiAs, энаргит Cu₃AsS₄
• Как попутный элемент содержится в рудах меди, свинца, цинка, серебра и золота
• Природная проблема: повышенные концентрации мышьяка в грунтовых водах (Южная Азия)

7.

Физические свойства
• Твёрдое хрупкое вещество с металлическим блеском (серая модификация)
• Плотность 5,72 г/см³ (серый мышьяк)
• При нагревании до 615 °C возгоняется (сублимирует, минуя плавление); плавится только под давлением
при 817 °C
• Полупроводник: проводит электричество хуже металлов, теплопроводность низкая
• Аллотропные модификации:
– серая (металлическая) — устойчивая, со слоистой структурой
– жёлтая — молекулы As₄, неустойчива, на свету превращается в чёрную
– чёрная (стекловидная) — аморфная
• Чистый мышьяк запаха не имеет; пары его соединений часто пахнут чесноком

8.

Химические свойства
• Неметалл средней активности, валентность III и V
• С кислородом (пламя с голубоватым оттенком):
4As + 3O₂ → 2As₂O₃
• С галогенами:
2As + 3Cl₂ → 2AsCl₃; 2As + 5F₂ → 2AsF₅
• С серой: 2As + 3S → As₂S₃
• С металлами — арсениды: 3Mg + 2As → Mg₃As₂
• С водородом (косвенно, из арсенидов): Mg₃As₂ + 6HCl → 3MgCl₂ + 2AsH₃↑
• Не реагирует с водой, соляной и разбавленной серной кислотами
• Растворяется в окислителях: As + 5HNO₃(конц.) → H₃AsO₄ + 5NO₂↑ + H₂O

9.

Соединения мышьяка: какие образует и какими обладают
• Степень окисления −3 — с более электроотрицательными элементами:
– Арсин AsH₃ — бесцветный газ с запахом чеснока, исключительно ядовит
– Арсениды металлов (Mg₃As₂, Na₃As) — под действием кислот дают арсин
• Степень окисления +3 — преобладает:
– As₂O₃ («белый мышьяк») — амфотерный оксид с преобладанием кислотных свойств
– H₃AsO₃ — мышьяковистая кислота и её соли арсениты (восстановители)
• Степень окисления +5:
– As₂O₅, H₃AsO₄ — ортомышьяковая кислота и её соли арсенаты (окислители)
• Соединения As(III) ядовитее, чем As(V): молекулярная форма токсичнее ионной

10.

Основные соединения и их свойства
Соединение
Название
Свойства и значение
As₂O₃
Мышьяковистый ангидрид («белый мышьяк»)
Белый порошок; амфотерный оксид; сильный яд; стекло, медицина
H₃AsO₄
Ортомышьяковая кислота
Кислота средней силы, окислитель; соли — арсенаты
H₃AsO₃
Мышьяковистая кислота
Слабая, амфотерная; соли — арсениты — восстановители
AsH₃
Арсин
Газ с запахом чеснока; сильнейший яд
As₂S₃
Аурипигмент
Жёлтый минерал и пигмент; краски, стекло
As₄S₄
Реальгар
Красный минерал; пигмент, пиротехника
GaAs
Арсенид галлия
Полупроводник; светодиоды, лазеры, СВЧ-электроника

11.

Применение
• Металлургия и сплавы: добавка к свинцу и меди повышает прочность; типографские сплавы, свинцовокислотные аккумуляторы
• Полупроводниковая техника: арсенид галлия GaAs — светодиоды, лазеры, СВЧ-приборы; мышьяк —
донорная примесь в кремнии (полупроводники n-типа)
• Стекловарение: As₂O₃ убирает зеленоватый оттенок стекла и ускоряет плавку
• Защита древесины: антисептики на основе соединений мышьяка
• Медицина: триоксид мышьяка — при промиелоцитарном лейкозе; исторически сальварсан (до эры
антибиотиков)
• Сельское хозяйство: ранее — инсектициды и гербициды (сейчас применение ограничено из-за токсичности)
• Пиротехника: реальгар в составах сигнальных огней

12.

Получение
• Термическая возгонка из минералов. Арсенопирит нагревают без доступа воздуха:
FeAsS → FeS + As↑
• Побочный путь — переработка руд цветных металлов. При обжиге медных, свинцовых и цинковых
концентратов мышьяк уходит в пыль в виде As₂O₃, которую собирают
• Восстановление оксида углём (при нагревании):
As₂O₃ + 3C → 2As + 3CO↑
• Мышьяк получают как дым — возгон, который осаждают на холодных поверхностях в виде серого
кристаллического вещества
• Мировое производство — преимущественно как побочный продукт медной и свинцово-цинковой
промышленности

13.

Биологическое значение: влияние на организм
• Мышьяк присутствует во всех живых организмах в следовых количествах; считается условно-эссенциальным
микроэлементом
• Механизм токсичности: соединения As(III) связывают SH-группы белков и ферментов, блокируя клеточное дыхание
и синтез АТФ
• Смертельная доза As₂O₃ для взрослого человека — ориентировочно 60–120 мг
• Хроническое отравление: дерматит, гиперкератоз ладоней и стоп, поражение нервной системы; мышьяк и его
соединения — канцерогены
• Предельно допустимая концентрация (ПДК) мышьяка в питьевой воде в России составляет 0,05 мг/л. По рекомендациям
ВОЗ, безопасный уровень — не более 0,01 мг/л
• Парадокс: в строго дозированных дозах препараты мышьяка лечат (лейкоз, историческая терапия)

14.

Мышьяк в авиационной технике
• Арсенид галлия (GaAs) — полупроводник для светодиодов, лазеров и СВЧ-транзисторов бортовой
электроники: радаров, систем связи, навигации
• Солнечные элементы на GaAs эффективнее кремниевых, поэтому их применяют в космической технике и
спутниках — важна отдача с малой площади панелей
• Легированный мышьяком кремний (n-тип) — основа микросхем, процессоров и автопилотов
• Сплавы свинец–мышьяк — решётки аккумуляторов, от которых питаются бортсети и стартеры авиадвигателей

15.

Информационные источники
• Глинка Н. Л. Общая химия: учебник для вузов. — М.: Химия, 2003. — 720 с.
• Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. 9 класс. — М.: Просвещение, 2021. — 208 с.
• Габриелян О. С. Химия. 9 класс. — М.: Дрофа, 2020. — 224 с.
• Электронные ресурсы:
– Свободная энциклопедия «Википедия» — статья «Мышьяк»
– Информационный портал «Энциклопедия Кольера» — статья «Мышьяк»