性質および化学反応

 ヒ素は漢字で「砒素」と書くが、これは常用漢字ではないためカタカナが使用される。化合物には強い毒性を示すものが多く、昔から毒殺に使用されてきた。単体には各種の同素体が存在し、このうち灰色ヒ素は金属光沢のある銀灰色、三方晶系の固体で金属並みの電気伝導度(抵抗率:2.6×10-7Ω·m, 0℃)を示すが、脆く延性および展性に乏しく、高温では1気圧の条件下で融解する前に昇華する。濃硝酸および熱濃硫酸により酸化されヒ酸を生成する。
 同素体である黄色ヒ素は単体の蒸気を急冷することにより得られる立方晶系のもろい固体であり、四面体型4原子分子As4で構成される。

濃硝酸との反応 As + 5HNO3 → H3AsO4 + 5NO2 + H2O

ヒ素の単体

自然界における存在

 ヒ素は硫化鉱物中に存在することが多く、硫砒鉄鉱FeAsS、淡紅銀鉱Ag3AsS3、鶏冠石AsSおよび雌黄As2S3などが主な鉱物である。単体の自然ヒ素として産出することもある。
硫砒鉄鉱 中国広西自治区産
淡紅銀鉱(赤色部分) モロッコ産

工業的用途

 三酸化二ヒ素は亜ヒ酸とも呼ばれる猛毒物質で、殺鼠剤および農薬などに用いられてきた。ガリウムヒ素GaAsは優れた半導体で各種電子部品に用いられる。

主な化合物

化合物中のヒ素の酸化数には-3, +3, +5などが存在する。

AsH3 アルシン Arsine
As2O3 三酸化二ヒ素(無水亜ヒ酸) Diarsenic Trioxide
H3AsO4 ヒ酸 Arsenic Acid



電子配置
1s22s22p63s23p63d104s24p3
[Ar]3d104s24p3
第一イオン化エネルギー
946.7 kJ/mol
9.81 eV
電子親和力
77 kJ/mol
0.80 eV
密度
5.74 g/cm3 (r.t.)
結晶格子
三方格子( ) a=4.131Å, α=54.2°
熱容量Cp(比熱)25℃
24.64 J/mol K (0.0786 cal/g K)
融点
817℃ (六方 昇華)
沸点
603℃ (36 atm)
地殻中存在比
1.8 ppm
海水中存在比
2.3 ppb
大気中存在比
- 
宇宙存在比(Si=106)
6.56


同位体
核種
相対質量
スピンパリティー
半減期
天然存在比
壊変
71As

70.927112428

5/2-
2.72 d
-
EC68, β+32
72As

71.926752283

2-
1.08 d
-
β+77, EC23
73As

72.923824844

3/2-
80.30 d
-
EC
74As

73.923928692

2-
17.77 d
-
EC37, β-32, β+31
75As

74.921596478

3/2-
stable
100.00%
-
76As

75.922394021

2-
1.0778 d
-
β-
77As

76.920647286

3/2-
1.62 d
-
β-
78As

77.921827281

2-
1.51 hr
-
β-


n
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Uub
Uut
Uuq
Uup
Uuh
Uus
Uuo
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr



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