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Anillos Inorgánicos

> ARSÉNICO

El arsénico (del persa Zarnikh, oropimente amarillo o bien del griego arsenikón, masculino) es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es As y el número atómico es 33. En la tabla periódica de los elementos se encuentra en el quinto grupo principal. El arsénico se presenta raramente sólido, principalmente en forma de sulfuros. Pertenece a los metaloides, ya que muestra propiedades intermedias entre los metales y los no metales.

Se conocen compuestos de arsénico desde la antigüedad, siendo extremadamente tóxico, aunque se emplean como componentes en algunos medicamentos. El arsénico es usado para la fabricación de semiconductores y como componente de semiconductores III-V como el arseniuro de galio.

IntroducciónInformación general

Nombre, símbolo, número

Arsénico, As, 33

Serie química MetaloidesGrupo, período, bloque

15, 4, p

Densidad 5727 kg/m3

Dureza Mohs 3,5

AparienciaGris metálico

N° CAS 7440-38-2N° EINECS 231-148-6

Propiedades atómicasMasa atómica 74,92160 uRadio medio 115 pm

Radio atómico (calc)114 pm (Radio de Bohr)

Radio covalente 119 pmRadio de van der Waals

185 pm

Configuración electrónica

[Ar]4s2 3d10 4p3

Electrones por nivel de energía

2, 8, 18, 5

Estado(s) de oxidación ±3,5

ÓxidoLevemente ácido

Estructura cristalina Romboédrica

La preparación de arsénico industrialmente se da principalmente a partir de:

FeAsS → FeS + As

Descomposición de pirita de arsénico (650 - 700 °C)

Existen 3 tipos de alótropos. -Arsénico Gris: De apariencia metálica, con un buena

conductividad eléctrica pero sin embargo extremadamente frágil.

-Arsénico Amarillo: De apariencia no metálica, sin conductividad eléctrica, de consistencia blanda parecida a la de la cera..

-Arsénico Negro: Sólido amorfo brillante, duro y frágil. No conductor de la electricidad.

Alótropos

Alótropos

Los homociclos de arsénico son conocidos generalmente como cicloarsanos o cicloarsinas. Desde hace tiempo se han conocido 4 miembros comunes de cicloarsanos..

Sistemas policíclicos han sido también sintetizados y estudiados en los últimos años.

Homociclos de Arsénico

Los anillos de 3 miembros solo pueden ser sintetizados a partir de grupos voluminosos como sustituyentes del arsénico por medio de ciclocondensaciones a baja temperatura [2+1] de diarseniuro de potasio con dicloroarsina.

Sólo el derivado de t-butil ha sido reportado como un compuesto estable por debajo de los -30°C, y a temperatura ambiente este es gradualmente convertido al anillo de cuatro unidades.

La dehalogenación del ter y sec BuAsCl2 con metales alcalinos solo produce el anillo tetramérico. En cambio el n y iso BuAsCl2 producen pentameros primordialmente.

Preparación

La estabilidad de los anillos derivados de cicloarsanos de t-butil decrece en siguiente orden.

(RAs)4 > (RAs)5 > (RAs)4

La termólisis de (BuAs)5 da como resultado Bu6As8 y otros arsanos policíclicos.

Los enlaces arseno-arseno son altamente reactivos en presencia de algunos reagentes.(tBuAs) 4 + I2 → tBuAsI2

(tBuAs) 4 + Br2 → AsBr3 + tBuBr

(tBuAs) 4 + MeI → tBuAsMe3+ I -

La ruptura de cicloarsanos por compuesto orgánicos insaturados sirve como un procedimiento eficiente para la preparación de heterociclos de arsénico.

(PhAs) 6+ Difenilacetileno → Tetrafenil-1,2-diarseteno y pentafenil-1,2,3-triarsoleno [160°C]

Reactividad

De manera similar calentando (PhAs) 6 en exceso de butadieno da como resultado arsolenos.(PhAs) 6+ [H 2C=CR-CR’=CH 2]

Donde R=R’=H, Me ó R=H R’=Me

Las reacciones de cicloarsanos con selenio elemental resultan en la incorporación del último en el anillo, para dar heterociclos de 5 o 6 miembros.

Reactividad

La presencia de arsénico trivalente en organocicloarsanos sugiere su uso como ligantes en la química de metales de transción.Un número importante de reacciones han sido estudiadas, sin embargo el resultado de estas es impredecible debido a la labilidad del anillo. Por esto solo a partir de difracción de rayos X la estructura real puede ser determinada.

Complejos Metálicos

Terpolimerización del pentametilciclopentaarsina (ciclo-(MA)5), fenilacetileno (PA) y varios monomeros de vinil en tolueno.

La tempolimerización del cyclo(MA)5, PA y estireno en un radio molar de 1:5:5 en presencia de cantidades catalíticas de AIBM a 60°C por 8 horas dieron como resultado un polímero en un rendimiento de 38% después de reprecipitación.

El terpolímero obtenido es soluble en solventes orgánicos comunes como THF, cloroformo, benceno y tolueno. El análisis GPC mostro un pico simple para el terpolímero, y el peso molécular promedio se estimó en 10200 uma.

Radical Terpolymerization of Organoarsenic Homocycle, Phenylacetylene, and Vinyl or Butadienyl Monomers

Tomokazu Umeyama, Kensuke Naka,* and Yoshiki Chujo*Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University,

Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto 615-8510, JapanReceived November 11, 2003; Revised Manuscript Received March 8, 2004

Poli(vinilen-arsina)s fueron sintetizadas por una terpolimerización de fenilacetileno, hexafenilciclohezaarsina y p- y m-dietilbenceno a diferentes composiciones en presencia de una cantidad catalítica de AIBN.

El peso molécular promedio estimado fue de unas miles de unidades uma utilizando GPC. Por medio de GC el compuesto para en la polimerización fue encontrado más reactivo que el meta.

Synthesis and Properties of Cross-Linked Poly(vinylene-arsine)Tomokazu Umeyama, Kensuke Naka , Mia D. Bravo, Akiko Nakahashi, Yoshiki Chujo

Department of Polymer Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University,Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto, 615-8510, Japan.

arsenolite(cúbico)

claudetite I(monoclinico)

claudetite II(monoclinico)

2 As2S3 + 9 O2 → 2 As2O3 + 6 SO2

TRIÓXIDO DE ARSÉNICO

Compuesto cíclico del arsénico altamente tóxico de coloración verde con 4 usos principales: pigmento, veneno, insecticida y colorante para cohete.

Se prepara comercialmente del acetato cúprico y el trióxido de arsénico.

Vert Paris