Arsenio - Ache Tudo e Região

O arsênio (português brasileiro) ou arsénio (português europeu) (do latim arsenium), também arsênico (ou arsénico), é um elemento químico de símbolo As com número atômico 33 (33 prótons e 33 elétrons ) e com massa atómica 75 u. É um semimetal (metalóide) encontrado no grupo 15 (5A) da Classificação Periódica dos Elementos. Como conservante da madeira numa fórmula de arseniato de cobre e crômio, é o uso que representa, segundo algumas estimativas, cerca de 70% do seu consumo mundial. Foi descoberto em 1250 por Alberto Magno.

Principais Características

O arsênio apresenta três estados alotrópicos: cinza ou metálico, amarelo e negro. O arsênio cinza metálico (forma α) é a forma mais estável nas condições normais e tem estrutura romboédrica; é um bom condutor de calor, porém um péssimo condutor elétrico.

O arsênio amarelo (forma γ) é obtido quando o vapor de arsênio é esfriado rapidamente. É extremamente volátil e mais reativo que o arsênio metálico e apresenta fosforescência à temperatura ambiente. Também se denomina arsênio amarelo o mineral trissulfeto de arsênio. Uma terceira forma alotrópica, o arsênio negro (forma β), de estrutura hexagonal , tem propriedades intermediárias entre as formas alotrópicas descritas, e se obtém da decomposição térmica da arsina ou resfriamento lento do vapor de arsênio.

Todas as formas alotrópicas, exceto a cinza, não apresentam brilho metálico e apresentam uma condutibilidade elétrica muito baixa, comportando-se como metal ou não-metal em função, basicamente, do seu estado de agregação.

Reage violentamente com o cloro e se combina, quando aquecido, com a maioria dos metais para formar o arsenieto correspondente; reage, também, com o enxofre. Não reage com o ácido clorídrico em ausência de oxigênio, porém reage com o ácido nítrico aquecido, estando concentrado ou diluído, e com outros oxidantes como o peróxido de hidrogênio, o ácido perclórico e outros. É insolúvel em água, porém muitos de seus compostos são solúveis. É um elemento químico essencial para a vida, ainda que tanto o arsênio como seus compostos sejam extremamente venenosos.

Aplicações

Conservante de couro e madeira (arseniato de cobre e crômio), uso que representa, segundo algumas estimativas, cerca de 70% do seu consumo mundial. O arsenieto de gálio é um importante semicondutor empregado em circuitos integrados mais rápidos e caros que os de silício. Aditivo em ligas metálicas de chumbo e latão. Inseticida (arseniato de chumbo), herbicidas (arsenito de sódio) e venenos. O dissulfeto de arsênio é usado como pigmento e em pirotécnica. Descolorante na fabricação do vidro (trióxido de arsênio). Recentemente renovou-se o interesse principalmente pelo uso do trióxido de arsênio para o tratamento de pacientes com leucemia.

Papel biológico

Ainda que o arsênio se associe com a morte, é um elemento químico essencial para a vida e sua deficiência pode gerar diversas complicações. A ingestão diária de 12 a 15 μg pode obter-se sem problemas com a dieta diária de carnes, pescados, vegetais e cereais, sendo os peixes e crustáceos os alimentos mais ricos em arsênio, apresentando-o geralmente na forma de arsenobetaína, menos tóxica que o o arsênio inorgânico.

História

O arsênio (do grego άρσενιχόν, auripigmento amarelo) é conhecido desde tempos remotos assim como alguns de seus compostos, especialmente os sulfetos. Dioscórides e Plínio conheciam suas propriedades; Celso Aureliano, Galeno e Isidoro Largus sabiam de seus efeitos irritantes, tóxicos, corrosivos e sua ação parasiticida, e observaram suas virtudes contra a tosse, afecções da voz e dispnéia. Os médicos árabes usaram também compostos de arsênio em inalação, pílulas e poções, e também em aplicações externas.

Durante a Idade Média os compostos arsenicais caíram no esquecimento sendo relegados aos curandeiros que os prescreviam contra algumas enfermidades. Roger Bacon e Alberto Magno se detiveram no seu estudo. O primeiro que o estudou em detalhes foi George Brandt en 1633, e Johann Schroeder o obteve em 1649 pela ação do carvão sobre o ácido arsênico. A Jöns Jacob Berzelius se devem as primeiras investigações acerca da composição dos compostos de arsênio. A partir do século XVIII os compostos arseniacais conseguiram um posto de primeira ordem na terapêutica até serem substituidos pelas sulfamidas e os antibióticos.

Abundância e obtenção

É o 20.º elemento em abundância da crosta terrestre e é encontrado na forma nativa, principalmente sob forma de sulfeto em uma grande variedade de minerais que contém cobre, chumbo, ferro ( arsenopirita ou mispickel ), níquel, cobalto e outros metais. Na fusão de minerais de cobre, chumbo, cobalto e ouro se obtém trióxido de arsênio ( As2O3 ) que se volatiliza no processo e é arrastado pelos gases da chaminé, podendo conter mais de 30% do óxido.

Os gases da chaminé são refinados posteriormente misturando-os a uma pequena quantidade de galena ou pirita para evitar a formação de arsenitos, e pela queima se obtém trióxido de arsênio com 90 a 95% de pureza., por sublimação sucessiva pode-se obter com uma pureza de 99%. Reduzido-se o óxido com carbono obtém-se o metalóide (semi-metal arsênio), entretanto a maioria do arsênio é comercializado como óxido.

Praticamente a totalidade da produção mundial de arsênio metálico é chinesa, que é também é o maior produtor mundial de trióxido de arsênio. Segundo dados do serviço de prospecções geológicas estadounidenses ( U.S. Geological Survey ) as minas de cobre e chumbo contém aproximadamente 11 milhões de toneladas de arsênio, especialmente no Peru e Filipinas. O metalóide também é encontrado associado com depósitos de cobre-ouro no Chile e de ouro no Canadá.

Isós

Usa-se o arsênio-73 como traçador para estimar a quantidade de arsênio absorvido pelo organismo e o arsênio-74 na localização de tumores cerebrais.

Precauções

O arsênio e seus compostos são extremamente tóxicos, especialmente o arsênio inorgânico. Em Bangladesh ocorreu uma intoxicação em massa, a maior da história, devido à construção de uma infinidade de poços de água que estavam contaminados com esse tipo de material.

Toxicologia
O arsênico inorgânico trivalente (As3+), interage com grupos sulfidrilas de moléculas orgânicas. Algumas enzimas são afetadas com isso, ocasionando danos na respiração celular.

Geral

Nome, símbolo, número Arsênio, As, 33
Classe, Série química Semi-metal, representativo
(família do nitrogênio)
Grupo, Período, Bloco 15 (VA), 4 , p
Densidade, Dureza 5727 kg/m3, 3.5
Cor e aparência cinza metálico

Propriedades atómicas
Massa atómica 74,92160(2) u
Raio atómico (calc.) 115 (114) pm
Raio covalente 119 pm
Raio de van der Waals 185 pm
Configuração electrónica [Ar]3d10 4s2 4p3
e- 's por Nível de energia 2, 8, 18, 5
Estado de oxidação (óxido) +-3,5 (mildly acidic)
Estrutura cristalina Rhombohedral
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 1090 K (862 °C)
Ponto de ebulição 887 K (614 °C)
Volume molar 12,95 ×10−6 m3/mol
Calor de vaporização 34,76 kJ/mol
Calor de fusão 369,9 kJ/mol
Pressão de vapor __ Pa a __ K
Velocidade do som __ m/s a __ K
Informações diversas
Electronegatividade 2,18 (Escala de Pauling)
Capacidade calorífica 330 J/(kg*K)
Condutividade eléctrica 3,45 · 106/m ohm
Condutividade térmica 50 W/(m*K)
1º Potencial de ionização 947,0 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1798 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2735 kJ/mol
4º Potencial de ionização 4837 kJ/mol
5º Potencial de ionização 6043 kJ/mol
6º Potencial de ionização 12310 kJ/mol
Isós mais estáveis
iso AN Meia vida MD ED MeV PD
75As 100% As é estável com 42 neutrons

Unidades SI e CNTP, exceto onde indicado o contrário

Foto: quimlab.com.br

Referências:
Enciclopedia Libre - Arsénico
ATSDR -Arsénico
U.S. Geological Survey - Arsénico
James B. Calvert - Arsénico
Los Alamos National Laboratory - Arsenic
WebElements.com - Arsenic
EnvironmentalChemistry.com - Arsenic
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