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arseniuro

En química, un arseniuro es un compuesto de arsénico con uno o varios elementos menos electronegativos . Muchos metales forman compuestos binarios que contienen arsénico y se denominan arseniuros. Existen con muchas estequiometrías , y en este sentido los arseniuros son similares a los fosfuros . [1]

Arseniuros de metales alcalinos y alcalinotérreos

Los metales alcalinos del grupo 1 y los metales alcalinotérreos del grupo 2 , forman arseniuros con átomos de arsénico aislados. Se forman al calentar polvo de arsénico con exceso de sodio y se obtiene arseniuro de sodio (Na 3 As). La estructura del Na 3 As es compleja con distancias Na-Na inusualmente cortas de 328 a 330 pm, que son más cortas que en el sodio metálico. Esta corta distancia indica el enlace complejo en estas fases simples, es decir, no son simplemente sales del anión As 3− , por ejemplo. [1] El compuesto LiAs tiene un brillo metálico y una conductividad eléctrica que indica algún enlace metálico. [1] Estos compuestos son principalmente de interés académico. Por ejemplo, el "arseniuro de sodio" es un motivo estructural adoptado por muchos compuestos con estequiometría A 3 B.

Indicativo de sus propiedades salinas, la hidrólisis de los arseniuros de metales alcalinos da arsina :

Na 3 As + 3 H 2 O → AsH 3 + 3 NaOH
El arseniuro de níquel es una impureza común en los minerales de níquel. También es un prototipo de una clase de estructuras.

Compuestos III-V

Muchos arseniuros de los elementos del grupo 13 (grupo III) son semiconductores valiosos. El arseniuro de galio (GaAs) presenta centros de arsénico aislados con una estructura de zincblenda (la estructura de wurtzita también puede formarse eventualmente en nanoestructuras) y con enlaces predominantemente covalentes: es un semiconductor III-V.

Compuestos II-V

También son dignos de mención los arseniuros de los elementos del grupo 12 (grupo II). Se demostró que el arseniuro de cadmio (Cd 3 As 2 ) es un semimetal topológico de Dirac tridimensional (3D) análogo al grafeno . [2] [3] Cd 3 As 2 , Zn 3 As 2 y otros compuestos del sistema cuaternario Zn-Cd-P-As tienen estructuras cristalinas muy similares, que pueden considerarse mezclas distorsionadas de las estructuras cristalinas de zincblenda y antifluorita . [4]

Poliarseniuros

Arseniuros de metales de transición

Se sabe que los aniónicos de arsénico se catenan, es decir, forman cadenas, anillos y jaulas. El mineral skutterudita (CoAs 3 ) presenta anillos que generalmente se describen como As4-4
. [1] Asignar números de oxidación formales es difícil porque estos materiales son altamente covalentes y, a menudo, se describen mejor con la teoría de bandas . Sperrylite (PtAs 2 ) generalmente se describe como Pt4+
Como4-2
. Los arseniuros de los metales de transición son de interés principalmente porque contaminan minerales sulfurosos de interés comercial. La extracción de metales (níquel, hierro, cobalto, cobre) implica procesos químicos como la fundición que plantea riesgos medioambientales. En el mineral, el arsénico es inmóvil y no supone ningún riesgo medioambiental. Liberado del mineral, el arsénico es venenoso y móvil.

Fases Zintl

Estructura de la subunidad [As 7 ] 3− en la fase Zintl Cs 2 NaAs 7 . [5]

La reducción parcial del arsénico con metales alcalinos (y elementos electropositivos relacionados) produce compuestos de poliarsénico, que son miembros de las fases de Zintl .

Ver también

Referencias

  1. ^ abcd Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ Neupane, M.; Xu, SY; Sankar, R.; Alidoust, N.; Bian, G.; Liu, C.; Belopolski, I.; Chang, TR; Jeng, HT; Lin, H.; Bansil, A.; Chou, F.; Hasán, MZ (2014). "Observación de una fase semimetálica de Dirac topológica tridimensional en Cd 3 As 2 de alta movilidad ". Comunicaciones de la naturaleza . 5 : 3786. arXiv : 1309.7892 . Código Bib : 2014NatCo...5.3786N. doi : 10.1038/ncomms4786. PMID  24807399. S2CID  32847905.
  3. ^ Liu, ZK; Jiang, J.; Zhou, B.; Wang, ZJ; Zhang, Y.; Weng, HM; Prabhakaran, D.; Mo, SK; Peng, H.; Dudin, P.; Kim, T.; Hoesch, M.; Colmillo, Z.; Dai, X.; Shen, ZX; Feng, DL; Hussain, Z.; Chen, YL (2014). "Un semimetal Cd 3 As 2 de Dirac topológico tridimensional estable ". Materiales de la naturaleza . 13 (7): 677–81. Código Bib : 2014NatMa..13..677L. doi :10.1038/nmat3990. PMID  24859642.
  4. ^ Trukhan, VM; Izotov, AD; Shoukavaya, TV (2014). "Compuestos y soluciones sólidas del sistema Zn-Cd-P-As en electrónica semiconductora". Materiales Inorgánicos . 50 (9): 868–873. doi :10.1134/S0020168514090143. S2CID  94409384.
  5. ^ Él, Hua; Tyson, CT-T.; Bobev, S. (2011). "Nuevos compuestos con grupos (As7) 3−: síntesis y estructuras cristalinas de las fases Zintl Cs2NaAs7, Cs4ZnAs14 y Cs4CdAs14". Cristales . 1 (3): 87–p98. doi : 10.3390/cryst1030087 .