Arsenik

Arsenik (As)
H Periyodik cetvel 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 Cn Uut Fl Uup Lv 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
Temel özellikleri
Atom numarası	33
Element serisi	Metaloidler
Grup, periyot, blok	5A, 4, p
Görünüş	Metalik gri
Atom ağırlığı	74,92160(2) g/mol g/mol
Elektron dizilimi	[Ar]4s^23d^104p^3
Enerji seviyesi başına Elektronlar	1
CAS kayıt numarası	{{{CAS_kayıt_numarası}}}
Fiziksel Özellikleri
Maddenin hâli	Gaz
Yoğunluk	(0 °C, 101.325 kPa) 0.00008988 g/cm³
Sıvı hâldeki yoğunluğu	2.267 g/cm³
Ergime noktası	14.01 °K (-259.14 °C
Kaynama noktası	20.28 °K (-252.87 °C
Ergime ısısı	(H^2) 0.117 kJ/mol
Buharlaşma ısısı	(H^2) 0.904 kJ/mol
Isı kapasitesi	(H^2) 28.836 J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kristal yapısı	Kübik
Yükseltgenme seviyeleri	1, -1
Elektronegatifliği	2.20 Pauling ölçeği
İyonlaşma enerjisi	1312.0 kJ/mol
Atom yarıçapı	25 pm
Atom yarıçapı (hes.)	53 pm
Kovalent yarıçapı	37.3 pm
Van der Waals yarıçapı	120 pm
Diğer özellikleri
Elektrik direnci	((300 K) 180.5 m nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik	? W/(m·K)
Isıl genleşme	? µm/(m·K) (25°C'de)
Ses hızı	(gaz, 27 °C) 1310 m/s (?'de)
Mohs sertliği	?
Vickers sertliği	? MPa
Brinell sertliği	? MPa

Arsenik , 4. periyot metaloidi. Zeolit, demirüçklörür gibi çeşitli metotlar ile çöktürülmektedir.

Arsenik kimyada As sembolü ile gösterilen ve metal ile ametal arasında bir özelliğe sahip bir element.

On üçüncü yüzyılda element olarak elde edildi ve özellikleri aydınlatıldı.

Atom numarası 33, atom ağırlığı 74,91’dir. Periyodik cetvelin 5A grubunda, fosfor ile antimon arasında olup, ikisinin arasında özellikler gösterir. Arsenik, bileşiklerinde 5+, 3+ ve -3 değerlikleri alabilir.

Bulunuşu

Yerkürenin kabuğunda çok az bulunan ve geniş olarak dağılmış bir elementtir. Yer kabuğunda kalay ve antimon nisbetinde bulunmaktadır. İşlenmemiş verimli topraklarda milyonda birkaç kısım arsenik bulunmaktadır. Fakat buralarda da, arsenik ihtiva eden pestisitlerin birkaç yıl kullanılmaları sonucu arsenik derişimi birkaç yüz misli artmaktadır. Deniz suyunda milyonda on oranında bulunmaktadır. Bazı elementel arsenik yatakları biliniyorsa da, arseniği, arsenit ve arsenat gibi filizleri şeklinde bulunduran mineraller daha yaygındır. En çok bulunan mineral arsenopirit, FeS2FeAs2'dir. Tabiatta bulunan diğer bileşikleri realgar, As4S4, orpigmen As2S3 ve arsenikli nikel sülfür, NiAsS'dir.

Özellikleri

Arseniğin üç allotropu mevcuttur. Bunlardan gri arsenik metalik halde bulunur ve kararlıdır. Bunun yoğunluğu büyüktür. Sarı arsenik ametalik halde olup dört atomlu As4 moleküllerden meydana gelir ve uçucudur. Bu, arsenik buharının ani soğutulması ile elde edilir. Amorf olan siyah arsenik, arsin'in (AsH3), ısı ile bozunmasından elde edilir.

Gri arsenik, ısıyı çok iyi, elektriği ise, bakırın % 5’i kadar iletir. Metalik olan gri arsenik 610 derecede sıvı hale geçmeden katı halden doğrudan buhar haline geçer (süblimleşir). 36 atmosfer basınç altında 814 derecede erir. Özgül ağırlığı 5,7 gr/cm3tür.

Arsenik, 400 derecenin üstünde yanar ve arsenik trioksit, As4O6 verir. Kükürt, halogen ve metallerle reaksiyon verir.

Bileşikleri

Oksitleri

1. Arsenik trioksit (As2O3). Su ile arsenit asidini, HAsO2 verir. Özgül ağırlığı 3,87 gr/cm3tür. Alkalilerde çözündüğünde arsenit tuzlarını verir. Şiddetli zehir olup, 0,06 ile 0,2 gram arası insanı öldürür.

2. Arsenik pentaoksit. Beyaz renktedir. Su ile arsenat asidini, H3AsO4 verir.

Halojenli bileşikleri

Arsenik, halojenlerle AsX3 ve AsX5 şeklinde iki tip bileşik verir.

Arsenat ve arsenit bileşikleri arsenat (AsO4)3- ve Arsenit (AsO2) köklerinin çeşitli metallerle verdiği bileşiklerdir. Bunlar çeşitli maksatlarla kullanılır. Na3 AsO4.12H2O bileşiği matbaa mürekkebi, tekstil boyaları ve böcek öldürücü olan kalsiyum ve kurşun arsenatların üretiminde kullanılır. Potasyum di hidrojen arsenat, KH2AsO4 sinek kağıdı, böcek öldürücü, tekstil boyamada ve derinin korunmasında kullanılır. Bu maksatlar için sodyum meta arsenit, NaAsO2 de kullanılır. Bakır arsenitler bir böcek öldürücü olan paris yeşilinde ve bir pigment olan scheele yeşilinde kullanılır.

Sülfürleri

Arsenik, kükürt ile As4S3As4S4 (kırmızı arsenik), As2S3 (sarı arsenik) ve As2S5 verir. Bunlar asidik özellikte olup, kuvvetli bazlarla çözünür. Kırmızı ve sarı arsenik sülfürler pigment olarak kullanılır.

Organik bileşikleri

Arseniğin karbon ile yaptığı organik bileşikler birçok yollarla elde edilebilir. En basit yolu arsenik halojenür ve grignard bileşikleri kullanmaktır.

Arseniğin bileşikleri zehirli ve tatsızdır. As2O3 dişçilikte kullanılır. Arsenik mide ve vücudun diğer kısımlarında mahalli (yerel) iltihaplanmalara sebep olur. Arsenik zehirlenmelerine karşı kalsiyum, magnezyum ve demir hidroksitleri kullanıldığı gibi İngiliz tuzu, MgSO47H2O da kullanılır. Bunlar çözünmeyen arsenikleri teşekkül ettirirler. Böylece zehir etkisini yok ederler.

Arsenik bileşikleri MÖ 5. yüzyılda tıbbi maksatlarla kullanılmıştır. 1909’da Paul Ehrlich arsenik ihtiva eden bir organik bileşiğin frengi hastalığını tedavi ettiğini buldu. Şimdi bu bileşiklerin yerini antibiyotikler aldı.

Arsenik kurşunun sert alaşımlarının yapılmasında, cam endüstrisinde kullanılmaktadır.

Biyolojik etkiler

Esansiyel İz Element olması

Arseniğin kuşlar (tavuk) ve rat, hamster ve keçi gibi memelilerde esansiyel bir iz element olduğuna dair bulgular elde edilmiş, ancak esansiyel fonksiyonun mekanizması ortaya konulamamıştır.^[1]

Arsenik zehirlenmesi

Çeşitli arsenik bileşiklerinin vücut dokuları ve fonksiyonları üzerindeki zararlı etkileridir. Arsenikli bileşikler, böcek ve tarım ilaçları, fare zehiri, bazı kanser ilaçları, boya, duvar kağıdı, seramik gibi çeşitli ürünlerin imalatında kullanılır.

İnsanda arsenik zehirlenmesi, genellikle arsenik -3- oksit (arsenik anhidrit), bakır asetoarsenit, kalsiyum veya kurşun arsenat gibi arsenik bileşikleriyle hazırlanmış böcek ilaçlarının ağız veya teneffüs yoluyla alınmasından meydana gelir. İlaçlı meyve ve sebzelerin yıkanmadan yenmesi de zehirlenmeye yol açacak seviyede arseniğin vücutta birikmesine sebep olabilir.

Arseniğin zehirli etkilerinin, vücuttaki bazı enzimlerle birleşerek hücre metabolizmasına bozucu etkide bulunmasından ileri geldiği zannedilmektedir. Arsenik zehirlenmesi, ya bir kerede alınan yüksek dozda arsenikten (akut zehirlenme) veya küçük dozlarda ard arda alınmaktan (kronik zehirlenme) kaynaklanır. Akut zehirlenmenin başlıca belirtileri mide bulantısı, kusma, ağız ve boğazda yanma ve şiddetli karın ağrılarıdır. Bunu takiben dolaşım bozukluğu ve kalp yetersizliği başlar ve birkaç saat içinde zehirlenme ölümle neticelenebilir. Kronik zehirlenme ise, yavaş yavaş güçten düşme, boşaltım bozuklukları, deride tümör meydana gelmesi, şuur bozukluğu, sinir sistemi bozukluğu, kansızlık ve tırnaklarda tipik çizgilerin belirmesiyle belli olur. Akut arsenik zehirlenmesinde ilk iş mideyi yıkamak ve zaman kaybetmeden dimerkaprol ilacını almaktır. Arsenik-3- oksit renksiz ve tatsız bir tozdur. Adli tıpta kimyasal araştırma tekniklerinin geliştirilmesine kadar cinayet amacıyla en çok kullanılan zehirlerin başında geliyordu.

Arsenik zehirlenmelerinde kullanılacak spesifik antidot Dimerkaprol(BAL;British Anti Levisit)'dür.

Arsenik antik çağlarda tunç yapımında da kullanılmıştır fakat sertliği ve kalitesi Kalay + Bakır alaşımıyla yapılan tunçtan daha düşüktür.

Arsenik ile yaşayan bakteri

NASA’lı bilim insanlarının 2010 yılında yaptığı ve dünya çapında çok büyük yankı uyandıran keşfin ‘hatalı’ olduğu ortaya çıktı. NASA, ABD’deki bir gölde, dünyadaki tüm canlılardan farklı bir DNA yapısına sahip olarak, arsenik sayesinde hayatta kalan bir bakteri keşfedildiğini açıklamıştı.^[2]

Bugüne dek 6 elementin yaşamın gelişimi için temel unsur olduğu kabul ediliyordu. Ama yaşamın tanımını değiştirecek yeni bir yaşam şekli keşfedildi. Arseniği yapıtaşı olarak kullanan bir bakteri. Dünya üzerindeki tüm canlılar DNA, protein ve yağ oluşturmak için karbon (C), hidrojen (H), azot (N), oksijen (O), fosfor (P) ve kükürt (S) kullanıyor. Amipten balinaya ya da bitkilere kadar tüm canlılar aynı yapıtaşlarına sahipler ve tam olarak DNA yapılarımız birbirleriyle uyumlu bir durumda.. Kaliforniya’daki (Amerika Birleşik Devletleri) Mono Gölü’nde keşfedilen bir bakteri, DNA’sında fosfor elementi yerine zehirli bir kimyasal olarak bilinen arsenik elementini (As) kullanıyor. Bu bakterinin keşfiyle bilim, yaşamın gelişimi için gerekli temel unsurları da yeniden tanımlamak zorunda kalacak. Çünkü bakteri, fosfor yerine arseniğe maruz kaldığında da üremeye devam ediyor. Canlılar için oldukça zehirli olduğu bilinen arseniğe dayanabilen canlıların varolduğu biliniyordu. Fakat yeni keşfedilen bakteri yalnızca arsenikte yaşamakla kalmıyor. Aynı zamanda bu kimyasal maddeyi kendi hücresel mekanizmasında da kullanabiliyor.

Kaynaklar

1. Anke M. Arsenic. In: Mertz W. ed., Trace elements in human and Animal Nutrition, 5th ed. Orlando, FL: Academic Press, 1986, 347-372; Uthus E.O., Evidency for arsenical essentiality, Environ. Geochem. Health, 1992, 14:54-56; Uthus E.O., Arsenic essentiality and factors affecting its importance. In: Chappell W.R, Abernathy C.O, Cothern C.R. eds., Arsenic Exposure and Health. Northwood, UK: Science and Technology Letters, 1994, 199-208
2. [Kaynak: http://www.ntvmsnbc.com/id/25365084/ ntvmsnbc.com - NASA'nın büyük keşfi 'hatalı' çıktı - 9 Temmuz 2012]>