Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В химии арсенид - это соединение мышьяка с менее электроотрицательным элементом или элементами. Многие металлы образуют бинарные соединения, содержащие мышьяк, и их называют арсенидами. Они существуют со многими стехиометриями , и в этом отношении арсениды подобны фосфидам . [1]

Арсениды щелочных металлов и щелочноземельных металлов [ править ]

Группа 1 щелочные металлы и группа 2, щелочно - земельных металлов , образуют арсениды с изолированными атомами мышьяка. Они образуются при нагревании порошка мышьяка с избытком натрия с образованием арсенида натрия (Na 3 As). Структура Na 3 As сложна с необычно короткими расстояниями Na – Na 328–330 пм, которые короче, чем у металлического натрия. Это небольшое расстояние указывает на сложную связь в этих простых фазах, т.е. они не являются, например, просто солями аниона As 3– . [1] Соединение LiAs имеет металлический блеск и электропроводность, указывающую на наличие металлических связей. [1] Эти соединения представляют в основном академический интерес. Например, «арсенид натрия» является структурным мотивом, принятым во многих соединениях со стехиометрией A 3 B.

Обладая солевыми свойствами, гидролиз арсенидов щелочных металлов дает арсин :

Na 3 As + 3 H 2 O → AsH 3 + 3 NaOH
Арсенид никеля - обычная примесь в рудах никеля. Это также прототип класса конструкций.

Соединения III – V [ править ]

Многие арсениды элементов группы 13 (группа III) являются ценными полупроводниками. Арсенид галлия (GaAs) имеет изолированные центры мышьяка со структурой цинковой обманки (структура вюрцита в конечном итоге также может образовываться в наноструктурах) и с преимущественно ковалентной связью - это полупроводник AIIIBV.

Соединения II – V [ править ]

Обращают на себя внимание арсениды элементов группы 12 (группа II). Было показано, что арсенид кадмия (Cd 3 As 2 ) представляет собой трехмерный (3D) топологический полуметалл Дирака, аналогичный графену . [2] [3] Cd 3 As 2 , Zn 3 As 2 и другие соединения четверной системы Zn-Cd-P-As имеют очень похожие кристаллические структуры, которые можно рассматривать как искаженные смеси кристаллических структур цинковой обманки и антифторита . [4]

Полиарсениды [ править ]

Арсениды переходных металлов [ править ]

Анионики мышьяка, как известно, образуют катетеры, то есть образуют цепи, кольца и клетки. Минеральный скуттерудит ( CoAs 3 ) имеет кольца, которые обычно обозначаются как As4-
4
. [1] Назначить формальную степень окисления сложно, потому что эти материалы очень ковалентны и часто лучше всего описываются с помощью теории зон . Сперрилит (СПТ 2 ), как правило , описывается как Pt4+
В качестве4-
2
. Арсениды переходных металлов представляют интерес главным образом потому, что они загрязняют сульфидные руды, представляющие коммерческий интерес. Добыча металлов - никеля, железа, кобальта, меди - влечет за собой химические процессы, такие как плавка, которые представляют опасность для окружающей среды. В минерале мышьяк неподвижен и не представляет опасности для окружающей среды. Выделяемый из минерала мышьяк ядовит и подвижен.

Фазы Zintl [ править ]

Структура субъединицы [As 7 ] 3– в фазе Zintl Cs 2 NaAs 7 . [5]

При частичном восстановлении мышьяка щелочными металлами (и родственными электроположительными элементами) образуются соединения поли мышьяка, которые входят в фазы Цинтля .

См. Также [ править ]

  • См. Список в разделе Категория: Арсениды .

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ Neupane, M .; Сюй, SY; Sankar, R .; Alidoust, N .; Bian, G .; Liu, C .; Белопольский, И .; Чанг, TR; Jeng, HT; Lin, H .; Bansil, A .; Chou, F .; Хасан, МЗ (2014). «Наблюдение трехмерной топологической полуметаллической фазы Дирака в высокоподвижном Cd 3 As 2 ». Nature Communications . 5 : 3786. arXiv : 1309.7892 . Bibcode : 2014NatCo ... 5E3786N . DOI : 10.1038 / ncomms4786 . PMID 24807399 . 
  3. ^ Лю, ЗК; Jiang, J .; Чжоу, Б .; Wang, ZJ; Zhang, Y .; Weng, HM; Prabhakaran, D .; Mo, SK; Peng, H .; Дудин, П .; Kim, T .; Hoesch, M .; Fang, Z .; Дай, X .; Шен, ZX; Feng, DL; Hussain, Z .; Чен, Ю.Л. (2014). «Устойчивый трехмерный топологический полуметалл Дирака Cd 3 As 2 ». Материалы природы . 13 (7): 677–81. Bibcode : 2014NatMa..13..677L . DOI : 10.1038 / nmat3990 . PMID 24859642 . 
  4. ^ Трухан, ВМ; Изотов, АД; Шукавая, ТВ (2014). «Соединения и твердые растворы системы Zn-Cd-P-As в полупроводниковой электронике». Неорганические материалы . 50 (9): 868–873. DOI : 10.1134 / S0020168514090143 .
  5. ^ Он, Хуа; Тайсон, К.-Т .; Бобев, С. (2011). «Новые соединения с кластерами (As 7 ) 3− : синтез и кристаллические структуры фаз цинта Cs 2 NaAs 7 , Cs 4 ZnAs 14 и Cs 4 CdAs 14 » . Кристаллы : 87 – p98. DOI : 10,3390 / cryst1030087 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )