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Nichtmetalle: Arsen

Symbol: As
Kategorie: Nichtmetalle
Ordnungszahl: 33
Relative Atommasse: 74,92159
Schmelzpunkt: sublimiert K
Siedepunkt: 886 K
Dichte: 5,72 g cm-3
Elektronegativität: 2,2
Ionisierungsenergie: 9,81 eV
Konfiguration: [Ar] 3d10 4s² 4p³
Oxidationszahlen: 5, 3, -3
Atomradius: 125 pm
Ionenradius: 69 (+3), 46 (+5)

Das Halbmetall Arsen ist der sprichwörtliche König der Gifte: Mindestens seit der Spätantike galt es als beliebtestes Tötungsmittel in Adels- und Regierungskreisen, weil ein solcher Mord praktisch nicht nachzuweisen war. Bis weit ins 19. Jahrhundert hinein war das Element, genauer gesagt das Arsentrioxid, als »Erbschaftspulver« oder zum Beseitigen unliebsamer Ehepartner beliebt. Das Treiben endete erst, als Mitte des 19. Jahrhunderts der Chemiker James Marsh einen sicheren Nachweis für Arsen entwickelte – die bis heute bei Studierenden beliebte Marsh-Probe.

Arsen sieht auf den ersten Blick aus wie ein Metall, chemisch und physikalisch ähnelt es allerdings eher dem Phosphor, der im Periodensystem direkt darüber steht. So bildet es analog zu diesem das Arsin (AsH3) sowie ein Trioxid, ein Pentoxid und die Arsensäure H3AsO4. Eine Aufsehen erregende Veröffentlichung über Arsen, das Phosphor in DNA ersetzt, erwies sich 2010 als fehlerhaft.

Das Element entsteht in sterbenden Riesensternen, indem Atomkerne langsame Neutronen einfangen und dadurch immer schwerer werden. In der Erdkruste ist Arsen mit einer Konzentration von etwa 1,5 Milligramm pro Kilogramm eines der weniger verbreiteten Elemente, ungefähr vergleichbar mit den schweren Seltenerdelementen; es bildet allerdings einige eigene Minerale, darunter das knallrote Realgar, durch das Menschen womöglich erstmals auf Arsen aufmerksam wurden. In einigen Regionen rund um den Himalaya sind Boden und Grundwasser mit gesundheitsschädlichen Mengen Arsen belastet.

Es kommt sogar als reines Element in der Natur vor, wenn auch sehr selten. Arsen ist in vielen sulfidischen Erzen enthalten und fällt bei der Produktion zum Beispiel von Kupfer und Zink an. Schon in prähistorischen Zeiten war Arsen ein Legierungselement in Kupfer, das dadurch härter wurde; der Gletschermann Ötzi hatte hohe Arsenkonzentrationen im Körper, was Fachleute als Indiz deuten, dass er an der Kupferverhüttung beteiligt war. Weltweit werden heute jedes Jahr einige zehntausend Tonnen Arsen produziert, überwiegend für Legierungen. Das Blei in Autobatterien wird mit einer kleinen Konzentration Arsen gehärtet, das Element macht Messing und Kupfer korrosionsresistenter. Der Halbleiter Galliumarsenid ist eine wichtige Komponente integrierter Schaltkreise, von Solarzellen und LEDs.

In der Landwirtschaft verwendet man Arsenverbindungen als Pestizide. Bis heute nutzt man Arsensalze als Holzschutzmittel, in Europa und den USA ist diese Praxis allerdings seit 2004 verboten, ebenso wie der Einsatz von Organoarsenverbindungen als Insektizide. In den USA werden Arsenverbindungen als Wachstumsförderer für Schweine, Hühner und Truthähne eingesetzt, auch das ist in der EU bei Tieren für den menschlichen Verzehr verboten. In der Medizin ist Arsen seit Hunderten von Jahren weit verbreitet, darunter als Mittel gegen Hautkrankheiten und Krebs; seit dem 19. Jahrhundert setzte man Arsphenamin und Salvarsan als Medikamente unter anderem gegen Syphilis ein. Zur gleichen Zeit nahmen Frauen im viktorianischen England Arsentrioxid als kosmetisches Mittel ein, um ihre Haut aufzuhellen.

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