العدد الذري 33 · شبه فلز
زرنيخ As
أسماء أخرى: Arsenic
الزرنيخ شبه فلز رمادي ذو مظهر فلزي، صار اسمه مرادفًا للسم. غير أنه أيضًا مكوّن في أشباه الموصلات العالية السرعة، وأساس علاج فعّال لأحد أشكال سرطان الدم. واليوم يُعد الزرنيخ في المياه الجوفية من أخطر التهديدات الكيميائية لمياه الشرب في العالم.
الخصائص الرئيسية
| العدد الذري | 33 |
|---|---|
| الكتلة الذرية | 74.922 (الكتلة الذرية القياسية المختصرة وفق CIAAW 2024) |
| الفئة | شبه فلز |
| المجموعة | 15 |
| الدورة | 4 |
| الفئة المدارية | p |
| الحالة (25 °C، 1 atm) | صلب |
| درجة الانصهار | 1090 K (816.9 °C) (يتسامى عند 1 atm) |
| درجة الغليان | 887 K (613.9 °C) |
| الكثافة | 5.776 g/cm³ |
| السالبية الكهربائية (باولنغ) | 2.18 |
| نصف القطر الذري (فان دير فالس) | 185 pm |
| طاقة التأين الأولى | 9.815 eV |
| الألفة الإلكترونية | 0.81 eV |
| حالات الأكسدة | +5, +3, -3 |
| سنة الاكتشاف | معروف منذ القدم |
التوزيع الإلكتروني
- مختصر
- [Ar]4s2 3d10 4p3
- كامل
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3
- الإلكترونات في كل غلاف
- 2 · 8 · 18 · 5
مخطط المدارات
الموقع في الجدول
الاكتشاف
عُرفت مركبات الزرنيخ في العصور القديمة. فقد استُخدم الزرنيخ الأصفر (الأوربيمنت) والزرنيخ الأحمر (الريلغار) صبغات وأدوية، ويرد ذكرهما في الكتابات اليونانية والرومانية. وكثيرًا ما يُنسب إلى العالم الوسيط ألبرتوس ماغنوس عزل العنصر نحو القرن الثالث عشر، وإن لم يكن مؤكدًا من حضّره أولًا.
ثالث أكسيد الزرنيخ عديم الطعم والرائحة، ما جعله سمًا سيئ الصيت من العصور الوسطى حتى القرن التاسع عشر. وفي عام 1836 ابتكر الكيميائي البريطاني جيمس مارش اختبارًا حساسًا بما يكفي لكشف آثار ضئيلة من الزرنيخ في الأنسجة، وهو معلم بارز في علم السموم الجنائي.
وفي عام 1910 قدّم باول إرليخ السالفارسان، وهو مركب زرنيخي عالج الزهري. ويُعد أول دواء اصطناعي حديث صُمم لمهاجمة عامل ممرض بعينه، وقد افتتح عصر العلاج الكيميائي.
أصل التسمية
يرجع الاسم الإنجليزي عبر اللاتينية arsenicum إلى اليونانية arsenikon، التي تُربط عادةً بكلمة فارسية، زرنيخ، تعني المعدن الأصفر الأوربيمنت. والرمز As من الصيغة اللاتينية. أما الاسم العربي «زرنيخ» فمأخوذ مباشرة من الأصل الفارسي نفسه، وقد عرفه الكيميائيون العرب وكتبوا عنه.
أهم الاستخدامات
- أشباه الموصلات: يُستخدم زرنيخيد الغاليوم وزرنيخيد الإنديوم والغاليوم في رقائق الترددات الراديوية وثنائيات الليزر والأجهزة تحت الحمراء، والزرنيخ مُطعِّم شائع من النوع n في السيليكون.
- السبائك: إضافات صغيرة منه تُصلّد الرصاص، وقد استُخدم ذلك تاريخيًا في شبكات البطاريات وخردق الصيد.
- الطب: ثالث أكسيد الزرنيخ علاج معياري لابيضاض الدم النقوي الحاد قبل الخلايا النقوية (APL).
- حفظ الخشب: حمى زرنيخات النحاس المكرومة (CCA) الأخشاب عقودًا، لكن كثيرًا من البلدان تقيّد استخدامها اليوم في المساكن.
النظائر
للزرنيخ نظير مستقر واحد فقط هو الزرنيخ-75، فالزرنيخ الطبيعي أحادي النظير، ووزنه الذري معروف بدقة عالية جدًا. ويمكن صنع عدة نظائر مشعة اصطناعيًا، لكن تطبيقاتها اليومية قليلة سوى استخدامها متتبعات في البحث.
في الحياة اليومية
يتسرب الزرنيخ طبيعيًا من الصخور إلى المياه الجوفية. وقد عرّض تلوث الآبار الأنبوبية في بنغلاديش والبنغال الغربية عشرات الملايين من الناس للخطر، وكثيرًا ما يوصف بأنه من أكبر حالات التسمم الجماعي في التاريخ. وتوصي منظمة الصحة العالمية بحد إرشادي قدره 10 ميكروغرامات لكل لتر في مياه الشرب.
يمتص الأرز الزرنيخ من حقول الأرز المغمورة أكثر من معظم المحاصيل، لذا تحتوي منتجات الأرز على كميات صغيرة منه، ويمكن لغسل الأرز وطهيه في ماء وفير أن يخفض المستوى بعض الشيء. ومعظم الزرنيخ في المأكولات البحرية والأعشاب البحرية في صور عضوية أقل سمية بكثير.
وفي القرن التاسع عشر لوّنت صبغات خضراء قائمة على الزرنيخ، مثل أخضر شيله وأخضر باريس، ورق الجدران والأقمشة وحتى الحلوى، وتُتهم بالتسبب في حالات مرضية كثيرة.
هل تعلم؟
- لا ينصهر الزرنيخ الرمادي عند الضغط العادي، بل يتسامى مباشرة إلى بخار عند نحو 615 °C.
- يطلق الزرنيخ المسخّن رائحة تذكّر بالثوم.
- لأن درجة انصهاره (نحو 1,090 K) أعلى من درجة تساميه، لا يوجد الزرنيخ السائل إلا تحت الضغط.
المجموعة نفسها (15)
مصادر البيانات · الخصائص: PubChem Periodic Table (بيانات عامة من NIH/NLM الأمريكية) · الكتل الذرية: الكتل الذرية القياسية المختصرة CIAAW 2024 · الأسماء: Wikidata (CC0)، والأسماء الكورية وفق الجمعية الكيميائية الكورية. تاريخ الاسترجاع 2026-09-23.