33As74.922

Ordnungszahl 33 · Halbmetall

Arsen As

Auch bekannt als: Arsenic

Arsen ist ein graues, metallisch aussehendes Halbmetall, dessen Name zum Inbegriff für Gift wurde. Zugleich ist es Bestandteil schneller Halbleiter und Grundlage einer wirksamen Behandlung einer Form von Leukämie. Heute ist Arsen im Grundwasser eine der weltweit schwerwiegendsten chemischen Bedrohungen für das Trinkwasser.

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Wichtigste Eigenschaften

Ordnungszahl33
Atommasse74.922 (Gekürztes Standard-Atomgewicht der CIAAW 2024)
ElementgruppeHalbmetall
Gruppe15
Periode4
Blockp
Aggregatzustand (25 °C, 1 atm)Fest
Schmelzpunkt1090 K (816.9 °C) (sublimiert bei 1 atm)
Siedepunkt887 K (613.9 °C)
Dichte5.776 g/cm³
Elektronegativität (Pauling)2.18
Atomradius (Van-der-Waals)185 pm
Erste Ionisierungsenergie9.815 eV
Elektronenaffinität0.81 eV
Oxidationsstufen+5, +3, -3
EntdecktAltertum

Elektronenkonfiguration

Kurzform
[Ar]4s2 3d10 4p3
Vollständig
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3
Elektronen pro Schale
2 · 8 · 18 · 5

Orbitaldiagramm

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p3

Stellung im Periodensystem

Entdeckung

Arsenverbindungen waren schon in der Antike bekannt. Gelbes Auripigment und rotes Realgar dienten als Pigmente und Heilmittel und tauchen in griechischen und römischen Schriften auf. Dem mittelalterlichen Gelehrten Albertus Magnus wird oft zugeschrieben, das Element um das 13. Jahrhundert isoliert zu haben, doch wer es zuerst herstellte, ist nicht sicher.

Arsentrioxid ist geschmack- und geruchlos und war deshalb vom Mittelalter bis ins 19. Jahrhundert ein berüchtigtes Gift. 1836 entwickelte der britische Chemiker James Marsh einen Nachweis, der empfindlich genug war, um winzige Arsenspuren in Gewebe aufzuspüren – ein Meilenstein der forensischen Toxikologie.

1910 führte Paul Ehrlich Salvarsan ein, eine Arsenverbindung zur Behandlung der Syphilis. Es gilt als erstes modernes synthetisches Arzneimittel, das gezielt gegen einen bestimmten Erreger entwickelt wurde, und eröffnete das Zeitalter der Chemotherapie.

Herkunft des Namens

Der Name geht über das lateinische arsenicum auf das griechische arsenikon zurück, das meist mit einem persischen Wort, zarnikh, für das gelbe Mineral Auripigment in Verbindung gebracht wird. Das Symbol As stammt von der lateinischen Form.

Wichtigste Verwendungen

  • Halbleiter: Galliumarsenid und Indiumgalliumarsenid werden in Hochfrequenzchips, Laserdioden und Infrarotbauteilen verwendet, und Arsen ist ein gängiger n-Dotierstoff in Silicium.
  • Legierungen: Kleine Zusätze härten Blei, früher etwa für Batteriegitter und Schrot.
  • Medizin: Arsentrioxid ist eine Standardbehandlung der akuten Promyelozytenleukämie (APL).
  • Holzschutz: Chromiertes Kupferarsenat (CCA) schützte jahrzehntelang Holz, doch viele Länder beschränken es inzwischen für den Wohnbereich.

Isotope

Arsen hat nur ein stabiles Isotop, Arsen-75; natürliches Arsen ist also ein Reinelement, und seine Atommasse ist sehr genau bekannt. Mehrere radioaktive Isotope lassen sich künstlich herstellen, haben aber außer als Tracer in der Forschung kaum alltägliche Anwendungen.

Im Alltag

Arsen wird auf natürliche Weise aus Gestein ins Grundwasser ausgewaschen. Die Belastung von Rohrbrunnen in Bangladesch und Westbengalen hat Dutzende Millionen Menschen betroffen und wird oft als eine der größten Massenvergiftungen der Geschichte bezeichnet. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt einen Richtwert von 10 Mikrogramm pro Liter Trinkwasser.

Reis nimmt aus gefluteten Feldern mehr Arsen auf als die meisten anderen Nutzpflanzen, weshalb Reisprodukte kleine Mengen enthalten; Waschen des Reises und Kochen in reichlich Wasser kann den Gehalt etwas senken. Das meiste Arsen in Meeresfrüchten und Algen liegt in organischen Formen von deutlich geringerer Giftigkeit vor.

Im 19. Jahrhundert färbten arsenhaltige grüne Pigmente wie Scheeles Grün und Schweinfurter Grün Tapeten, Stoffe und sogar Süßwaren und werden für viele Krankheitsfälle verantwortlich gemacht.

Wissenswertes

  • Bei Normaldruck schmilzt graues Arsen nicht, sondern sublimiert bei etwa 615 °C direkt zu Dampf.
  • Erhitztes Arsen verbreitet einen knoblauchartigen Geruch.
  • Weil sein Schmelzpunkt (etwa 1.090 K) über dem Sublimationspunkt liegt, existiert flüssiges Arsen nur unter Druck.

Gleiche Gruppe (15)

Datenquellen · Eigenschaften: PubChem Periodic Table (öffentliche Daten der US-amerikanischen NIH/NLM) · Atommassen: gekürzte Standard-Atomgewichte der CIAAW 2024 · Namen: Wikidata (CC0); koreanische Namen nach der Koreanischen Chemischen Gesellschaft. Abgerufen am 2026-09-23.