Арсени́ды ( — мышьяк), соединения мышьяка с более электроположительными элементами. Известны для всех металлов (и полуметаллов), кроме сурьмы, висмута, свинца и таллия.

Классификация По номенклатуре ИЮПАК рекомендуется указывать систематическое название арсенидов: CaAs — диарсенид кальция; CaAs — диарсенид трикальция;

В рациональной номенклатуре название строится добавлением слова мышьяковистый: BaAs — мышьяковистый барий;

Физические свойства Арсениды — кристаллические тугоплавкие соединения с металлическим блеском, обычно серебристо-белого или светло-серого цвета (иногда жёлтого или красного). Обладают полупроводниковой, полуметаллической или металлической (низшие арсениды) проводимостью. Некоторые арсениды переходных металлов, например CrAs и FeAs, — антиферромагнетики. Высокими точками Нееля отличаются CrAs (823 К), MnAs (580 К). MnAs — ферромагнетик. Некоторые арсениды, например MoAs, PdAs, при температуре ниже 1 К становятся сверхпроводниками.

Типы арсенидов Щелочные металлы образуют арсениды типов MAs и MAs. Для Na и К известны NaAs и KAs.

Из элементов 11-й группы (подгруппа Iб) Сu образует плавящийся конгруэнтно CuAs наряду с другими низшими (например, CuAs, CuAs) и высшими (например, CuAs) арсенидами.

Элементы II группы образуют арсениды типа MAs, плавящиеся конгруэнтно, и высшие MAs (М — Be, Cd, Zn), MAs и MAs (М — щелочноземельный металл).

Элементы 13-й подгруппы (подгруппа IIIa), кроме Тl, образуют плавящиеся конгруэнтно моноарсениды MAs, кристаллизующиеся в структуре сфалерита. Это — полупроводники с понижающимися от В к In температурами плавления и уменьшающейся шириной запрещённой зоны. Для В известен также низший арсенид BAs.

Арсениды редкоземельных элементов изучены мало. Наиболее характерны для них моноарсениды MAs со структурой типа NaCl, диарсениды MAs, а также MAs. Наибольшее число арсенидов (8) известно для Еu. Для U и Th известны арсениды типов MAs, MAs и MAs, а также UAs.

Элементы 14-й подгруппы (подгруппа IVa) (кроме С и Рb) образуют плавящиеся конгруэнтно MAs. Для Si и Ge также известны MAs, для Sn — SnAs.

Для элементов подгруппы Ti (4-я подгруппа) характерны соединения MAs, MAs, MAs.

Переходные металлы V—VII групп образуют арсениды состава MAs, MAs, MAs, MAs, MAs. Для этих элементов характерна тенденция к уменьшению числа образующихся арсенидов при переходе от четвёртого периода к пятому и шестому. Число арсенидов уменьшается также при переходе от V к VII группе и снова увеличивается при переходе к подгруппе Ni. Наибольшее число арсенидов известно для V (7) и для Ni (8), тогда как для Re и Os — только по одному (ReAs и OsAs).

Существуют двойные арсениды: MM’As (например, NaCdAs и FeMnAs), MM’As (CaNiAs и др.), MMAs (например, CdGeAs) и др.

Известны тройные интерметаллические соединения и соли со сложными анионами, например XAs (X = Ge, Si, Zn, Co и др.), способными образовывать цепочечные, слоистые и каркасные структуры.

К арсенидам близки соединения с двумя электроотрицательными элементами в молекуле. Это арсенофосфиды MAsP и арсенохалькогениды, в частности арсеносульфиды MAsS. Большинство из них — полупроводники.

Химические свойства Арсениды щелочных металлов гидролизуются водой с выделением очень ядовитого газа арсина, реагируют с влагой воздуха, поэтому эти соединения должны храниться исключительно в герметичной таре без доступа воздуха и воды, манипуляции с ними допустимы только в герметичных боксах:

Арсениды щелочноземельных металлов с водой реагируют медленно, легко — с разбавленными кислотами:

Арсениды переходных металлов (d-элементов), как правило, с водой практически не взаимодействуют, реагируют с кислотами и при сплавлении — со щелочами.

С увеличением атомного содержания мышьяка в молекуле химическая стойкость арсенидов увеличивается. При действии окислителей или при нагревании на воздухе арсениды окисляются до арсенатов(III) или до оксида мышьяка AsO.

Высшие арсениды при нагревании теряют часть As, переходя в низшие арсениды.

Получение Арсениды получают чаще всего сплавлением As с соответствующим металлом в вакууме, инертной атмосфере, под давлением пара As или под слоем флюса, например ВО, а также действием пара As на металлы.

Для получения мелких кристаллов или плёнок используют химические транспортные реакции.

Арсениды могут быть получены взаимодействием AsCl с металлами, AsH с их оксидами, растворами солей или с металлоорганических соединений, сплавлением As с галогенидами металлов, восстановлением арсенатов(V) или арсенатов(III) металлов водородом, взаимодействием As с растворами металлов в жидком аммиаке NH и др.

Нахождение в природе Известно около 25 природных минералов, относящихся к арсенидам (см. также :Категория:Арсениды (минералы)). Важнейшие из них: Арсенопирит FeAsS Лёллингит FeAs Глаукодот (Co, Fe)AsS Кобальтин CoAsS Смальтин CoAs (другие названия шмальтин CoAs, саффлорит CoAs) Герсдорфит (герсфордит) NiAsS Никелин (минерал) NiAs Раммельсбергит (крутовит) NiAs Сперрилит PtAs

Применение Арсениды применяют в основном как полупроводниковые материалы, важнейший из них — арсенид галлия. Иногда применяют в качестве зооцидов для уничтожения грызунов.

Безопасность Основную опасность при работе с арсенидами представляет ядовитый газ арсин, образующийся при взаимодействии арсенидов с влагой воздуха, при их травлении кислотами и т. п.

Литература