原子の地図帳 / 第4周期・半金属
ヒ素(Arsenic, As)
ヒ素は原子番号33の半金属で、毒性が高い元素として知られていますが、化合物半導体(GaAs)の構成元素として現代エレクトロニクスにも使われています。
33
常温: 固体
As
Arsenic
原子量: 74.922
基本データ
- 原子番号
- 33
- 元素記号
- As
- 元素名(日本語)
- ヒ素
- 元素名(英語)
- Arsenic
- 分類
- 半金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 15族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 74.922
- 電子配置
- [Ar] 3d10 4s2 4p3
- 電気陰性度(Pauling)
- 2.18
- 主な酸化数
- +5, +3, −3
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置(ボーアモデル)
電子配置式
[Ar] 3d10 4s2 4p3
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K(2e⁻まで) | 2個 |
| L(6e⁻まで) | 8個 |
| M(10e⁻まで) | 18個 |
| N(14e⁻まで) | 5個 |
概要
ヒ素は金属と非金属の性質を併せ持つ半金属で、単体は灰色の金属光沢を持つ結晶として存在します。化合物は古くから強い毒性で知られる一方、現代では高純度に精製してガリウムヒ素(GaAs)のような化合物半導体の原料として利用されています。
発見の歴史
古代から化合物(雄黄・鶏冠石など)の形で知られていましたが、単体としては1250年頃にドイツの錬金術師アルベルトゥス・マグヌスが初めて分離したとされています。名前はギリシャ語で黄色顔料を指す「arsenikon」に由来します。
主な用途・特徴
- GaAs半導体の原料
- 木材防腐剤(過去の用途)
- 農薬・殺虫剤(規制あり)
- ガラスの脱色・清澄剤
毒性への警戒から農薬などの用途は厳しく規制が進む一方、半導体材料としての工業的価値は今も大きいという二面性を持つ元素です。
安全性・取扱い
単体・化合物ともに強い毒性があり、特に三酸化ヒ素などの化合物は少量でも危険です。専門的な管理下でのみ取り扱われます。
学習のポイント
半金属(メタロイド)の代表例で、金属と非金属の性質の境界を理解する上で重要な元素として扱われます。
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