أرسينيد

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في الكيمياء، الزرنيخيد هو مركب يتكون من الزرنيخ وعنصر أو عناصر أقل كهرسلبية . تشكل العديد من الفلزات مركبات ثنائية تحتوي على الزرنيخ، وتُسمى هذه المركبات بالزرنيخيدات. توجد الزرنيخيدات بنسب قياس كيميائي متعددة ، ومن هذا المنطلق فهي تُشبه الفوسفيدات . [ 1 ]

زرنيخيدات المعادن القلوية والقلوية الترابية

تشكل فلزات المجموعة الأولى القلوية وفلزات المجموعة الثانية القلوية الترابية مركبات الزرنيخيد مع ذرات الزرنيخ المنفردة. تتكون هذه المركبات عند تسخين مسحوق الزرنيخ مع فائض من الصوديوم، مما ينتج عنه زرنيخيد الصوديوم (Na₃As ) . يتميز تركيب Na₃As بتعقيده ، حيث تكون المسافات بين ذرات الصوديوم قصيرة بشكل غير معتاد، وتتراوح بين 328 و330  بيكومتر، وهي أقصر من تلك الموجودة في فلز الصوديوم. تشير هذه المسافة القصيرة إلى وجود روابط معقدة في هذه الأطوار البسيطة، أي أنها ليست مجرد أملاح لأيون As³⁻ ، على سبيل المثال. [ 1 ] يتميز مركب LiAs ببريق معدني وتوصيل كهربائي، مما يدل على وجود بعض الروابط المعدنية. [ 1 ] تُعد هذه المركبات ذات أهمية أكاديمية في المقام الأول. على سبيل المثال، يُعد "زرنيخيد الصوديوم" نمطًا بنيويًا تتبناه العديد من المركبات ذات التركيب الكيميائي A₃B .

يدل تحلل زرنيخيدات المعادن القلوية بالماء على خصائصها الشبيهة بالأملاح، مما ينتج عنه غاز الأرسين :

Na 3 As + 3 H 2 O → AsH 3 + 3 NaOH
يُعد زرنيخيد النيكل شوائب شائعة في خامات النيكل. كما أنه نموذج أولي لفئة من الهياكل.

مركبات III–V

تُعدّ العديد من زرنيخيدات عناصر المجموعة 13 (المجموعة الثالثة) أشباه موصلات قيّمة. يتميز زرنيخيد الغاليوم (GaAs) بمراكز زرنيخ معزولة ذات بنية زنكبلند ( يمكن أن تتشكل بنية وورتزيت في النهاية في الهياكل النانوية)، وبرابطة تساهمية في الغالب - وهو شبه موصل من المجموعة الثالثة-الخامسة.

مركبات من النوع الثاني إلى الخامس

تُعدّ زرنيخيدات عناصر المجموعة 12 (المجموعة الثانية) جديرة بالذكر أيضًا. فقد ثبت أن زرنيخيد الكادميوم (Cd₃As₂ ) شبه فلز ديراك طوبولوجي ثلاثي الأبعاد، يُشابه الجرافين . [ 2 ] [ 3 ] يمتلك كل من Cd₃As₂ وZn₃As₂ ومركبات أخرى من النظام الرباعي Zn - Cd-P-As بنى بلورية متشابهة جدًا ، يُمكن اعتبارها مزيجًا مشوهًا من بنيتي الزنكبلند والفلوريت المضاد . [ 4 ]

متعددات الزرنيخ

زرنيخيدات المعادن الانتقالية

من المعروف أن أيونات الزرنيخ السالبة تتشكل على هيئة سلاسل وحلقات وأقفاص. يتميز معدن السكوتيروديت (CoAs₃ ) بحلقات تُوصف عادةً بأنها As₄⁻⁴ . [ 1 ] يُعد تحديد أرقام الأكسدة الرسمية أمرًا صعبًا لأن هذه المواد ذات روابط تساهمية عالية ، وغالبًا ما يكون من الأفضل وصفها باستخدام نظرية النطاقات . يُوصف معدن السبيريليت (PtAs₂ ) عادةً بأنه Pt⁴⁺كما في 4-2 . تُعدّ زرنيخيدات المعادن الانتقالية ذات أهمية بالغة لأنها تُلوّث خامات الكبريتيد ذات الأهمية التجارية. يستلزم استخلاص هذه المعادن - النيكل والحديد والكوبالت والنحاس - عمليات كيميائية كالصهر، مما يُشكّل مخاطر بيئية. في المعدن، يكون الزرنيخ غير متحرك ولا يُشكّل أي خطر بيئي. أما عند إطلاقه من المعدن، فيصبح الزرنيخ سامًا ومتحركًا.

مراحل زينتل

بنية الوحدة الفرعية [As 7 ] 3− في طور زينتل Cs 2 NaAs 7 . [ 5 ]

يؤدي الاختزال الجزئي للزرنيخ باستخدام المعادن القلوية (والعناصر الكهروإيجابية ذات الصلة) إلى تكوين مركبات الزرنيخ المتعددة، والتي تعد أعضاء في أطوار زينتل .

انظر أيضاً

  • انظر إلى فئة: الزرنيخ للحصول على قائمة.

مراجع

  1. 1 2 3 4 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (  الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ↑ نيوبان، م.؛ شو، س.ي.؛ سانكار، ر.؛ أليدوست، ن.؛ بيان، ج.؛ ليو، س.؛ بيلوبولسكي، إ.؛ تشانغ، ت.ر.؛ جينغ، هـ.ت.؛ لين، هـ.؛ بانسيل، أ.؛ تشو، ف.؛ حسن، م.ز. (2014). "ملاحظة طور شبه فلز ديراك طوبولوجي ثلاثي الأبعاد في Cd3As2 عالي الحركة " . نيتشر كوميونيكيشنز . 5 : 3786. arXiv : 1309.7892 . Bibcode : 2014NatCo ...5.3786N . doi : 10.1038/ncomms4786 . PMID 24807399. S2CID 32847905 .  
  3. ↑ ليو، زد كيه؛ جيانغ، جيه؛ تشو، بي؛ وانغ، زد جيه؛ تشانغ، واي؛ وينغ، إتش إم؛ برابهاكاران، دي؛ مو، إس كيه؛ بينغ، إتش؛ دودين، بي؛ كيم، تي؛ هوش، إم؛ فانغ، زد؛ داي، إكس؛ شين، زد إكس؛ فينغ، دي إل؛ حسين، زد؛ تشين، واي إل (2014). "شبه فلز ديراك طوبولوجي ثلاثي الأبعاد مستقر Cd3As2 " . مجلة نيتشر ماتيريالز . 13 (7): 677-81 . Bibcode : 2014NatMa..13..677L . doi : 10.1038/nmat3990 . PMID: 24859642 . 
  4. ↑ تروخان، ف.م.؛ إيزوتوف، أ.د.؛ شوكافايا، ت.ف. (2014). "مركبات ومحاليل صلبة لنظام الزنك-كادميوم-فوسفور-زرنيخ في إلكترونيات أشباه الموصلات". المواد غير العضوية . 50 (9): 868-873 . doi : 10.1134/S0020168514090143 . S2CID 94409384 . 
  5. ↑ هي، هوا؛ تايسون، سي.-تي.؛ بوبيف، إس. (2011). " مركبات جديدة تحتوي على تجمعات (As7 ) 3− : تخليق وبنية بلورية لأطوار زينتل Cs2NaAs7 و Cs4ZnAs14 و Cs4CdAs14 " . كريستالات . 1 ( 3 ): 87– ص 98 . doi : 10.3390/cryst1030087 .