Химическая энциклопедия - арсениды

(от лат. arsenicum-мышьяк), соед. As с более электроположит. элементами. Известны для всех металлов (и полуметаллов), кроме Sb, Bi, Pb и Tl.

А. кристаллич. высокоплавкие соед. с металлич. блеском, обычно серебристо-белого или светло-серого цвета (иногда желтого или красного). Обладают полупроводниковой, полуметаллич. или металлич. (низшие А.) проводимостью. Нек-рые А. переходных металлов, напр. Cr2As и Fe2As, антиферромагнетики. Высокими точками Нееля отличаются CrAs (823 К), Mn2As (580 К). MnAs ферромагнетик. Нек-рые А., напр. MoAs2, Pd2As, при Т <1 К становятся сверхпроводниками.

Щелочные металлы образуют А. типов MAs и M3As, для Na и К известны NaAs5 и KAs2. Из элементов подгруппы 1б Сu образует плавящийся конгруэнтно Cu3As наряду с др. низшими (напр., Cu8As, Cu6As) и высшими (напр., CuAs) А. Элементы II группы образуют А. типа M3As2, плавящиеся конгруэнтно, и высшие MAs2 (М Be, Cd, Zn), MAs3 и MAs4 (М щел.-зем. металл).

Элементы подгруппы IIIa, кроме Т1, образуют плавящиеся конгруэнтно моноарсениды MAs, кристаллизующиеся в структуре сфалерита. Это-полупроводники с понижающимися от В к In т-рами плавления и уменьшающейся шириной запрещенной зоны. Для В известен также низший арсенид B6As. Арсениды РЗЭ изучены мало. наиб. характерны для них моноарсениды MAs со структурой типа NaCl, диарсениды MAs2, а также M3As4. наиб. число А. (8) известно для Еu. Для U и Th известны А. типов MAs, M3As4 и MAs2, а также U2As.

Элементы подгруппы IVa (кроме С и Рb) образуют плавящиеся конгруэнтно MAs. Для Si и Ge также известны MAs2, для Sn Sn3As4. Для элементов подгруппы Ti характерны соед. M4As, MAs, MAs2. Переходные металлы V-VII групп образуют А. состава M3As, M2As, M5As2, MAs, MAs2. Для этих элементов характерна тенденция к уменьшению числа образующихся А. при переходе от четвертого периода к пятому и шестому. Число А. уменьшается также при переходе от V к VII группе и снова увеличивается при переходе к подгруппе NL наиб. число А. известно для V (7) и для Ni (8), тогда как для Re и Os только по одному (Re3As7 и OsAs2).

Существуют двойные арсениды: MM'As (напр., NaCdAs и FeMnAs), MM2'As2(CaNi2As2 и др.), M^IIM^IVAs2 (напр., CdGeAs2) и др. Известны тройные интерметаллич. соед. и соли со сложными анионами, напр. XAs4 (X = Ge, Si, Zn, Co и др.), способными образовывать цепочечные, слоистые и каркасные структуры. К А. близки соед. с двумя электроотрицат. элементами в молекуле. Это арсенофосфиды MAsP и арсенохалькогениды, в частности арсеносульфиды MAsS. Большинство из них полупроводники.

А. щелочных металлов гидролизуются водой с выделением AsH3. Арсениды щел-зем. металлов с водой реагируют медленно, легко с разб. к-тами. А. тяжелых металлов (d-элементов), как правило, с водой практически не взаимод., реагируют с к-тами и при сплавлении со щелочами. С увеличением содержания As в молекуле хим. стойкость А. увеличивается. При действии окислителей или при нагр. на воздухе А. окисляются до арсенатов(Ш) или As2O3. Высшие А. при нагр. отщепляют часть As.

Известно ок. 25 прир. минералов, относящихся к А.; важнейшие из них смальтин CoAs3_x, кобальтин CoAsS, никелин NiAs, лелингит FeAs2, арсенопирит FeAsS, сперрилит PtAs2.

А. получают чаще всего сплавлением As с соответствующим металлом в вакууме, инертной атмосфере, под давлением пара As или под слоем флюса, напр. В 9 О 3, а также действием пара As на металлы. Для получения мелких кристаллов или пленок используют хим. транспортные р-ции. А. могут быть получены взаимод. AsCl3 с металлами, AsH3 с их оксидами, р-рами солей или с металлоорг. соед., сплавлением As с галогенидами металлов, восстановлением арсенантов(V) или арсенатов(Ш) металлов водородом, взаимод. As с р-рами металлов в жидком NH3 и др.

А. применяют в осн. как полупроводниковые материалы. Св-ва важнейших А. приведены в таблице.

Арсенид алюминия Al As-серые кристаллы с металлич. блеском, решетка кубическая типа сфалерита (а =0,5662нм); неустойчив во влажном воздухе, водой и разб. к-тами разлагается с выделением AsH3. Полупроводниковый материал для солнечных батарей, компонент твердых р-ров с GaAs и др. соединениями типа A^IIIB^V, используемых в лазерах, фотодиодах и др.

Арсенид никеля NiAs бронзово-желтые или светло-красные кристаллы с металлич. блеском, решетка гексагональная ( а =0,3963 нм, с = 0,5049 нм, z = 2, пространств. группа Р63/mmс); обладает металлич. проводимостью. Перспективен как компонент эвтектич. композиций с GaAs и InAs для приборов, действие к-рых основано на магнито-резистивном эффекте, для детекторов ИК-излучения и др. Перспективные полупроводниковые материалы-Zn3As2, Cd3As2, CdAs2, а также А. типа CdSiAs2. См. также Галлия арсенид, Индия арсенид.

Осн. опасность при работе с А. представляет AsH3, образующийся при взаимод. А. с влагой воздуха, при их травлении и т. п.

Лит. см. при статьях Мышьяк, Полупроводники. П. И. Федоров.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988