Arsénico

¿Qué es el arsénico?

El arsénico es el elemento químico de número atómico 33 y símbolo As. Su nombre proviene del persa zarnikh, que traduce “oropimente amarillo”, o del griego asenikón, que traduce “masculino”. Este metaloide se encuentra dentro de la tabla periódica en el grupo 15, período 4 y bloque p. Su masa atómica es de 74,92u, su dureza es de 3,5 Mohs y su configuración electrónica es [Ar]4s²3d¹⁰4p³ (con 2, 8, 18 y 5 electrones en cada nivel). Como propiedades atómicas, el arsénico tiene una electronegatividad de 2,0 en la escala de Pauling, un radio medio de 115pm, un radio covalente de 119pm, un radio atómico de 139pm (radio de Bohr), un radio de van der Waals de 185pm y estados de oxidación 3 y 5.

Bajo condiciones de temperatura y presión ordinarias, el arsénico se mantiene en estado sólido. Como propiedades físicas, tiene una densidad de 5727 kg/m³, una entalpía de fusión de 34,76 kJ/mol, una entalpía de vaporización de 369,9 kJ/mol, un punto de fusión de 614 °C y un punto de ebullición de 817 °C. Su estructura cristalina es romboédrica, su conductividad eléctrica es de 3,45×10⁶ S/m, su conductividad térmica es de 50 W/(K.m) y su calor específico es de 330 J/(K.kg). El arsénico cuenta con 10 isómeros y 33 isótopos conocidos hasta el momento, de los cuales sólo uno es estable, el ⁷⁵As. Por esta razón se le considera un elemento monoisotópico.

El arsénico ya era conocido desde hace varios siglos atrás: se usaba en el Antiguo Egipto para dorar los metales; en Grecia los minerales rejalgar y oropimente son descritos por el filósofo griego Teofrasto en sus escritos; y en China aparece mencionado en los trabajos de Ts’ao Kan-Mu, quien habló de la toxicidad de los compuestos de este elemento y de cómo podía funcionar como pesticida para los cultivos de arroz. El arsénico también se conocía en forma de trióxido (arsénico blanco, As₂O₃), el cual se obtenía como subproducto de la refinación de cobre. Al calentar esta sustancia junto con aceite de oliva, se podía obtener arsénico en estado puro. Hacia el año 1200, fue descrito como un elemento por el filósofo y sacerdote alemán Alberto Magno.

El arsénico es un semimetal brillante y quebradizo de color gris plateado. Este elemento es muy común en el suelo, las rocas, la atmósfera, la biosfera y la hidrósfera, pudiéndose encontrar en estado nativo en unas pequeñas cantidades y en gran medida en formaciones minerales, como la arsenopirita, la enargita, el rejalgar y el oropimente

. Este elemento se encuentra en nuestro planeta gracias a procesos naturales como la meteorización, la erupción de volcanes y los ciclos biológicos; así como pro procesos antropogénicos como la quema de combustibles fósiles y la actividad minera. Gran parte de este elemento se obtiene como impureza del cobre y como subproducto de la refinación del plomo. También se puede extraer al calentar arsenopirita, sublimándolo y separándolo del sulfuro de hierro (II) que queda atrás. El arsénico tiene una concentración de 2,5 ppm en la corteza terrestre y sus tres mayores productores son China, Chile y Kazajistán.

Dada su gran toxicidad, los compuestos de arsénico son empleados para productos insecticidas y venenos para otros animales, como las ratas. Este uso se encuentra estrictamente regulado debido al peligro que representa para el ser humano. A pesar de ello, es uno de los elementos esenciales para la vida en el planeta y su deficiencia puede acarrear serios problemas para la salud, incluso cuando no se sabe con certeza cuál es su función biológica. Diariamente pueden consumirse sin complicaciones de 12 a 15μg al tener una dieta de pescados, carnes, cereales y vegetales, principalmente de crustáceos y otros animales marinos, que son los alimentos con mayores concentraciones de arsénico. Este elemento también se usa con fines medicinales, como la solución del Dr. Fowler, usada por Charles Dickens

, y los organoarsénicos que se le agregan al alimento para aves, los cuales las llevan a incrementar su peso. También se puede usar como agente dopante para semiconductores, para la pirotecnia, para el endurecimiento de la inyección y para el bronceado. Por su parte, los compuestos son útiles para producir vidrios especiales y conservar la madera.