Eisenarsenide

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Eisenarsenide sind chemische Verbindungen zwischen Eisen und Arsen. Teilweise werden auch andere Verbindungen mit weiteren Elementen zu diesen gerechnet. Dazu gehört zum Beispiel eine Klasse von Hochtemperatursupraleitern, wie zum Beispiel BaFe2As2 und 122-Eisenarsenid-Supraleiter.[1][2]

Eisenarsenide finden sich in der Natur als Mineral Löllingit (FeAs2), Westerveldit (FeAs) und Ferroskutterudit (FeAs3).

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Komponentenelemente bilden vier Verbindungen, nämlich das tetragonale Fe2As, das nur oberhalb von 824 °C existente Fe3As2, das orthorhombische FeAs mit Manganphosphid-Struktur und das orthorhombische FeAs2. Die Existenz von reinem FeAs3 gilt nicht als gesichert, da das Phasendiagramm dieses nicht zeigt.[3] Das entsprechende Mineral Ferroskutterudit zeigte bei chemischen Analysen eine Zusammensetzung, die neben Eisen noch einen großen Anteil an Cobalt und geringe Mengen an Nickel und Schwefel enthielt (zum Beispiel Fe0,600Co0,394Ni0,002As2,888S0,116).[4][5] FeAs2 ist ein diamagnetischer Halbleiter mit einer Bandlücke von 0,22 eV.[6]

Eisenarsenide
Name Eisenarsenid Eisendiarsenid Eisentriarsenid Dieisenarsenid
Andere Namen Westerveldit
Eisen(III)-arsenid 		Löllingit Ferroskutterudit
CAS-Nummer 12044-16-5 12006-21-2 12005-88-8
PubChem 82876 71310805 71310806
Summenformel FeAs FeAs2 FeAs3 Fe2As
Molare Masse 130,77 g·mol−1 205,69 g·mol−1 280,61 g·mol−1 186,61 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Kurzbeschreibung weißer Feststoff[7] geruchloser grauer Feststoff[8]
Schmelzpunkt 1020 °C[7] 990 °C[9] > 400 °C[10]
Siedepunkt
Dichte 7,83 g·cm−3[7] 7,4 g·cm−3[9]
Löslichkeit gering löslich in Wasser[7] praktisch unlöslich in Wasser[8]
GHS-
Kennzeichnung
Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr[11]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr[9]
keine Einstufung verfügbar
Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr[10]
H- und P-Sätze 301​‐​331​‐​410 301​‐​331​‐​410 siehe oben 301​‐​331​‐​410
261​‐​273​‐​301+310​‐​311​‐​501 261​‐​273​‐​301+310​‐​311​‐​501 siehe oben 261​‐​273​‐​301+310​‐​311​‐​501

Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Eisenarsenide FeAs und FeAs2 können durch Elektrolyse von Schmelzen aus Eisen(III)-oxid oder Eisen(III)-chlorid und Alkalimetallarsenaten dargestellt werden.[12] Auch die direkte Synthese aus den Elementen ist möglich.[3]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. ↑ Max-Planck-Gesellschaft: Eisenarsenid-Supraleiter – ein Beispiel für die zentrale Rolle der Kristallzucht in der Festkörperforschung, abgerufen am 30. Mai 2018
  2. ↑ James Huheey, Ellen Keiter, Richard Keiter: Anorganische Chemie Prinzipien von Struktur und Reaktivität. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2014, ISBN 978-3-11-037400-1, S. 301 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. ↑ a b O. Kubaschewski: IRON—Binary Phase Diagrams. Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 978-3-662-08024-5, S. 10 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. ↑ Ferroskutterudite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; abgerufen am 31. Mai 2018]).
  5. ↑ Stefan Kiefer, Juraj Majzlan, Martin Chovan, Martin Števko: Mineral compositions and phase relations of the complex sulfarsenides and arsenides from Dobšiná (Western Carpathians, Slovakia). In: Ore Geology Reviews. Band 89, 2017, S. 894, doi:10.1016/j.oregeorev.2017.07.026.
  6. ↑ Albert K. L. Fan, Gerald H. Rosenthal, Howard L. McKinzie, Aaron Wold: Preparation and properties of FeAs2 and FeSb2. In: Journal of Solid State Chemistry. Band 5, 1972, S. 136, doi:10.1016/0022-4596(72)90021-7.
  7. ↑ a b c d Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4398-1462-8, S. 214 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8. ↑ a b Datenblatt Iron arsenide, 99.5% (metals basis) bei Alfa Aesar, abgerufen am 30. Mai 2018 (Seite nicht mehr abrufbar).
  9. ↑ a b c Datenblatt Iron diarsenide, pieces, 99.5% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 30. Mai 2018 (PDF).
  10. ↑ a b Datenblatt Iron arsenide, pieces, 99.5% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 30. Mai 2018 (PDF).
  11. ↑ Datenblatt Iron(III) arsenide, 99.5% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 30. Mai 2018 (PDF).
  12. ↑ Paul Hagenmuller: Preparative Methods in Solid State Chemistry. Elsevier, 2012, ISBN 0-323-14436-5, S. 299 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
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