Larseniuro di zinco è un composto binario non molecolare dello zinco(II) con l'arsenico(-III), la cui formula minima è Zn3As2 o anche (ZnII)3(As-III)2.
In condizioni ambiente si presenta come cristalli tetragonali grigio argento, inodori e insolubili in acqua.
È un materiale semiconduttore del gruppo II-V che ha un band-gap diretto di 1,0 eV.
Lo zinco forma con l'arsenico anche un altro composto, il diarseniuro di zinco ZnAs2, che non va confuso con Zn3As2.
Preparazione e reazioni L'arseniuro di zinco può essere preparato per reazione diretta dagli elementi a 700 °C:
3Zn \ + \ 2As -> Zn3As2 Reagisce con gli acidi minerali sviluppando arsina (AsH3), che è un gas molto tossico:
Zn3As2 \ + \ 6HCl -> 3ZnCl2 \ + 2AsH3
Proprietà e struttura L'arseniuro di zinco è un composto termodinamicamente stabile, ΔHƒ° = -143,4 kJ/mol.
L'arseniuro di zinco è polimorfo: la fase a temperatura ambiente è tetragonale, con durezza 3 su scala Mohs, densità di 5,62 g/cm3 e punto di fusione di 1.015 °C. Questa forma si converte a 190 °C in un'altra fase tetragonale, e poi in una terza fase a 651 °C. Nella forma a temperatura ambiente, gli atomi di zinco sono coordinati tetraedricamente, e gli atomi di arsenico sono circondati da sei atomi di zinco posti in sei degli otto vertici di un cubo distorto.
La struttura cristallina dell'arseniuro di zinco è molto simile a quelle del suo omologo inferiore fosfuro di zinco (Zn3P2), del fosfuro di cadmio (Cd3P2) e dell'arseniuro di cadmio (Cd3As2). Tutti questi composti del sistema quaternario Zn-Cd-P-As mostrano solubilità continua allo stato solido. In virtù di questo fatto, le soluzioni solide ottenibili di formula Zn3(As1-xPx)2 mostrano valori di band-gap che possono variare con continuità tra quello di Zn3As2 (1,0 eV) e quello di Zn3P2 (1,5 eV).
Struttura elettronica Da misure del band-gap ottico di Zn3As2 a varie temperature si trovano i valori 1,11 eV a 5 K, 1,09 eV a 80 K e 0,99 eV a 300 K (27 °C). I suoi band-gap minimi, diretti e indiretti, differiscono di soli 30 meV.
Note
Voci correlate Zinco Arsenico Composti dello zinco
Categoria:Arseniuri Categoria:Composti dello zinco