Мышьяк существует в нескольких аллотропических формах, из которых наиболее устойчив серый, так называемый металлический, мышьяк (α-As) с ромбоэдрической кристаллической решеткой, а = 0,4135 нм, α = 54,13°, z = 2, пространств, группа R3m (в гексагональной установке а = 0,376 нм, с = 1,0548 нм), плотность 5,74 г/см3. При очень быстрой конденсации паров мышьяка на поверхности, охлаждаемой жидким N2, получают прозрачные, мягкие как воск кристаллы желтого мышьяка (решетка кубическая) с плотностью ~2,0 г/см3. По свойствам он аналогичен белому фосфору, но значительно менее устойчив. При нагревании и на свету желтый мышьяк быстро переходит в серый; ΔH0 перехода 14,63 кДж/моль. Известны также нестабильные его аморфные формы, например черный мышьяк с плотностью ~ 4,7 г/см3, образующийся при конденсации паров мышьяка в токе Н2. Выше 270 °С черный мышьяк переходит в серый; ΔH0 перехода 4,18 кДж/моль. Компактный (плавленый) серый мышьяк имеет вид серебристого крупнокристаллического металла; тройная точка 817 °С при давлении пара 3,7 МПа; температура возгонки 615°С; плотность жидкого 5,24 г/см3 (817°С); С0p 25,05 Дж/моль∙К); ΔH0пл 28 кДж/моль, ΔH0 возг.150 кДж/моль (для As4); S0298 35,6 Дж/моль∙К); уравнение температурной зависимости давления пара: lg p (мм рт. ст.) = 11,160 - 7357/Т (623 – 1090 К); температурный коэффициент линейного расширения 4∙10-6 К-1 (293-573 К); tкрит 1400 °С, pкрит 22,0 МПа, dкрит 2,65 г/см3. Пар мышьяка бесцветен, состоит до 800 °С из молекул As4, выше 1700 °С из As2, в интервале 800 – 1700 °С из смеси As2 и As4. Серый мышьяк очень хрупок, разрушается по спайностям; твердость по Бринеллю ~ 1500 МПа, твердость по Моосу 3,5. Мышьяк диамагнитен, магнитная восприимчивость – 5,5∙10-6; обладает металлической проводимостью; ρ 3,3∙10-5 Ом∙см, температурный коэффициент ρ 3,9∙108-3 К-1 (273-373 К) [1].

Мышьяк химически активен. На воздухе при нормальной температуре даже компактный (плавленый) металлический мышьяк легко окисляется, при нагревании порошкообразный мышьяк воспламеняется и горит голубым пламенем с образованием оксида As2O3. Известен также термически менее устойчивый нелетучий оксид As2O5. Разбавленная HNO3 окисляет мышьяк до ортомышьяковистой кислоты H3AsO3, концентрированная HNO3 – до ортомышьяковой кислоты H3AsO4. Растворы щелочей в отсутствие O2 с мышьяком практически не реагируют. При сплавлении со щелочами образуется арсин AsH3 и арсенаты(III). Металлический мышьяк легко взаимодействует с галогенами, давая летучие галогениды AsHal3, с F2 образует также и AsF5. Порошкообразный мышьяк самовоспламеняется в среде F2 и Сl2. С S, Se и Те мышьяк образует соответствующие мышьяка халькогениды. С большинством металлов дает металлические соединения – арсениды. Известны многочисленные мышьякорганические соединения. С Sb мышьяк образует непрерывный ряд твердых растворов [1].