Struktura, właściwości i zastosowanie trójtlenku arsenu (As2O3)

3678
Philip Kelley

Plik trójtlenek arsenu jest związkiem nieorganicznym, którego wzór chemiczny to AsdwaLUB3. Arsen w swoim metalicznym stanie szybko przekształca się w ten tlenek, który jest bardzo toksyczną trucizną, która może mieć ostre i przewlekłe objawy..

Ponieważ arsen i tlen są pierwiastkami bloku p, przy stosunkowo małej różnicy elektroujemności, oczekuje się, że AsdwaLUB3 ma charakter kowalencyjny; to znaczy, że wiązania As-O dominują w jego ciele stałym, nad oddziaływaniami elektrostatycznymi między jonami As3+ mniedwa-.

Stały trójtlenek arsenu. Źródło: Walkerma z Wikimedia Commons.

Ostre zatrucie trójtlenkiem arsenu następuje przy połknięciu lub inhalacji, których najważniejszymi objawami są: ciężkie zaburzenia żołądkowo-jelitowe, skurcze, zapaść krążeniowa i obrzęk płuc..

Jednak pomimo swojej toksyczności był używany przemysłowo; na przykład przy konserwacji drewna, przy produkcji pigmentów, półprzewodników itp. Podobnie był dawniej stosowany w leczeniu wielu chorób.

Trójtlenek arsenu jest związkiem amfoterycznym, rozpuszczalnym w rozcieńczonych kwasach i zasadach, nierozpuszczalnym w rozpuszczalnikach organicznych i stosunkowo rozpuszczalnym w wodzie. Występuje jako bryła (górny obraz), z dwiema formami krystalicznymi: sześcienną i jednoskośną.

Indeks artykułów

  • 1 Struktura trójtlenku arsenu
    • 1.1 Claudetite
    • 1.2 Ciecz i gaz
    • 1.3 Arsenolit
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Nazwy handlowe
    • 2.2 Masa cząsteczkowa
    • 2.3 Wygląd fizyczny
    • 2.4 Zapach
    • 2.5 Smak
    • 2.6 Temperatura wrzenia
    • 2.7 Temperatura topnienia
    • 2.8 Temperatura zapłonu
    • 2.9 Rozpuszczalność w wodzie
    • 2.10 Rozpuszczalność
    • 2.11 Gęstość
    • 2.12 Prężność par
    • 2.13 Rozkład
    • 2.14 Korozyjność
    • 2.15 Ciepło parowania
    • 2.16 Stała dysocjacji (Ka)
    • 2.17 Współczynnik załamania światła
  • 3 Reaktywność
  • 4 Nazewnictwo
  • 5 zastosowań
    • 5.1 Przemysłowe
    • 5.2 Lekarze
  • 6 Odnośniki

Struktura trójtlenku arsenu

Claudetita

W temperaturze pokojowej AsdwaLUB3 krystalizuje do dwóch jednoskośnych polimorfów, oba występujące w minerale klaudetycie. Mają jednostki trójkątne piramidy AsO3, które są połączone atomami tlenu, aby samodzielnie skompensować usterkę elektroniki urządzenia.

W polimorfie jednostki AsO3 są połączone, tworząc rzędy (claudetite I), aw drugim są połączone, jakby tkali sieć (claudetite II):

Struktura polimorfu klaudetytu I. Źródło: Ben Mills [domena publiczna].
Struktura polimorfu klaudetytu II. Źródło: Ben Mills [domena publiczna].

Płynne i gazowe

Kiedy wszystkie te struktury, które definiują kryształy jednoskośne, są ogrzewane, wibracje są takie, że kilka wiązań As-O zostaje zerwanych i ostatecznie przeważa mniejsza cząsteczka: As4LUB6. Jego strukturę przedstawia poniższy obrazek.

Cząsteczka As4O6. Źródło: Ben Mills [domena publiczna]

Można powiedzieć, że składa się z dimeru AsdwaLUB3. Jego stabilność jest taka, że ​​utrzymuje 800 ° C w fazie gazowej; ale powyżej tej temperatury rozpada się na cząsteczki AsdwaLUB3.

Arsenolit

Ten sam as4LUB6 mogą ze sobą współdziałać, krystalizując się w sześcienną substancję stałą, której strukturę można znaleźć w mineralnym arsenolicie.

Cząsteczki As4O6 w stałym arsenolicie. Źródło: Ben Mills [domena publiczna]

Zwróć uwagę, że obraz przedstawia strukturę z wyższej płaszczyzny. W porównaniu z klaudetytem, ​​jego strukturalna różnica w stosunku do arsenolitu jest ewidentna. Tutaj są dyskretnymi cząsteczkami As4LUB6 że jednostki są utrzymywane przez siły Van der Waalsa.

Nieruchomości

Nazwy handlowe

-Arsenolit

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetita

Waga molekularna

197,84 g / mol.

Wygląd fizyczny

-Białe kryształy sześcienne (arsenolit).

-Bezbarwne kryształy jednoskośne (Claudetite).

-Białe lub przezroczyste ciało stałe, szkliste, bezpostaciowe grudki lub krystaliczny proszek.

Zapach

Toaleta.

Smak

Bez smaku.

Temperatura wrzenia

460 ºC.

Temperatura topnienia

-313 ºC (Claudetite).

-274 ºC (arsenolit).

punkt zapłonu

485 º C (sublimuje).

Rozpuszczalność w wodzie

17 g / L przy 18 ºC (20 g / L przy 25 ºC).

Rozpuszczalność

Rozpuszczalny w kwasach (zwłaszcza kwasie solnym) i zasadach. Praktycznie nierozpuszczalny w chloroformie i eterze.

Gęstość

-3,85 g / cm3 (kryształki sześcienne);

-4,15 g / cm3 (kryształy rombowe).

Ciśnienie pary

2,47 10-4 mmHg przy 25 ºC.

Rozkład

Nie jest palny, ale po podgrzaniu może wydzielać toksyczny dym, który może zawierać arsyn..

Korozyjność

W obecności wilgoci może powodować korozję metali.

Ciepło parowania

77 kJ / mol.

Stała dysocjacji (Ka)

1,110-4 przy 25 ºC.

Współczynnik załamania światła

-1755 (Arsenolit)

-1,92-2,01 (Claudetite).

Reaktywność

-Trójtlenek arsenu jest związkiem amfoterycznym, ale działa przede wszystkim jako kwas.

-Może reagować z kwasem solnym lub fluorowodorowym, tworząc trichlorek arsenu lub trifluorek arsenu.

-Podobnie reaguje z silnymi utleniaczami, takimi jak kwas azotowy, powodując kwas arsenowy i podtlenek azotu..

-Trójtlenek arsenu może reagować z kwasem azotowym, wytwarzając arsynę lub pierwiastek arszenikowy, w zależności od warunków reakcji..

AsdwaLUB3   +   6 Zn + 12 HNO3 => 2 AsH3   +    6 Zn (NO3)dwa    +    3 HdwaLUB.

Ta reakcja posłużyła jako podstawa do stworzenia testu Marsha, służącego do wykrywania zatrucia arszenikiem..

Nomenklatura

WdwaLUB3 Można go nazwać według następujących nomenklatur, wiedząc, że arsen działa z walencją +3:

-Tlenek arsenu (nomenklatura tradycyjna).

-Tlenek arsenu (III) (nomenklatura zapasów).

-Trójtlenek diarsenu (nomenklatura systematyczna).

Aplikacje

Przemysłowy

-Jest używany do produkcji szkła, w szczególności jako środek wybielający. Jest również używany do produkcji ceramiki, produktów elektronicznych i fajerwerków.

-Dodawany jest jako dodatkowy składnik do stopów na bazie miedzi w celu zwiększenia odporności stopów metali na korozję.

-AsdwaLUB3 jest materiałem wyjściowym do przygotowania arsenu pierwiastkowego, do ulepszania połączeń elektrycznych oraz do produkcji półprzewodników arsenkowych

-AsdwaLUB3, jak również arsenian miedzi, są używane jako środki konserwujące drewno. Został użyty w połączeniu z octanem miedzi do uzyskania zielonego pigmentu Paris, używanego do produkcji farb i rodentycydów..

Lekarze

-Trójtlenek arsenu to związek stosowany od wieków w leczeniu wielu chorób. Stosowano go jako tonik w leczeniu zaburzeń odżywiania, nerwobólów, reumatyzmu, artretyzmu, astmy, pląsawicy, malarii, kiły i gruźlicy.

-Stosowano go również w miejscowym leczeniu chorób skóry, niszcząc niektóre powierzchowne nabłonki..

-Roztwór Fowlera był stosowany w leczeniu chorób skóry i białaczki. Zaprzestano stosowania tego leku..

-XX wieku chiński badacz Zhang Tingdong prowadził badania nad zastosowaniem trójtlenku arsenu w leczeniu ostrej białaczki promielocytowej (APL). Co doprowadziło do produkcji leku Trisenox, który został zatwierdzony przez amerykańską FDA.

-Trisenox był stosowany u pacjentów z APL, którzy nie reagują na leczenie „pierwszego rzutu” składające się z kwasu all-trans retinowego (ATRA). Wykazano, że trójtlenek arsenu indukuje apoptozę komórek rakowych.

-Trisenox jest stosowany jako lek cytostatyczny w leczeniu opornego na leczenie podtypu promielocytów (M3) przez APL.

Bibliografia

  1. Shen i in. (2001). Badania skuteczności klinicznej i farmakokinetyki małych dawek trójtlenku arsenu w leczeniu nawrotowej ostrej białaczki promielocytowej: porównanie z dawką konwencjonalną. Leukemia 15, 735–741.
  2. Science Direct. (2014). Trójtlenek arsenu. Sevier. Odzyskany z: sciencedirect.com
  3. Wikipedia. (2019). Trójtlenek arsenu. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2019). Tlenek arsenu (III). Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Deborah M. Rusta i Steven L. Soignetb. (2001). Profil ryzyka / korzyści trójtlenku arsenu. The Onkologist vol. 6 Dodatek 2 29-32.
  6. New England Journal of Medicine. (11 lipca 2013). Kwas retinowy i trójtlenek arsenu w ostrej białaczce promielocytowej. n pol j med 369; 2.

Jeszcze bez komentarzy