Structura, proprietățile, nomenclatura și utilizările arsine

3903
Basil Manning

arsine sau arsano este un gaz incolor și inodor, deși în contact cu aerul capătă un ușor miros de usturoi și pește. Termenul arsine nu este folosit doar pentru a denumi compusul AsH3, este, de asemenea, utilizat pentru a descrie un set de compuși organici de arsenic (As) cu formula AsH3-xRX.

În formula, R reprezintă compuși alchil sau arii. De exemplu, compusul As (C6H5)3 numită trifenilarsină, este cunoscută sub numele de arsină.

Molecula arsină. Sursa: Ben Mills [Domeniul public], din Wikimedia Commons.

Cu toate acestea, în chimia anorganică există un singur arsin: AsH3 (imaginea de sus). Sfera purpurie reprezintă atomul de arsen, iar cele albe atomii de hidrogen. Deși nu este prezentat, deasupra arsenicului există o pereche de electroni liberi (··).

Acțiunea toxică a arsinei are loc în principal prin inhalare, deoarece traversează peretele alveolar și trece în sânge. Acolo acționează producând hemoliză a eritrocitelor, eliberând hemoglobină care provoacă leziuni ale tubilor renali, ceea ce duce la disfuncție renală..

Indice articol

  • 1 Structura arsinei
  • 2 Proprietăți
    • 2.1 Denumiri
    • 2.2 Greutate moleculară
    • 2.3 Descrierea fizică
    • 2.4 Miros
    • 2.5 Punctul de fierbere
    • 2.6 Punct de topire
    • 2.7 Punct de aprindere
    • 2.8 Solubilitate
    • 2.9 Densitate
    • 2.10 Densitatea vaporilor
    • 2.11 Presiunea vaporilor
    • 2.12 Stabilitate
    • 2.13 Descompunerea
    • 2.14 Căldura de vaporizare
    • 2.15 Entalpia standard de formare
  • 3 Nomenclatură
  • 4 utilizări
    • 4.1 Materiale semiconductoare
    • 4.2 Armament chimic
    • 4.3 Liganzi
  • 5 Efecte toxice
    • 5.1 Acțiune asupra eritrocitelor și hemoglobinei
  • 6 Referințe

Structura arsinei

Structura AsH3 cu unghiul și lungimea legăturii. Sursa: Benjah-bmm27 prin Wikipedia

După cum se vede în cele două imagini superioare, AsH3 are o structură piramidală. Atomul As este situat în centrul piramidei, în timp ce cei trei H sunt în fiecare dintre vârfurile sale. Hibridizarea chimică a lui As ar trebui să fie de obicei sp3 să adopte această geometrie.

Imaginea arată că legăturile As-H au o lungime de 1.519 Å, iar cele trei H sunt separate printr-un unghi de 91,8º. Acest unghi diferă considerabil de la 107º pentru molecula de amoniac, NH3, indicând o apropiere între H.

Unii chimiști susțin că acest lucru se datorează diferenței dintre razele atomice dintre N și As.

Fiind cel mai mic N, H sunt mai aproape unul de celălalt, crescând repulsiile lor electrostatice, care tind să le îndepărteze. Între timp, As este mai mare, deci H-urile sunt mai îndepărtate una de cealaltă și repulsiile dintre ele sunt mai mici, așa că tind să se separe mai puțin..

Proprietăți

Numele

-Arsine sau arsano

-Hidrură de arsen

-Trihidrură de arsen

-Arsenid de hidrogen

Greutate moleculară

77,946 g / mol.

Descriere Fizica

Gaz incolor.

Miros

Este inodor, dar în contact cu aerul capătă un ușor miros de usturoi și pește. Nu este un gaz iritant și, în plus, nu produce simptome imediate; astfel încât oamenii ar putea să nu fie conștienți de prezența sa.

Punct de fierbere

-80,4ºF la 760mmHg (-62,5ºC).

Punct de topire

-179 ºF (-116 ºC).

punctul de aprindere

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Gaz foarte inflamabil.

Solubilitate

În apă 28 mg / 100 ml (practic insolubil în apă). Ușor solubil în alcool și alcali. Solubil în benzen și cloroform.

Densitate

4,93 g / L de gaz.

Densitatea vaporilor

2,66 până la 2,695 (în raport cu aerul luat ca 1).

Presiunea aburului

11.000 mmHg la 20 ° C.

Stabilitate

Când este expus la lumină, arsinul umed se descompune rapid, depunând arsenic negru strălucitor.

Descompunere

Când este încălzit până la descompunere, emite fum de arsenic foarte toxic, însoțit de hidrogen gazos. Se descompune la 300ºC.

Căldura de vaporizare

26,69 kJ / mol.

Entalpia standard de formare

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenclatură

În secțiunea anterioară, au fost menționate alte nume acceptate pentru arsine. Considerând-o o hidrură binară între arsenic și hidrogen, poate fi numită pe baza nomenclaturilor sistematice, stoc și tradiționale.

În nomenclatura sistematică, ei numără numărul de atomi de hidrogen. Astfel, numele său devine: trihidrură de arsen.

Numele său conform nomenclaturii stocului este foarte asemănător, dar adăugându-și sarcina cu cifre romane între paranteze: hidrură de arsen (III).

Și în ceea ce privește nomenclatura tradițională, numele său este arsina sau arsano.

Poate fi numit și arsenid de hidrogen; cu toate acestea, nu este pe deplin corect, deoarece ar presupune presupunerea că arsenicul este mai electronegativ decât hidrogenul și participă la legătură ca As3-.

Aplicații

Materiale semiconductoare

Arsine este utilizat la fabricarea materialelor semiconductoare, utilizate în microelectronică și lasere în stare solidă. Este folosit ca dopant pentru siliciu și germaniu. Arsine este utilizat la fabricarea semiconductorilor GaAs.

Procedura utilizată este depunerea chimică a vaporilor (CVD) la 700 - 900 ºC, conform următoarei reacții:

Ga (CH3)3     +     Frasin3    => GaAs + 3CH4

Armament chimic

Arsine este un gaz mortal, deci a fost gândit pentru a fi utilizat în războiul chimic. Dar nu a fost niciodată folosit oficial ca armă chimică, datorită inflamabilității sale ridicate și a eficacității scăzute în comparație cu alți compuși mai puțin inflamabili..

Cu toate acestea, unii compuși organici derivați din arsină, mult mai stabili, s-au dovedit a fi de aplicație în războiul chimic, de exemplu Lewisite (β-clorovinildicloroarsină).

Liganzi

Arsina este un gaz care se aprinde în aer, dar derivații săi organici mai stabili, de exemplu AsR3 (R = grupări alchil sau arii), sunt utilizate ca lianți în chimia coordonării metalelor.

Asul (C6H5) este un liant moale și, prin urmare, este de obicei încorporat în complexe metalice care au atomi centrali cu stări de oxidare scăzute (cationi moi).

Efecte toxice

Toxicitatea sa este de așa natură încât la o concentrație aeriană de 250 ppm este instantaneu letală. Poate fi letal în timpul expunerii de 30 de minute la o concentrație de aer inhalat de 25 - 50 ppm.

Cea mai mare parte a acțiunii toxice a arsinei se produce prin inhalare. Este capabil să traverseze peretele alveolar și să treacă în sânge unde își exercită acțiunea toxică, care se efectuează asupra eritrocitelor și funcției renale..

Intoxicația cu Arsine se manifestă prin tulburări de conștiință, șoc, hematurie, icter și insuficiență renală..

Acțiune asupra eritrocitelor și hemoglobinei

Arsine are mai multe acțiuni care se exercită pe peretele eritrocitelor și al hemoglobinei. Ea promovează eliberarea grupului hem de hemoglobină. Arsina este un agent hemolitic indirect, acționează prin inhibarea acțiunii catalazei.

Acest lucru duce la acumularea de peroxid de hidrogen (HDouăSAUDouă), care provoacă ruperea membranei eritrocitare. Pe de altă parte, arsina produce o scădere a concentrației intracelulare a glutationului redus (GSH), care contribuie la distrugerea membranei eritrocitare.

Hemoliza masivă este fatală și se manifestă printr-o reducere a concentrației sanguine a hemoglobinei și a hematocritului; creșterea concentrației serice de hemoglobină și bilirubină; și hematurie.

Insuficiența renală rezultă din precipitarea hemoglobinei sub formă de aruncări în tubii renali, observată la autopsii. Deși, s-au găsit, de asemenea, dovezi, in vitro, ale unei acțiuni toxice directe a arsinei pe liniile celulare renale din cultură.

Referințe

  1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (a patra editie). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
  3. Învățător de chimie. (2019). Arsine. Recuperat de pe: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Recuperat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Recuperat de la: cameochemicals.noaa.gov
  6. Institutul mexican de securitate socială. (2005). Otravire cu Arsine. [PDF]. Recuperat de pe: medigraphic.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.