ARSINAS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, NOMENKLATŪRA IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Arsine arba Arsine yra bespalvis ir bekvapis dujų, nors sąlyčio su oru įgauna kvapą šviesos česnaką ir žuvų. Sąvoka arsinas ne tik vartojama junginio AsH _{3 pavadinimui} , bet taip pat naudojama apibūdinti organinių arseno (As) junginių, kurių formulė AsH _3-x R _x, rinkinį .

Formulėje R reiškia alkilo arba arilo junginius. Pavyzdžiui, junginys Kaip (C ₆ H ₅ ) ₃ vadinamas trifenilarsinu, yra žinomas kaip Arsine.

Arsino molekulė. Šaltinis: Benas Millsas, iš „Wikimedia Commons“.

Tačiau neorganinėje chemijoje yra tik vienas arsinas: AsH ₃ (viršutinis vaizdas). Violetinė sfera žymi arseno atomą, o baltoji - vandenilio atomus. Nors nerodyta, virš arseno yra laisvųjų elektronų pora (··).

Toksiškas arsino poveikis dažniausiai būna įkvėpus, nes jis kerta alveolių sieną ir patenka į kraują. Ten jis sukelia eritrocitų hemolizę ir išskiria hemoglobiną, kuris pažeidžia inkstų kanalėlius ir sukelia inkstų funkcijos sutrikimą.

Arsino struktūra

AsH3 struktūra su jungties kampu ir ilgiu. Šaltinis: „Benjah-bmm27“ per Vikipediją

Kaip matyti iš dviejų aukščiausių vaizdų, AsH ₃ turi piramidinę struktūrą. As atomas yra piramidės centre, o trys H kiekvienoje jo viršūnėje. Cheminė As hibridizacija paprastai turi būti sp ^3, kad būtų galima pritaikyti šią geometriją.

Paveikslėlyje parodyta, kad As-H jungčių ilgis yra 1,519 Å, o trys H yra atskirti 91,8º kampu. Šis kampas labai skiriasi nuo amoniako molekulės NH ₃ 107º kampo , nurodant, kad H yra artimas.

Kai kurie chemikai tvirtina, kad taip yra dėl atominių spindulių skirtumų tarp N ir As.

Būdami mažiausiu N, H yra arčiau vienas kito, didindami jų elektrostatinius atstumus, kurie linkę juos atstumti. Tuo tarpu As yra didesnis, todėl Hs yra labiau nutolę vienas nuo kito, o atstumai tarp jų yra mažesni, todėl jie linkę atskirti mažiau.

Savybės

Vardai

-Arsinas arba arsanas

-Arseno hidridas

-Arseno trihidridas

-Vandenilio arsenidas

Molekulinė masė

77,946 g / mol.

Fizinis aprašymas

Bespalvės dujos.

Kvapas

Jis yra bekvapis, tačiau susilietęs su oru įgauna silpną česnako ir žuvies kvapą. Tai nėra dirginančios dujos, be to, nesukelia tiesioginių simptomų; kad žmonės gali nežinoti apie jo buvimą.

Virimo taškas

Nuo -80,4 ° F iki 760 mmHg (-62,5 ° C).

Lydymosi temperatūra

-179 ° F (-116 ° C).

užsidegimo vieta

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Labai degios dujos.

Tirpumas

Vandenyje 28 mg / 100 ml (vandenyje praktiškai netirpus). Silpnai tirpsta alkoholyje ir šarmuose. Tirpsta benzene ir chloroforme.

Tankis

4,93 g / l dujų.

Garų tankis

2,66–2,695 (oro atžvilgiu imama kaip 1).

Garo slėgis

11 000 mmHg esant 20 ° C temperatūrai.

Stabilumas

Patekęs į šviesą, šlapias arsinas greitai suyra ir nusėda blizgančiu juodu arsenu.

Skilimas

Kai jis kaitinamas iki skilimo, jis išskiria labai toksiškus arseno dūmus kartu su vandenilio dujomis. Jis suyra 300 ° C temperatūroje.

Garinimo šiluma

26,69 kJ / mol.

Standartinė formavimo entalpija

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatūra

Ankstesniame skyriuje buvo paminėti kiti priimtini arsino pavadinimai. Atsižvelgiant į dvejetainį hidridą tarp arseno ir vandenilio, jį galima pavadinti remiantis sistemine, atsargų ir tradicine nomenklatūromis.

Sisteminėje nomenklatūroje jie skaičiuoja vandenilio atomų skaičių. Taigi, jūsų vardas tampa: tri arseno hidridas.

Jos pavadinimas pagal akcijų nomenklatūrą yra labai panašus, tačiau skliausteliuose pridedant romėniškus skaitmenis: arseno (III) hidridas .

Kalbant apie tradicinę nomenklatūrą, jos pavadinimas yra arsina arba arsano.

Jis taip pat gali būti vadinamas vandenilio arsenidu; tačiau tai nėra visiškai teisinga, nes darytina prielaida, kad arsenas yra labiau elektronegatyvus nei vandenilis ir dalyvauja jungtyje kaip ^3–3 .

Programos

Puslaidininkių medžiagos

Arsinas naudojamas gaminant puslaidininkines medžiagas, naudojamas mikroelektronikoje ir kietojo kūno lazeriuose. Jis naudojamas kaip silicio ir germanio pagalbinės medžiagos. Arsinas yra naudojamas gaminant „GaAs“ puslaidininkį.

Taikoma cheminio nusodinimo iš garų (CVD) 700–900 ºC temperatūroje, remiantis tokia reakcija:

Ga (CH ₃ ) ₃ + ASH ₃ => GaAs + 3CH ₄

Cheminiai ginklai

Arsinas yra mirtinos dujos, todėl buvo manoma, kad jis bus naudojamas cheminiame kare. Tačiau jis niekada nebuvo oficialiai naudojamas kaip cheminis ginklas dėl didelio degumo ir mažesnio efektyvumo, palyginti su kitais mažiau degiais junginiais.

Tačiau kai kurie organiniai junginiai, gauti iš arsino, yra daug stabilesni, pavyzdžiui, levisitas (β-chlorovinildichloroarsinas), kuris yra daug stabilesnis.

Ligandos

Arsinas yra dujos, kurios užsidega ore, tačiau jos stabilesni organiniai dariniai, pavyzdžiui, AsR ₃ (R = alkilo ar arilo grupės), naudojami kaip rišikliai metalų koordinavimo chemijoje.

Kadangi (C ₆ H ₅ ) yra minkštas rišiklis, todėl paprastai jis yra įterpiamas į metalų kompleksus, turinčius centrinius atomus, turinčius mažai oksidacijos būsenų (minkštųjų katijonų).

Toksiškas poveikis

Jo toksiškumas yra toks, kad esant 250 ppm oro koncentracijai, jis akimirksniu tampa mirtinas. 30–50 ppm koncentracijos įkvėpus ore koncentracija gali būti mirtina.

Didžioji dalis toksinio arsino veikimo atsiranda įkvėpus. Jis sugeba kirsti alveolių sieną ir patekti į kraują ten, kur daro toksinį poveikį, kuris atliekamas eritrocituose ir inkstuose.

Apsinuodijimas arsinu pasireiškia sąmonės sutrikimais, šoku, hematurija, gelta ir inkstų nepakankamumu.

Veiksmai su eritrocitais ir hemoglobinu

Arsinas turi keletą veiksmų, veikiančių raudonųjų kraujo kūnelių sienelę ir hemoglobiną. Ji skatina hemo grupės išsiskyrimą iš hemoglobino. Arsinas yra netiesioginis hemolizinis agentas, jis slopina katalazės veikimą.

Tai lemia vandenilio peroksido (H ₂ O ₂ ) kaupimąsi , kuris sukelia eritrocitų membranos plyšimą. Kita vertus, dėl arsino sumažėja sumažėjusio glutationo (GSH) tarpląstelinė koncentracija, o tai prisideda prie eritrocitų membranos sunaikinimo.

Masinė hemolizė yra mirtina ir pasireiškia sumažėjus hemoglobino ir hematokrito koncentracijai kraujyje; padidėjusi hemoglobino ir bilirubino koncentracija serume; ir hematurija.

Inkstų nepakankamumas atsiranda dėl cilindrų pavidalo hemoglobino nusėdimo inkstų kanalėliuose, stebimo skrodimo metu. In vitro taip pat rasta įrodymų apie tiesioginį toksinį arsino poveikį inkstų ląstelių linijoms kultūroje.

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Vikipedija. (2018 m.). Arsinas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
3. Chemijos mokinys. (2019 m.). Arsinas. Atkurta iš: chemistrylearner.com
4. „PubChem“. (2019 m.). Arsinas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. „Cameo“ chemikalai. (sf). Arsinas. Atkurta iš: cameochemicals.noaa.gov
6. Meksikos socialinės apsaugos institutas. (2005). Apsinuodijimas arsinu. . Atkurta iš: medigraphic.com