ARSENO TRIOKSIDAS (AS2O3): STRUKTŪRA, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Arseno trioksidas yra neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra tokia, kaip ₂ O ₃ . Savo metalinės būklės arsenas greitai virsta šiuo oksidu, kuris yra labai toksiškas nuodas, galintis turėti ūmų ir lėtinį pobūdį.

Kadangi arsenas ir deguonis yra p bloko elementai, su palyginti mažu elektronegatyvumo skirtumu, tikimasi, kad As ₂ O ₃ yra kovalentinis junginys; tai yra, kad As-O jungtys vyrauja kietoje jos dalyje, kai vyksta elektrostatinės sąveikos tarp As ³⁺ ir O ^2- jonų .

Kietas arseno trioksidas. Šaltinis: Walkerma iš „Wikimedia Commons“.

Ūminė intoksikacija arseno trioksidu pasireiškia nurijus ar įkvėpus. Svarbiausios jų apraiškos yra: sunkūs virškinimo trakto sutrikimai, mėšlungis, kraujotakos kolapsas ir plaučių edema.

Nepaisant toksiškumo, jis buvo naudojamas pramoniniu būdu; pavyzdžiui, saugant medieną, gaminant pigmentus, puslaidininkius ir kt. Anksčiau jis buvo naudojamas gydant daugelį ligų.

Arseno trioksidas yra amfoterinis junginys, tirpus praskiestose rūgštyse ir šarmuose, netirpus organiniuose tirpikliuose ir santykinai tirpus vandenyje. Jis būna kietas (vaizdas viršuje), turintis dvi kristalines formas: kubinę ir monoklininę.

Arseno trioksido struktūra

Claudetita

Kambario temperatūroje As ₂ O ₃ kristalizuojasi į du monoklininius polimorfus, abu randami mineraliniame klodite. Juose yra trigonaliniai piramidiniai vienetai AsO ₃ , kuriuos jungia deguonies atomai, kad kompensuotų vieneto elektroninius trūkumus.

Viename polimorfiniame formate AsO ₃ vienetai yra susieti formuojančiomis eilėmis (I klaudenitas I), o kitame jie yra susieti taip, lyg jie būtų audę tinklą (claudetitas II):

Polimorfo Claudetite struktūra. Šaltinis: Benas Millsas.

Polimorfinio claudetito struktūra II. Šaltinis: Benas Millsas.

Skystas ir dujinis

Kai kaitinamos visos tos struktūros, kurios apibūdina monoklininius kristalus, virpesiai būna tokie, kad nutrūksta keli As-O ryšiai, o galiausiai vyrauja mažesnė molekulė: As ₄ O ₆ . Jos struktūra parodyta paveikslėlyje žemiau.

As4O6 molekulė. Šaltinis: Benas Millsas

Galima sakyti, kad jį sudaro As ₂ O ₃ dimeris . Jo stabilumas yra toks, kad jis palaiko 800 ° C dujų fazėje; tačiau aukščiau šios temperatūros jis suskaidomas į As ₂ O ₃ molekules .

Arsenolitas

Kadangi _{pats 4} O ₆ gali sąveikauti tarpusavyje ir kristalizuotis į kubinę kietą medžiagą, kurios struktūra randama mineraliniame arsenolite.

As4O6 molekulės kietoje arsenolito dalyje. Šaltinis: Benas Millsas

Atminkite, kad vaizdas rodo struktūrą iš aukštesnės plokštumos. Lyginant su claudetitu, akivaizdus jo struktūrinis skirtumas su arsenolitu. Čia jos yra atskiros kaip ₄ O ₆ molekulės , kurias kartu laiko Van der Waals jėgos.

Savybės

Prekės pavadinimai

-Arsenolitas

-Arsodentas

-Trisenoksas

-Klaudeitė

Molekulinė masė

197,84 g / mol.

Fizinė išvaizda

-Balti kubiniai kristalai (arsenolitas).

- Bespalviai monoklininiai kristalai (Claudetite).

- Baltos arba skaidrios kietos, stiklinės, amorfinės pudros arba kristaliniai milteliai.

Kvapas

Tualetas.

Skonis

Beskonis.

Virimo taškas

460 ° C.

Lydymosi temperatūra

-313 ° C (Claudetite).

-274 ° C (arsenolitas).

užsidegimo vieta

485ºC (sublimuoja).

Tirpumas vandenyje

17 g / L, esant 18 ° C (20 g / L, esant 25 ° C).

Tirpumas

Tirpsta rūgštyse (ypač druskos rūgštyje) ir šarmuose. Praktiškai netirpsta chloroforme ir eteryje.

Tankis

-3,85 g / cm ³ (kubiniai kristalai);

–4,15 g / cm ³ (rombo kristalai).

Garų slėgis

2,47 · ^10–4 mmHg, esant 25 ° C.

Skilimas

Jis nėra degus, tačiau kaitinant gali sukelti toksiškus dūmus, kuriuose gali būti arsinas.

Ėsdinimas

Esant drėgmei, jis gali būti ėsdinantis metalus.

Garinimo šiluma

77 kJ / mol.

Disociacijos konstanta (Ka)

1,1 · ^10–4 esant 25 ° C temperatūrai.

Lūžio rodiklis

-1 755 („Arsenolitas“)

–1,92–2,01 (Claudeitė).

Reaktyvumas

-Arseno trioksidas yra amfoterinis junginys, tačiau geriau jis veikia kaip rūgštis.

-Gali reaguoti su druskos rūgštimi arba vandenilio fluorido rūgštimi, sudarydamas arseno trichloridą arba arseno trifluoridą.

-Jis taip pat reaguoja su stipriais oksidantais, tokiais kaip azoto rūgštis, sukeldamas arseno rūgštį ir azoto oksidą.

-Arseno trioksidas gali reaguoti su azoto rūgštimi, gamindamas arsiną arba arseno elementą, priklausomai nuo reakcijos sąlygų.

As ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Ši reakcija buvo pagrindas kuriant „Marsh Test“, naudojamą aptikti apsinuodijimą arsenu.

Nomenklatūra

Kadangi ₂ O ₃ galima pavadinti pagal šias nomenklatūras, žinant, kad arsenas veikia su valencija +3:

-Arseno oksidas (tradicinė nomenklatūra).

-Arseno (III) oksidas (atsargų nomenklatūra).

-Diareneno trioksidas (sisteminė nomenklatūra).

Programos

Pramoninis

-Jis naudojamas stiklo gamyboje, ypač kaip balinimo priemonė. Jis taip pat naudojamas keramikos, elektronikos gaminių ir fejerverkų gamyboje.

-Jis pridedamas kaip nereikšmingas komponentas vario lydiniuose, siekiant padidinti legiruotų metalų atsparumą korozijai.

-As ₂ O ₃ yra pradinė medžiaga elementiniam arsenui ruošti, elektriniams ryšiams gerinti ir arsenido puslaidininkams gaminti

-As ₂ O ₃ , taip pat vario arsenatas, naudojami kaip medienos konservantai. Jis buvo naudojamas kartu su vario acetatu Paryžiaus žaliam pigmentui gaminti, naudojamas dažams ir rodenticidams gaminti.

Gydytojai

-Arseno trioksidas yra junginys, kuris šimtmečius buvo naudojamas gydant daugelį ligų. Jis buvo naudojamas kaip tonikas gydant mitybos sutrikimus, neuralgiją, reumatą, artritą, astmą, chorėją, maliariją, sifilį ir tuberkuliozę.

-Jis taip pat buvo naudojamas vietiniam odos ligų gydymui, buvo naudojamas sunaikinti kai kurias paviršutiniškas epiteliozes.

-Fowler tirpalas buvo naudojamas gydant odos ligas ir leukemiją. Šio vaisto vartojimas nutrauktas.

-Aštajame dešimtmetyje Kinijos tyrinėtojas Zhang Tingdong sukūrė arseno trioksido naudojimo ūminei promielocitinei leukemijai (APL) gydymą. Dėl to buvo pagamintas vaistas „Trisenox“, kurį patvirtino JAV FDA.

-Trisenoksas buvo naudojamas APL sergantiems pacientams, kurie nereaguoja į „pirmosios eilės“ gydymą, kurį sudaro visa trans-retinoinė rūgštis (ATRA). Įrodyta, kad arseno trioksidas sukelia vėžio ląstelėms apoptozę.

-Trisenoksas yra naudojamas kaip citostatikas, gydant APL ugniai atsparų promielocitinį potipį (M ₃ ).

Nuorodos

1. Shen ir kt. (2001). Mažos arseno trioksido dozės klinikinio veiksmingumo ir farmakokinetikos tyrimai gydant recidyvuojančią ūminę promielocitinę leukemiją: palyginimas su įprastinėmis dozėmis. Leukemija 15, 735–741.
2. „Science Direct“. (2014). Arseno trioksidas. Severas. Atkurta iš: sciencedirect.com
3. Vikipedija. (2019 m.). Arseno trioksidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
4. „PubChem“. (2019 m.). Arseno (III) oksidas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta ir Steven L. Soignetb. (2001). Arseno trioksido rizikos ir naudos santykis. The Oncologist vol. 6 2 priedas 29–32.
6. Naujasis Anglijos medicinos žurnalas. (2013 m. Liepos 11 d.). Retino rūgštis ir arseno trioksidas, skirti ūminei promielocitinei leukemijai. n engl j med 369; 2.