Kwas arsenowy (H3AsO3) Właściwości, zagrożenia i zastosowania



The kwas arsenowy jest nieorganicznym związkiem o wzorze H3AsO3. Jego struktura jest analogiczna do trihydroksyaminy i może być przepisana jako As (OH) 3. Jest w postaci wodnej i nie było możliwe wyizolowanie w czystym stanie stałym. Jego struktura jest przedstawiona na rysunku 1.

Wytwarzanie As (OH) 3 pociąga za sobą powolną hydrolizę trójtlenku arsenu w wodzie. Suma zasady przekształca kwas arsenowy w jony arseninowe: [AsO (OH) 2] -, [AsO2 (OH)] 2- i [AsO3] 3-.

Jest to słaby kwas. Reakcje przypisywane wodnemu trójtlenkowi arsenu wynikają z kwasu arsenowego i jego zasad sprzężonych.

Indeks

  • 1 Fizyczne i chemiczne właściwości kwasu arsenowego
  • 2 Reaktywność i zagrożenia
    • 2.1 W przypadku kontaktu z oczami
    • 2.2 W przypadku kontaktu ze skórą
    • 2.3 W przypadku połknięcia
    • 2.4 W przypadku wdychania
  • 3 zastosowania
  • 4 odniesienia

Właściwości fizyczne i chemiczne kwasu arsenowego

Kwas arsenowy jest piramidalną cząsteczką składającą się z trzech grup hydroksylowych przyłączonych do arsenu. Widmo 1H NMR roztworów kwasu arsenowego składa się z pojedynczego sygnału zgodnego z wysoką symetrią cząsteczki. Istnieje tylko w roztworze wodnym.

Wspomniany roztwór jest bezbarwny i nie ma charakterystycznego aromatu. Jest przechowywany w bursztynowych pojemnikach, aby uniknąć reakcji z promieniowaniem UV (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Jego masa cząsteczkowa wynosi 125,94 g / mol. Chociaż związek nie został wyizolowany, jego właściwości obliczono metodami obliczeniowymi (© Royal Society of Chemistry, 2015), uzyskując temperaturę topnienia 271,52 ° C, temperaturę wrzenia 626,14 ° C i rozpuszczalność w wodzie 1 x 106 mg / l w 25 ° C.

Związek ma pKa 9,2 dla reakcji:

H3AsO3 ⇌ H2AsO3- + H+

Literatura donosi, że związek ma charakter amfoteryczny, chociaż dysocjuje jako zasada w mniejszym stopniu niż dysocjuje jako kwas, zasada ma pKb 14 dla reakcji:

As (OH) 3 ⇌ As (OH) 2+ + OH-

Prowadzi to do powstawania gatunków takich jak kwaśne siarczki wodorotlenku arsenu (As (OH) (HSO4) +, As (OH) 2 (HSO4)) w stężonych roztworach kwasu siarkowego lub do tworzenia siarczanu kwasu arsenowego (As ( HSO4) 3) w roztworach dymiącego kwasu siarkowego.

Kwas arsenowy może działać jako środek utleniający lub redukujący, pozostając odpowiednio jako elementarny arsen lub kwas arsenowy zgodnie z pół-reakcjami:

H3AsO3 + 3H + + 3e- → As + 3 H2O (ξ0 = +0,240 V)

H3AsO3 + H2O → H3AsO4 + 2H + + 2e- (ξ0 = -0,560 V)

Kwas arsenowy jest silniejszym środkiem utleniającym niż jego odpowiednik fosfonowy, ale słabszym czynnikiem redukującym niż ten (Egon Wiberg, 2001).

Reaktywność i zagrożenia

Kwas arsenowy jest związkiem sklasyfikowanym jako stabilny, jednak jest to toksyczny i żrący odczynnik.

Związek ma znikome ryzyko pożaru i wybuchu pod wpływem ciepła lub płomienia. W takim przypadku pojemnik należy przenieść, jeśli to możliwe, unikać wdychania oparów lub pyłu.

Po podgrzaniu związek uwalnia toksyczne i żrące opary tlenku arsenu. Należy nosić niezależny aparat oddechowy i odzież ochronną, aby uniknąć kontaktu w przypadku pożaru.

Może być drażniący dla oczu, skóry i błon śluzowych. Może powodować uczulenie. Zatrucie może wpływać na ośrodkowy układ nerwowy, przewód pokarmowy i układ sercowo-naczyniowy, wątrobę i nerki. Związki zawierające arsen są wysoce toksyczne i rakotwórcze.

W przypadku kontaktu z oczami

Umyć dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut, od czasu do czasu podnosząc powieki, aż nie będzie śladów pozostałości chemicznych.

W przypadku kontaktu ze skórą

Natychmiast umyć dużą ilością wody z mydłem przez co najmniej 15 minut, zdejmując skażoną odzież i buty. Oparzenia pokrywa się suchym sterylnym bandażem (bezpieczny, nie ciasny).

W przypadku połknięcia

Świadomej ofierze należy zapewnić duże ilości wody w celu rozcieńczenia kwasu. Nie należy stosować płukania żołądka ani wywoływać wymiotów. Personel medyczny musi utrzymywać drogi oddechowe i oddychać.

W przypadku wdychania

W razie potrzeby należy podać sztuczne oddychanie. Przenieś ofiarę do chłodnego miejsca i utrzymuj ją w cieple i spoczynku.

We wszystkich przypadkach należy natychmiast zwrócić się o pomoc medyczną (Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej, roztwór kwasu Arsenious, 2007).

Używa

Kwas arsenowy stosuje się do wykrywania małych ilości jodu lub związków jodu. W pracy (Weegh, 1972) zbadano niektóre aspekty kwasowej reakcji arsenu, zwracając uwagę na właściwości optyczne roztworów ceru.

Zbadano również wpływ kinetyczny kilku związków, zwłaszcza wpływu jonów chlorkowych i bromkowych oraz kinetycznych efektów chlorku lub bromku w połączeniu z jodkiem..

Kwas arsenowy może być również używany nielegalnie do produkcji aborcji (Trend, 1858).

Kwas arsenowy reaguje na ogrzewanie, tworząc trójtlenek arsenu (As2O3), który jest powszechnie znany jako kwas arsenowy, chociaż nie jest to ten sam związek. Strukturę trójtlenku arsenu przedstawiono na rysunku 3.

Rysunek 1: Struktura trójtlenku arsenu.

Związek ten, znany również jako Trisenox, jest stosowany w leczeniu pacjentów z białaczką, którzy nie zareagowali na inne leki. Ten lek został zatwierdzony do stosowania przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) jako leczenie białaczki.

Sposób działania związku jest niejasny. Może powodować zmiany morfologiczne i fragmentację DNA w komórkach białaczki promielocytowej, powodując śmierć komórek i degradację lub uszkodzenie PML / RAR alfa (białko fuzyjne) (Nurse's Drug Handbook 7 Ed, 2013).

Jest trujący dla ludzkiego ciała, jest jednym z bardzo kontrowersyjnych leków w tej dziedzinie. Trójtlenek arsenu został po raz pierwszy użyty jako tradycyjna medycyna chińska o nazwie Pi Shuang. Jest nadal stosowany w leczeniu pacjentów z rakiem i innymi schorzeniami. (Przegląd kwasu Arsenious, 2007-2016).

Referencje

  1. © Royal Society of Chemistry. (2015). Kwas arsenowy. Pobrane z chemspidera.
  2. © Royal Society of Chemistry. (2015). Trihydroksyamina. Pobrane z chemspidera.
  3. Przegląd kwasu arsenowego. (2007-2016). Odzyskany z Medicalook.
  4. Kwas arsenowy. (2014, 28 lipca). Odzyskane z ebi.ac.uk. 
  5. Egon Wiberg, N. W. (2001). Chemia nieorganiczna Berlin: prasa akademicka.
  6. Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej Roztwór kwasu arseniowego. (2007, 10 września). Źródło: t3db.ca.
  7. National Center for Biotechnology Information. (2017, 4 marca). PubChem Compound Database; CID = 545,. Pobrane z PubChem.
  8. Nurse's Drug Handbook, wyd. 7 (2013). McGraw-Hill.
  9. Trend, H. G. (1858). Przypadek, w którym kwas arsenowy był używany do pozyskiwania aborcji. brytyjskie czasopismo medyczne original comunications, 725-726. 
  10. Weegh, W. H. (1972). Zastosowanie reakcji kwasu arsenowo-cerowego do oznaczania małych ilości związków jodu lub jodu. Clinica Chimica Acta Tom 39, Issue 2, 327-338.