Struktura, właściwości, nazewnictwo i zastosowania trójtlenku arsenu (As2O3)



The trójtlenek arsenu jest związkiem nieorganicznym, którego wzór chemiczny to As2O3. Arsen w stanie metalicznym szybko przekształca się w ten tlenek, który jest bardzo toksyczną trucizną, która może mieć ostre i przewlekłe objawy.

Będąc pierwiastkami arsenowymi i tlenowymi bloku p, ze względnie niską różnicą elektroujemności, oczekuje się As2O3 składać się z natury kowalencyjnej; to znaczy, że wiązania As-O dominują w swoich ciałach stałych, na oddziaływaniach elektrostatycznych między jonami As3+ i O2-.

Ostre zatrucie trójtlenkiem arsenu powstaje w wyniku spożycia lub wdychania, co jest najważniejszym objawem tego: silne zaburzenia żołądkowo-jelitowe, skurcze, zapaść krążeniowa i obrzęk płuc.

Jednak pomimo jego toksyczności, był on stosowany przemysłowo; na przykład w ochronie drewna, w produkcji pigmentów, półprzewodników itp. Podobnie był wcześniej stosowany w leczeniu wielu chorób.

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

Indeks

  • 1 Struktura trójtlenku arsenu
    • 1.1 Claudetita
    • 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 Punkt zapłonu
    • 2.9 Rozpuszczalność w wodzie
    • 2.10 Rozpuszczalność
    • 2.11 Gęstość
    • 2.12 Ciśnienie pary
    • 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 referencji

Struktura trójtlenku arsenu

Claudetita

W temperaturze pokojowej, Ace2O3 krystalizuje w dwóch jednoskośnych polimorfach, obydwu występujących w minerale klaudetytu. W nich masz jednostki piramidy trygonalnej AsO3, które są połączone przez ich atomy tlenu, aby skompensować niedobór elektroniczny samej jednostki.

W polimorfie jednostki AsO3 są one połączone w rzędy (claudetita I), aw drugim są połączone tak, jakby tkały sieć (claudetita II):

Ciecz i gaz

Gdy wszystkie te struktury, które definiują monokliniczne kryształy, są ogrzewane, wibracje są takie, że kilka wiązań As-O zostaje zerwanych, a mniejsza cząsteczka kończy się dominacją: Jak4O6. Na dolnym obrazie pokazano jego strukturę.

Można powiedzieć, że składa się z dimeru Ace2O3. Jego stabilność jest taka, że ​​podtrzymuje 800 ° C w fazie gazowej; ale powyżej tej temperatury jest podzielony na cząsteczki As2O3.

Arsenolit

To samo co4O6 mogą oddziaływać ze sobą, aby krystalizować w sześcienną bryłę, której strukturę można znaleźć w mineralnym arsenolicie.

Zauważ, że obraz pokazuje strukturę z wyższej płaszczyzny. W porównaniu z kludetytem, ​​jego strukturalna różnica w stosunku do arsenolitu jest oczywista. Są to dyskretne cząsteczki As4O6 jednostki te są utrzymywane przez siły Van der Waalsa.

Właściwości

Nazwy handlowe

-Arsenolit

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetita

Masa cząsteczkowa

197,84 g / mol.

Wygląd fizyczny

-Białe sześcienne kryształy (arsenolit).

-Bezbarwne jednoskośne kryształy (Claudetite).

-Stałe białe lub przezroczyste, szkliste, bezpostaciowe grudki lub krystaliczny proszek.

Zapach

Toaleta.

Smak

Bez smaku.

Temperatura wrzenia

460 ° C.

Temperatura topnienia

-313 ° C (Claudetita).

-274 ° C (arsenolit).

Punkt zapłonu

485 ° C (sublimaty).

Rozpuszczalność w wodzie

17 g / l w 18 ° C (20 g / l w 25 ° C).

Rozpuszczalność

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

Gęstość

-3,85 g / cm3 (sześcienne kryształy);

-4,15 g / cm3 (Kryształy rombowe).

Ciśnienie pary

2,47 · 10-4 mmHg w 25 ° C.

Rozkład

Nie jest palny, ale w wyniku ogrzewania może wywołać toksyczny dym, który może zawierać arsynę.

Korozyjność

W obecności wilgoci może powodować korozję metali.

Ciepło parowania

77 kJ / mol.

Stała dysocjacji (Ka)

1,1 · 10-4 w 25 ° C.

Współczynnik załamania światła

-1 755 (Arsenolyte)

-1.92-2.01 (Claudetita).

Reaktywność

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

-Może reagować z kwasem chlorowodorowym lub kwasem fluorowodorowym, tworząc trichlorek arsenu lub arsen trifluorku.

-Reaguje również z silnymi utleniaczami, takimi jak kwas azotowy, powodując kwas arsenowy i podtlenek azotu.

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

Jak2O3   +   6 Zn + 12 HNO3 => 2 AsH3   +    6 Zn (NO3)2    +    3 H2O.

Ta reakcja posłużyła jako podstawa do stworzenia testu Marsh, używanego do wykrywania zatrucia arsenem.

Nomenklatura

Al As2O3 może być nazwany zgodnie z następującymi nomenklaturami, wiedząc, że arsen działa z wartościowością +3:

-Tlenek arsenu (tradycyjna nomenklatura).

-Tlenek arsenu (III) (nomenklatura zapasów).

-Trójtlenek diarsenu (nomenklatura systematyczna).

Używa

Przemysłowe

-Stosuje się go do produkcji szkieł, zwłaszcza jako środka odbarwiającego. Jest również stosowany w produkcji ceramiki, produktów elektronicznych i fajerwerków.

-Jest dodawany jako niewielki składnik do stopów na bazie miedzi, aby zwiększyć odporność na korozję metali stopowych.

-As2O3 jest materiałem wyjściowym do przygotowania arsenu pierwiastkowego, do poprawy połączeń elektrycznych i do przygotowania półprzewodników arsenkowych

-As2O3, Oprócz arsenianu miedzi stosowane są jako środki konserwujące do drewna. Stosowano go w połączeniu z octanem miedzi do przygotowania zielonego pigmentu paryskiego, stosowanego do wytwarzania farb i rodentycydów.

Lekarze

-Trójtlenek arsenu jest związkiem stosowanym od wieków w leczeniu wielu chorób. Był stosowany jako środek wzmacniający w leczeniu zaburzeń odżywiania, nerwobólu, reumatyzmu, zapalenia stawów, astmy, pląsawicy, malarii, kiły i gruźlicy.

-Stosowano go także w miejscowym leczeniu chorób skóry, stosowanych do niszczenia niektórych powierzchniowych nabłoniaków.

-Rozwiązanie Fowlera zastosowano w leczeniu chorób skóry i białaczki. Stosowanie tego leku zostało przerwane.

-W latach siedemdziesiątych chiński badacz Zhang Tingdong opracował 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 „pierwszej linii”, składający się z całego kwasu trans-retinowego (ATRA). Wykazano, że trójtlenek arsenu wywołuje apoptozę komórek rakowych.

-Trisenox stosuje się jako cytostat w leczeniu opornego na leczenie podtypu promielocytowego (M3) APL.

Referencje

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