Arsina štruktúra, vlastnosti, názvoslovie a použitie

Arsin alebo arsano je bezfarebný a bez zápachu, hoci v kontakte so vzduchom získava jemnú vôňu cesnaku a rýb. Termín arzín sa používa nielen na označenie zlúčeniny AsH₃, používa sa tiež na opis súboru organických zlúčenín arzénu (As) vzorca AsH_3-xR_x.

Vo vzorci R predstavuje alkylovú alebo arylovú zlúčeninu. Napríklad zlúčenina As (C₆H₅)₃ nazývaný trifenylarsín, je známy ako arzín.

V anorganickej chémii je však len jeden arzín: AsH₃ (horný obrázok) Fialová guľa predstavuje atóm arzénu a biele atómy vodíka. Hoci nie je ukázané, nad arzénom je pár voľných elektrónov (··).

Toxický účinok arzínu sa vyskytuje hlavne jeho inhaláciou, keď prechádza cez alveolárnu stenu a do krvi. Pôsobí na hemolýzu erytrocytov, uvoľňuje hemoglobín, ktorý spôsobuje poškodenie renálnych tubulov, čo vedie k dysfunkcii obličiek..

index

• 1 Štruktúra arzínu
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Názvy
  • 2.2 Molekulová hmotnosť
  • 2.3 Fyzický popis
  • 2.4 Vôňa
  • 2.5 Teplota varu
  • 2.6 Teplota topenia
  • 2.7 Bod vzplanutia
  • 2.8 Rozpustnosť
  • 2.9 Hustota
  • 2.10 Hustota pár
  • 2.11 Tlak pary
  • 2.12 Stabilita
  • 2.13 Rozklad
  • 2.14 Teplo na odparovanie
  • 2.15 Štandardná entalpia tréningu
• 3 Nomenklatúra
• 4 Použitie
  • 4.1 Polovodičové materiály
  • 4.2 Chemické zbrane
  • 4.3 Ligandy
• 5 Toxické účinky
  • 5.1. Účinky na erytrocyty a hemoglobín
• 6 Referencie

Štruktúra arzínu

Ako je vidieť na dvoch vyššie uvedených obrázkoch, AsH₃ Má pyramídovú štruktúru. Atóm As sa nachádza v strede pyramídy, zatiaľ čo tri H v každom z jej vrcholov. Chemická hybridizácia As by mala byť zvyčajne sp³ prijať túto geometriu.

Na obrázku je pozorované, že väzby As-H majú dĺžku 1,519 Á a tri H sú oddelené uhlom 91,8 °. Tento uhol sa značne líši od 107 ° pre molekulu amoniaku, NH₃, označujúci prístup medzi H.

Niektorí chemici tvrdia, že je to kvôli rozdielu medzi atómovými polomermi medzi N a Ace.

Byť najmenší N, H sú bližšie k sebe, zvyšujúc svoje elektrostatické odpory, ktoré majú tendenciu pohybovať sa preč. Medzitým je eso väčšie, takže H sú od seba vzdialenejšie a odpudzovanie medzi nimi je menšie, takže majú tendenciu oddeľovať menej.

vlastnosti

mená

-Arsine alebo arsano

-Hydrid arzénu

-Trihydrid arzénu

-Arzenid vodíka

Molekulová hmotnosť

77,946 g / mol.

Fyzický popis

Bezfarebný plyn.

vône

Je bez zápachu, ale pri kontakte so vzduchom získava jemnú vôňu cesnaku a rýb. Nie je dráždivým plynom a navyše nespôsobuje okamžité príznaky; aby ľudia nemuseli poznať svoju prítomnosť.

Teplota varu

-80,4 ° F až 760 mmHg (-62,5 ° C).

Teplota topenia

-179ºF (-116ºC).

Bod zapálenia

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Veľmi horľavý plyn.

rozpustnosť

Vo vode 28 mg / 100 ml (prakticky nerozpustný vo vode). Mierne rozpustný v alkohole a zásadách. Rozpustný v benzéne a chloroforme.

hustota

4,93 g / l plynu.

Hustota pár

2,66 až 2,695 (vo vzťahu k vzduchu vzatému ako 1).

Tlak pary

11 000 mmHg pri 20 ° C.

stabilita

Pri vystavení svetlu sa mokrý arzín rýchlo rozkladá, čím sa vytvára jasný čierny arzén.

rozklad

Keď sa zahrieva na rozklad, vyžaruje vysoko toxický dym arzénu, sprevádzaný plynným vodíkom. Rozkladá sa pri 300 ° C.

Odparovacie teplo

26,69 kJ / mol.

Štandardná entalpia tréningu

+ 66,4 kJ / mol.

názvoslovie

V predchádzajúcej časti sa spomínali iné názvy akceptované pre arzín. Vzhľadom na to, že ide o binárny hydrid medzi arzénom a vodíkom, možno ho pomenovať podľa systematických, skladových a tradičných názvov.

V systematickej nomenklatúre spočítajte počet atómov vodíka. Jeho názov teda vzniká: trihydrid arzénu.

Jeho názov podľa nomenklatúry zásob je veľmi podobný, ale pridáva svoju záťaž rímskymi číslicami v zátvorkách: hydrid arzénu (III).

Pokiaľ ide o tradičnú nomenklatúru, jej názov je arzín alebo arsano.

Môže sa tiež nazývať arzenid vodíka; nie je to však úplne správne, pretože by to znamenalo predpoklad, že arzén je elektronegatívnejší ako vodík a zúčastňuje sa na väzbe ako As^3-.

aplikácie

Polovodičové materiály

Arsín sa používa pri výrobe polovodičových materiálov s použitím v mikroelektronike a tuhých polovodičových laseroch. Používa sa ako dopant kremíka a germánia. Arzín sa používa pri výrobe polovodičov GaAs.

Použitým postupom je chemická depozícia z plynnej fázy (CVD) pri 700 - 900 ºC podľa nasledujúcej reakcie: \ t

Ga (CH₃)₃     +     ash₃    => GaAs + 3CH₄

Chemické vyzbrojovanie

Arzín je smrteľný plyn, preto sa uvažovalo o jeho použití v chemickej vojne. Nikdy sa však oficiálne nepoužívala ako chemická zbraň, vzhľadom na vysokú horľavosť a nižšiu účinnosť v porovnaní s inými menej horľavými zlúčeninami..

Niektoré organické zlúčeniny odvodené z arzínu, oveľa stabilnejšie, však ukázali, že sú použiteľné v chemickej vojne, napríklad lewisite (β-chlórvinyl dichlorarín)..

ligandy

Arzín je plyn, ktorý sa vznieti vo vzduchu, ale jeho organické deriváty majú väčšiu stabilitu, napríklad AsR₃ (R = alkyl alebo arylové skupiny) sa používajú ako spojivá v koordinačnej chémii kovov.

As (C₆H₅) je mäkké spojivo, a preto sa zvyčajne inkorporuje do kovových komplexov, ktoré majú centrálne atómy s nízkymi oxidačnými stavmi (mäkké katióny)..

Toxické účinky

Jeho toxicita je taká, že pri koncentrácii vo vzduchu 250 ppm je okamžite smrteľná. Môže byť smrteľná počas 30-minútovej expozície pri koncentrácii inhalovaného vzduchu 25-50 ppm.

Väčšinu toxického pôsobenia arzínu tvorí jeho inhalácia. Je schopný prejsť cez alveolárnu stenu a prejsť do krvi, kde prejavuje svoj toxický účinok, ktorý sa vykonáva na erytrocytoch a renálnych funkciách..

Otrava arzínom sa prejavuje výskytom porúch vedomia, šoku, hematúrie, žltačky a zlyhania obličiek.

Účinok na erytrocyty a hemoglobín

Arzín má niekoľko účinkov, ktoré pôsobia na stenu erytrocytov a hemoglobín. Podporuje uvoľňovanie hemovej skupiny z hemoglobínu. Arzín je nepriamym hemolytickým činidlom, pôsobí inhibíciou účinku katalázy.

To vedie k akumulácii peroxidu vodíka (H₂O₂), ktorá spôsobuje prasknutie membrány erytrocytov. Na druhej strane arzín spôsobuje pokles intracelulárnej koncentrácie redukovaného glutatiónu (GSH), ktorý prispieva k deštrukcii membrány erytrocytov..

Masívna hemolýza je letálna a prejavuje sa znížením koncentrácie hemoglobínu v krvi a hematokritu; zvýšenie koncentrácie hemoglobínu a bilirubínu v sére; a hematuria.

Zlyhanie obličiek je dôsledkom zrážania hemoglobínu vo forme valcov v renálnych tubuloch pozorovaných pri pitve. Aj keď sa zistilo, in vitro, aj priamy toxický účinok arzínu na renálne bunkové línie v kultúre.

referencie

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chémia (štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsin. Zdroj: en.wikipedia.org
3. Učiteľ chémie. (2019). Arsin. Zdroj: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsin. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (N. D.). Arsin. Zdroj: cameochemicals.noaa.gov
6. Mexický inštitút sociálneho zabezpečenia. (2005). Otrava arzínom. [PDF]. Zdroj: medigraphic.com