ARSENOV TRIOKSID (AS2O3): STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Arsen trioksid je anorganski spoj čija je kemijska formula je kao ₂ O ₃. Arsen u svom metalnom stanju brzo se pretvara u ovaj oksid, koji je vrlo toksičan otrov koji može imati akutne i kronične manifestacije.

Jer arsen i kisika su elementi p bloka, s relativno niskom elektronegativnosti razlike, očekuje se da će kao ₂ O ₃ je kovalentna spoj; to jest da As-O veze prevladavaju u svojim čvrstim, preko elektrostatičkih interakcija između As ³⁺ i O ^2- iona.

Čvrsti arsenov trioksid. Izvor: Walkerma iz Wikimedia Commonsa.

Akutna intoksikacija arsenovim trioksidom javlja se gutanjem ili udisanjem, od kojih su najvažnije manifestacije: teški probavni poremećaji, grčevi, cirkulacijski kolaps i plućni edem.

No, unatoč toksičnosti, koristi se industrijski; na primjer, u konzerviranju drva, proizvodnji pigmenata, poluvodiča itd. Također, u prošlosti se koristila u liječenju mnogih bolesti.

Arsenov trioksid amfoterni je spoj topiv u razrijeđenim kiselinama i lužinama, netopiv u organskim otapalima i relativno topiv u vodi. Javlja se kao kruta (gornja slika), s dva kristalna oblika: kubični i monoklinski.

Struktura arsenijevog trioksida

Claudetita

Na sobnoj temperaturi, kao ₂ O ₃ kristalizira u dvije monoklinski polimorf, i nalazi se u mineralnom claudetite. U njima se nalaze trigonalne piramidne jedinice AsO ₃, koje su spojene svojim atomima kisika kako bi kompenzirale elektronički nedostatak jedinice.

U jednom polimorfu AsO ₃ jedinice povezane su redova (klaudetit I), a u drugoj su povezane kao da tkaju mrežu (klaudetit II):

Struktura polimorfnog klaudetita I. Izvor: Ben Mills.

Struktura polimorfnog klaudetita II. Izvor: Ben Mills.

Tekuća i plinovita

Kada se zagrijavaju sve one strukture koje definiraju monokliničke kristale, vibracije su takve da se razbije nekoliko As-O veza, a manja molekula prevladava: As ₄ O ₆. Njegova je struktura prikazana na slici ispod.

Molekul As4O6. Izvor: Ben Mills

Moglo bi se reći da se sastoji od dimera As ₂ O ₃. Njegova stabilnost je takva da podržava 800 ° C u plinskoj fazi; ali iznad te temperature je u fragmenti Kao ₂ O ₃ molekule.

Arsenolite

Kako ₄ O ₆ može međusobno komunicirati, kristalizirati se u kubičnu krutinu čija se struktura nalazi u mineralnom arsenolitu.

Molekule As4O6 u krutini arsenolita. Izvor: Ben Mills

Imajte na umu da slika prikazuje strukturu s više razine. U usporedbi s klaudetitom, evidentna je njegova strukturna razlika s arsenolitom. Ovdje su diskretne molekule As ₄ O ₆ koje su spojene Van der Waalsove sile.

Svojstva

trgovački nazivi

-Arsenolite

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetite

Molekularna težina

197,84 g / mol.

Fizički izgled

-Bijeli kubni kristali (arsenolit).

- Bezbojni monoklinski kristali (klaudetit).

- Bijeli ili prozirni kruti, staklasti, amorfni kvržice ili kristalni prah.

Miris

WC.

Ukus

Okusa.

Vrelište

460 ° C.

Talište

-313 ° C (klaudetit).

-274 ° C (Arsenolit).

točka paljenja

485ºC (sublimati).

Topnost u vodi

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

Topljivost

Topiv u kiselinama (posebno klorovodičnoj kiselini) i lužinama. Praktično netopljiv u kloroformu i eteru.

Gustoća

-3,85 g / ³ (kubičnih kristali);

-4,15 g / ³ (oblika romba kristali).

Tlak pare

2,47 · 10 ^-4 mmHg pri 25 ° C.

Raspad

Nije zapaljiv, ali zagrijavanjem može stvoriti otrovni dim koji može uključivati ​​aršin.

Nagrizajuće

U prisutnosti vlage može korozivno na metale.

Toplina isparavanja

77 kJ / mol.

Konstanta disocijacije (Ka)

1,1 · 10 ^-4 na 25 ° C.

Indeks loma

-1,755 (Arsenolit)

-1,92-2,01 (klaudetit).

Reaktivnost

-Arsen-trioksid je amfoterni spoj, ali ponajprije djeluje kao kiselina.

-Može reagirati s klorovodičnom kiselinom ili fluorovodičnom kiselinom, formirajući arsen triklorid ili arsenikov trifluorid.

-Takođe reagira s jakim oksidansima, poput dušične kiseline, uzrokujući arsensku kiselinu i dušikov oksid.

-Arsen-trioksid može reagirati s dušičnom kiselinom, stvarajući arsen ili element arsen, ovisno o reakcijskim uvjetima.

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

Ova reakcija poslužila je kao osnova za stvaranje Marsh testa koji se koristi za otkrivanje trovanja arsenom.

Nomenklatura

Kako se ₂ O ₃ može nazvati prema sljedećim nomenklaturama, znajući da arsen djeluje s valentnošću +3:

-Arzonski oksid (tradicionalna nomenklatura).

-Arsen (III) oksid (nomenklatura zaliha).

-Dijarsenski trioksid (sistematska nomenklatura).

Prijave

industrijski

-Koristi se u proizvodnji stakla, posebno kao sredstvo za izbjeljivanje. Također se koristi u proizvodnji keramike, elektroničkih proizvoda i vatrometa.

- Dodaje se kao mala komponenta legurama na bazi bakra radi povećanja otpornosti legiranih metala na koroziju.

-As ₂ O ₃ polazni je materijal za pripremu elementarnog arsena, za poboljšanje električnih veza i za proizvodnju arsenidnih poluvodiča

-As ₂ O ₃, kao što je bakar arsenata, koriste se kao sredstva za zaštitu drveta. Korišten je u kombinaciji s bakrenim acetatom za izradu pariškog zelenog pigmenta, a koristi se za izradu boja i rodenticida.

liječnici

-Arsen-trioksid je spoj koji se stoljećima koristio u liječenju mnogih bolesti. Korišten je kao tonik u liječenju prehrambenih poremećaja, neuralgije, reumatizma, artritisa, astme, koreje, malarije, sifilisa i tuberkuloze.

- Također se koristi u lokalnom liječenju kožnih bolesti, a koristi se za uništavanje nekih površnih epitelioma.

-Fowlerova otopina koristi se u liječenju kožnih bolesti i leukemije. Upotreba ovog lijeka prekida se.

-U 1970-ima, kineski istraživač Zhang Tingdong razvio je istraživanje o upotrebi arsenovog trioksida u liječenju akutne promielocitne leukemije (APL). Što je dovelo do proizvodnje lijeka Trisenox, koji je odobrio američki FDA.

-Trisenox se primjenjivao u bolesnika s APL koji ne reagiraju na liječenje "prve linije", a sastoji se od all-trans retinoične kiseline (ATRA). Pokazalo se da arsenov trioksid potiče stanice raka na apoptozu.

-Trisenox koristi kao citostatik u liječenju vatrostalne promijelocitnu podtipa (M ₃) od APL.

Reference

1. Shen i sur. (2001). Ispitivanja kliničke učinkovitosti i farmakokinetike niskog doze arsena trioksida u liječenju relapsirane akutne promeelocitne leukemije: usporedba s uobičajenim dozama. Leukemija 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Arsenov trioksid. Sevije. Oporavilo od: sciencedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Arsenov trioksid. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2019). Arsenov (III) oksid. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta i Steven L. Soignetb. (2001). Profil rizika i koristi od arseninog trioksida. Onkolog vol. 6 Dodatak 2 29-32.
6. New England Journal of Medicine. (11. srpnja 2013.). Retinoična kiselina i arsenikov trioksid za akutnu promielocitnu leukemiju. n engl j med 369; 2.