АРСИН: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, НОМЕНКЛАТУРА И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

В арсин или арсин е безцветна и без мирис газ, въпреки че при контакт с въздуха придобива миризма светлина чесън и риба. Терминът арсин не само използва да назовем съединението пепел ₃, се използва за описване на набор от органичен арсен (As) съединения с формула пепел _3-х R _х.

Във формулата R представлява алкилови или арилни съединения. Например, съединението Както (С ₆ Н ₅) ₃, наречен трифениларсин, е известен като арсин.

Арсинова молекула. Източник: Бен Милс, от Wikimedia Commons.

В неорганичната химия обаче има само един арзин: AsH ₃ (горно изображение). Лилавата сфера представлява арсеновия атом, а бялата - водородните атоми. Въпреки че не е показано, над арсена има двойка свободни електрони (··).

Токсичното действие на арсина се проявява главно чрез вдишване, тъй като преминава през алвеоларната стена и преминава в кръвта. Там той действа като произвежда хемолиза на еритроцитите, освобождавайки хемоглобин, който причинява увреждане на бъбречните канали, което води до дисфункция на бъбреците.

Структура на арсина

Структура на AsH3 с ъгъл на свързване и дължина. Източник: Benjah-bmm27 чрез Wikipedia

Както се вижда в горните две изображения, AsH ₃ има пирамидална структура. Атомът As е разположен в центъра на пирамидата, докато трите H са във всяка от върховете си. Химическата хибридизация на As обикновено трябва да бъде sp ^{3, за} да се възприеме тази геометрия.

От изображението се вижда, че As-H връзките са с дължина 1,519 Å, а трите H са разделени под ъгъл 91,8º. Този ъгъл се различава значително от 107º за молекула амоняк, NH ₃, което показва сближаване между H.

Някои химици твърдят, че това се дължи на разликата в атомните радиуси между N и As.

Тъй като са най-малките N, Н са по-близо един до друг, увеличавайки електростатичните си отблъсквания, които са склонни да ги прогонят. Междувременно, As е по-голям, така че Hs са по-отдалечени една от друга и отблъскванията между тях са по-малко, така че те са склонни да се разделят по-малко.

Имоти

Имена

-Арсин или арсан

-Арсенов хидрид

-Арсенов трихидрид

-Водороден арсенид

Молекулно тегло

77.946 g / mol.

Физическо описание

Безцветен газ.

миризма

Без мирис, но при контакт с въздуха придобива лека миризма на чесън и риба. Това не е дразнещ газ и в допълнение не предизвиква незабавни симптоми; така че хората да не знаят за присъствието му.

Точка на кипене

-80.4 ° F до 760 mmHg (-62.5 ° C).

Точка на топене

-179 ° F (-116 ° С).

точка на запалване

-62 ° С (-80 ° F, 211 ° K). Лесно запалим газ.

разтворимост

Във вода 28 mg / 100 ml (практически неразтворим във вода). Слабо разтворим в алкохол и основи. Разтворим в бензен и хлороформ.

плътност

4,93 g / L газ.

Плътност на парата

2.66 до 2.695 (по отношение на въздуха, взет като 1).

Парно налягане

11 000 mmHg при 20 ° C.

стабилност

При излагане на светлина влажният арзин се разлага бързо, отлагайки лъскав черен арсен.

разлагане

При нагряване до разлагане той излъчва силно токсичен арсенов дим, придружен от водороден газ. Разлага се при 300 ° С.

Топлина от изпаряване

26.69 kJ / mol.

Стандартна енталпия на формацията

+ 66,4 kJ / mol.

номенклатура

В предишния раздел беше споменато и за други приети имена за арсин. Смятайки го за бинарен хидрид между арсен и водород, той може да бъде наречен въз основа на систематичните, запасни и традиционните номенклатури.

При систематична номенклатура те отчитат броя на водородните атоми. И така, вашето име става: три арсенов хидрид.

Името му според номенклатурата на запасите е много подобно, но добавяйки таксата си с римски цифри в скоби: арсен (III) хидрид .

А по отношение на традиционната номенклатура името му е арсина или арсано.

Той също може да се нарече водороден арсенид; това обаче не е напълно правилно, тъй като би предполагало, че арсенът е по-електроотрицателен от водорода и участва в връзката като As ^3–.

Приложения

Полупроводникови материали

Арсин се използва при производството на полупроводникови материали, използвани в микроелектрониката и твърдозерни лазери. Използва се като добавка за силиций и германий. Арсин се използва при производството на GaAs полупроводник.

Използваната процедура е химическо отлагане на пари (CVD) при 700 - 900 ºC, съгласно следната реакция:

Ga (CH ₃) ₃ + пепел ₃ => GaAs + 3CH ₄

Химическо оръжие

Арсинът е смъртоносен газ, затова се е смятало за използване в химическата война. Но тя никога не е била използвана официално като химическо оръжие, поради високата си запалимост и по-ниската си ефективност в сравнение с други по-малко запалими съединения.

Въпреки това, някои органични съединения, получени от арсина, много по-стабилни, са показали приложение в химическата война, например Lewisite (β-хлоровинилихлороарзин).

лиганди

Арсин е газ, който се запали във въздуха, но по-стабилни органични производни, например ASR ₃ (R = алкил или арил групи), се използват като свързващи вещества в координация метал химия.

Както (С ₆ Н ₅) е мека свързващо вещество и поради това обикновено се включи в метални комплекси, които имат централни атоми с ниски окисление (меки катиони).

Токсични ефекти

Токсичността му е такава, че при концентрация във въздуха от 250 ррт незабавно е смъртоносна. Тя може да бъде смъртоносна по време на 30-минутна експозиция при концентрация на вдишвания въздух 25 - 50 ppm.

По-голямата част от токсичното действие на арсина се проявява чрез вдишване. Той е в състояние да пресече алвеоларната стена и да премине в кръвта, където упражнява токсичното си действие, което се осъществява върху еритроцитите и бъбречната функция.

Отравянето с арзин се проявява с нарушения на съзнанието, шок, хематурия, жълтеница и бъбречна недостатъчност.

Действие върху еритроцитите и хемоглобина

Арсин има няколко действия, които се упражняват върху стената на червените кръвни клетки и върху хемоглобина. Тя насърчава освобождаването на хема групата от хемоглобин. Арсинът е индиректен хемолитичен агент, той действа като инхибира действието на каталазата.

Това води до натрупване на водороден пероксид (H ₂ O ₂), което причинява разкъсване на мембраната на еритроцитите. От друга страна, арзинът води до намаляване на вътреклетъчната концентрация на намален глутатион (GSH), което допринася за разрушаването на еритроцитната мембрана.

Масивната хемолиза е фатална и се проявява чрез намаляване на концентрацията на хемоглобин и хематокрит в кръвта; повишена серумна концентрация на хемоглобин и билирубин; и хематурия.

Бъбречната недостатъчност е резултат от утаяването на хемоглобина под формата на цилиндри в бъбречните тубули, наблюдавани при аутопсии. Въпреки че са открити доказателства in vitro за пряко токсично действие на арсина върху бъбречните клетъчни линии в културата.

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Арсин. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Учител по химия. (2019). Арсин. Възстановени от: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Арсин. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (SF). Арсин. Възстановени от: cameochemicals.noaa.gov
6. Мексикански институт за социално осигуряване. (2005 г.). Отравяне с арзин., Възстановени от: medigraphic.com