АРСЕНОВ ТРИОКСИД (AS2O3): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

В арсен триоксид е неорганично съединение, чиято химична формула е както е ₂ O ₃. Арсенът в своето метално състояние бързо се трансформира в този оксид, който е много токсична отрова, която може да има остри и хронични прояви.

Както арсен и кислород са елементи на р блок, с относително ниска Електроотрицателност разлика, че се очаква, че _два О ₃ е ковалентна съединение; тоест, че As-O връзките преобладават в своето твърдо вещество над електростатичните взаимодействия между As ³⁺ и O ^2- йони.

Твърд арсенов триоксид. Източник: Walkerma от Wikimedia Commons.

Острата интоксикация с арсенов триоксид настъпва при поглъщане или вдишване, като най-важните прояви на това са: тежки стомашно-чревни нарушения, спазми, кръвообращение и белодробен оток.

Въпреки токсичността си обаче, той се използва индустриално; например в консервацията на дървесината, в производството на пигменти, полупроводници и др. Също така в миналото се е използвал при лечението на много заболявания.

Арсеновият триоксид е амфотерно съединение, разтворимо в разредени киселини и основи, неразтворимо в органични разтворители и сравнително разтворимо във вода. Проявява се като твърдо (горно изображение), с две кристални форми: кубична и моноклинична.

Структура на арсен триоксид

Claudetita

При стайна температура, както е ₂ O ₃ кристализира в две моноклинни полиморфни форми, както са намерени в минерално claudetite. В тях има тригонални пирамидни единици AsO ₃, които са свързани с кислородните си атоми, за да компенсират електронния дефицит на единицата сам.

В единия полиморф единиците AsO ₃ са свързани, образувайки редове (клаудетит I), а в другия те са свързани, сякаш тъкат мрежа (клаудетит II):

Структура на полиморфния клаудетит I. Източник: Бен Милс.

Структура на полиморфния клаудетит II. Източник: Бен Милс.

Течни и газообразни

Когато всички тези структури, които определят моноклинните кристали, се нагряват, вибрациите са такива, че няколко As-O връзки се разрушават и по-малка молекула се оказва преобладаваща: Както ₄ O ₆. Структурата му е показана на изображението по-долу.

As4O6 молекула. Източник: Бен Милс

Може да се каже, че се състои от димер на Като ₂ O ₃. Стабилността му е такава, че поддържа 800 ° C в газовата фаза; но, над тази температура го фрагменти в Като ₂ O ₃ молекули.

Arsenolite

Тъй като ₄ O _{6 може} да взаимодейства помежду си, за да кристализира в кубично твърдо вещество, структурата на което се намира в минерала арсенолит.

As4O6 молекули в твърдия арсенолит. Източник: Бен Милс

Обърнете внимание, че изображението показва структурата от по-висока равнина. В сравнение с клаудетит е очевидна неговата структурна разлика с арсенолит. Тук те са дискретни Като ₄ O ₆ молекули, които се държат заедно от Ван дер Ваалсови сили.

Имоти

търговските марки

-Arsenolite

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetite

Молекулно тегло

197,84 g / mol.

Външен вид

-Бели кубични кристали (арсенолит).

-Безцветни моноклинични кристали (клаудетит).

-Бели или прозрачни твърди, стъкловидни, аморфни бучки или кристален прах.

миризма

Тоалетна.

вкус

Вкус.

Точка на кипене

460 ° C.

Точка на топене

-313 ° С (клаудетит).

-274 ° С (арсенолит).

точка на запалване

485ºC (сублимати).

Разтворимост във вода

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

разтворимост

Разтворим в киселини (особено солна киселина) и основи. Практически неразтворим в хлороформ и етер.

плътност

-3,85 g / cm ³ (кубични кристали);

-4,15 гр / cm ³ (ромбично кристали).

Парно налягане

2,47 · 10 ^-4 mmHg при 25 ° C.

разлагане

Не е запалим, но при нагряване може да създаде токсичен дим, който може да включва арзин.

корозийните

При наличие на влага може да бъде корозивен за металите.

Топлина от изпаряване

77 kJ / mol.

Константа на дисоциация (Ka)

1,1 · 10 ^-4 при 25 ° C.

Рефракционен индекс

-1,755 (Арсенолит)

-1.92-2.01 (клаудетит).

реактивност

-Арсеновият триоксид е амфотерно съединение, но той за предпочитане действа като киселина.

-Той може да реагира с солна киселина или флуороводородна киселина, образувайки арсенов трихлорид или арсенов трифлуорид.

-Той реагира и със силни окислители, като азотна киселина, причинявайки арсенова киселина и азотен оксид.

-Арсеновият триоксид може да реагира с азотна киселина, като произвежда арзин или елемента арсен, в зависимост от реакционните условия.

Като ₂ 0 ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃) ₂ + 3 H ₂ O.

Тази реакция послужи като основа за създаването на теста на Марш, използван за откриване на отравяне с арсен.

номенклатура

Тъй като ₂ O ₃ може да се назове според следните номенклатури, като се знае, че арсенът работи с валентност +3:

-Асенов оксид (традиционна номенклатура).

-Арсенов (III) оксид (номенклатура на запасите).

-Диарзенов триоксид (систематична номенклатура).

Приложения

индустриален

-Използва се при производството на стъкло, по-специално като избелващо средство. Използва се и в производството на керамика, електронни изделия и фойерверки.

-Добавя се като незначителен компонент в сплавите на основата на мед, за да се увеличи корозионната устойчивост на сплавните метали.

-As ₂ O ₃ е изходният материал за получаване на елементарен арсен, за подобряване на електрическите връзки и за производство на арсенидни полупроводници

-Когато ₂ O ₃, както и медният арсенат, се използват като консерванти за дърво. Използван е в комбинация с меден ацетат за получаване на парижки зелен пигмент, използван за приготвяне на бои и родентициди.

Лекари

-Арсеновият триоксид е съединение, което се използва от векове при лечението на много заболявания. Използван е като тоник при лечението на хранителни разстройства, невралгия, ревматизъм, артрит, астма, хорея, малария, сифилис и туберкулоза.

-Използва се и при локално лечение на кожни заболявания, като се използва за унищожаване на някои повърхностни епителиоми.

-Разтворът на Фоулър се използва при лечението на кожни заболявания и левкемия. Употребата на това лекарство се преустановява.

-През 70-те години на миналия век китайският изследовател Джан Тингдонг разработи разследване за използването на арсенов триоксид при лечението на остра промиелоцитна левкемия (APL). Което доведе до производството на лекарството Trisenox, което беше одобрено от FDA на САЩ.

-Trisenox е използван при пациенти с APL, които не реагират на лечение "първа линия", състоящо се от изцяло транс-ретиноева киселина (ATRA). Доказано е, че арсеновият триоксид предизвиква раковите клетки да претърпят апоптоза.

-Trisenox се използва като цитостатик при лечението на огнеупорен промиелоцитен подтип (М ₃) на APL.

Препратки

1. Shen et al. (2001 г.). Проучвания за клиничната ефикасност и фармакокинетиката на нискодозовия арсенов триоксид при лечението на рецидивираща остра промиелоцитна левкемия: сравнение с конвенционалната доза. Левкемия 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Арсенов триоксид. По-северният. Възстановени от: sciencedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Арсенов триоксид. Възстановено от: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Арсенов (III) оксид. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Дебора М. Руста и Стивън Л. Сойнетб. (2001 г.). Профил на риска / ползата от арсеновия триоксид. Онкологът кн. 6 Допълнение 2 29-32.
6. The New England Journal of Medicine. (11 юли 2013 г.). Ретинова киселина и арсенов триоксид при остра промиелоцитна левкемия. n engl j med 369; 2.