ARSINE: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, NOMENCLATOR ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Arsina sau Arsina este incolor și gaz inodor, deși în contact cu aerul capătă un miros de usturoi lumina și pește. Termenul arsină nu este folosit doar pentru a denumi compusul AsH ₃ , ci este de asemenea utilizat pentru a descrie un set de compuși arsenici organici (As) cu formula AsH _3-x R _x .

În formulă, R reprezintă compuși alchil sau arii. De exemplu, compusul As (C ₆ H ₅ ) ₃ numit trifenilarsină, este cunoscut ca un arsina.

Molecula de arină. Sursa: Ben Mills, de la Wikimedia Commons.

Cu toate acestea, în chimia anorganică există o singură arsină: AsH ₃ (imaginea de sus). Sfera violetă reprezintă atomul de arsen, iar cele albe atomii de hidrogen. Deși nu este arătat, deasupra arsenului există o pereche de electroni liberi (··).

Acțiunea toxică a arinei se produce mai ales prin inhalare, deoarece traversează peretele alveolar și trece în sânge. Acționează acolo producând hemoliza eritrocitelor, eliberând hemoglobina care provoacă leziuni ale tubilor renali care duce la disfuncții renale.

Structura arsinei

Structura AsH3 cu unghiul de legătură și lungimea. Sursa: Benjah-bmm27 prin Wikipedia

După cum se vede în primele două imagini, AsH ₃ are o structură piramidală. Atomul As este situat în centrul piramidei, în timp ce cele trei H-uri în fiecare dintre vârfurile sale. Hibridizarea chimică a lui As trebuie să fie în mod normal sp ³ pentru a adopta această geometrie.

Imaginea arată că legăturile As-H au o lungime de 1,519 Å, iar cele trei H sunt separate printr-un unghi de 91,8º. Acest unghi diferă considerabil de 107º pentru molecula de amoniac, NH ₃ , ceea ce indică o apropiere între H.

Unii chimiști susțin că acest lucru se datorează diferenței de radiații atomice între N și As.

Fiind cel mai mic N, H-ul este mai aproape unul de celălalt, crescând repulsiile electrostatice, care tind să-i alunge. Între timp, Cu cât este mai mare, deci H-urile sunt mai îndepărtate unele de altele, iar repulsiile dintre ele sunt mai mici, deci tind să se separe mai puțin.

Proprietăți

Nume

-Arsina sau arsanul

-Hidrură de arsen

-Triahidrură de arsen

-Arsenul de hidrogen

Greutate moleculară

77,946 g / mol.

Descriere Fizica

Gaz incolor.

Miros

Este inodor, dar în contact cu aerul capătă un ușor miros de usturoi și pește. Nu este un gaz iritant și, în plus, nu produce simptome imediate; pentru ca oamenii să nu fie conștienți de prezența sa.

Punct de fierbere

-80,4 ° F până la 760 mmHg (-62,5 ° C).

Punct de topire

-179 ° F (-116 ° C).

punct de aprindere

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Gaz puternic inflamabil.

Solubilitate

În apă 28 mg / 100 ml (practic insolubil în apă). Ușor solubil în alcool și alcaline. Solubil în benzen și cloroform.

Densitate

4,93 g / L gaz.

Densitatea vaporilor

2,66 la 2,695 (raportat la aerul preluat ca 1).

Presiunea la abur

11.000 mmHg la 20 ° C.

Stabilitate

Atunci când este expus la lumină, arsina umedă se descompune rapid, depunând arsenic negru lucios.

Descompunere

Când este încălzit până la descompunere, emite fum de arsenic foarte toxic, însoțit de gaz hidrogen. Se descompune la 300 ° C.

Căldură de vaporizare

26,69 kJ / mol.

Entalpie standard de formare

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenclatură

În secțiunea anterioară, a fost menționată și alte nume acceptate pentru arsină. Considerând că este o hidrură binară între arsen și hidrogen, acesta poate fi numit pe baza nomenclaturilor sistematice, stoc și tradiționale.

În nomenclatura sistematică, ele numără numărul de atomi de hidrogen. Deci, numele tău devine: hidrură tri arsenică.

Numele său conform nomenclaturii de stoc este foarte similar, dar adăugându-și sarcina cu cifre romane din paranteze: arsenic (III) hidrură .

Și în ceea ce privește nomenclatura tradițională, numele său este arsina sau arsano.

Se mai poate numi arsenid de hidrogen; cu toate acestea, nu este în întregime corectă, deoarece ar presupune presupunerea că arsenicul este mai electronegativ decât hidrogenul și participă la legătura ca As ^3– .

Aplicații

Materiale semiconductoare

Arsina este utilizată la fabricarea materialelor semiconductoare, folosită în microelectronică și lasere cu stare solidă. Este utilizat ca dopant pentru siliciu și germaniu. Arsina este utilizată la fabricarea semiconductorului GaAs.

Procedura utilizată este depunerea de vapori chimici (CVD) la 700 - 900 ºC, conform următoarei reacții:

Ga (CH ₃ ) ₃ + AsH ₃ => GaAs + 3CH ₄

Armament chimic

Arsine este un gaz mortal, așa că a fost gândit pentru utilizare în războiul chimic. Dar nu a fost niciodată folosită oficial ca armă chimică, datorită inflamabilității ridicate și a eficacității sale mai scăzute în comparație cu alți compuși mai puțin inflamabili.

Totuși, unii compuși organici derivați din arsină, mult mai stabili, s-au dovedit a fi aplicabili în războiul chimic, de exemplu Lewisit (β-clorovinildichloroarsina).

liganzii

Arsina este un gaz care se aprinde în aer, dar derivații săi organici mai stabili, de exemplu AsR ₃ (R = grupări alchil sau arii), sunt folosiți ca lianți în chimia coordonării metalelor.

Ca (C ₆ H ₅ ) este un liant moale și , prin urmare , este de obicei încorporat în complecși metalici care au atomi de centrale cu stări de oxidare scăzute (cationi soft).

Efecte toxice

Toxicitatea sa este astfel încât la o concentrație aeriană de 250 ppm este letală instantaneu. Poate fi letală în timpul unei expuneri de 30 de minute, la o concentrație de aer inhalat de 25 - 50 ppm.

Cea mai mare parte a acțiunii toxice arsinei apare prin inhalare. Este capabil să traverseze peretele alveolar și să treacă în sânge unde își exercită acțiunea toxică, care se desfășoară asupra eritrocitelor și a funcției renale.

Intoxicația cu ardină se manifestă prin tulburări ale conștiinței, șoc, hematurie, icter și insuficiență renală.

Acțiune asupra eritrocitelor și a hemoglobinei

Arsina are mai multe acțiuni care se exercită pe peretele celulelor roșii din sânge și asupra hemoglobinei. Ea promovează eliberarea grupului hemo din hemoglobină. Arsina este un agent hemolitic indirect, acționează prin inhibarea acțiunii catalazei.

Aceasta conduce la acumularea de peroxid de hidrogen (H ₂ O ₂ ), care provoacă ruptura membranei eritrocitare. Pe de altă parte, arsina produce o scădere a concentrației intracelulare a glutationului redus (GSH), ceea ce contribuie la distrugerea membranei eritrocitare.

Hemoliza masivă este fatală și se manifestă printr-o reducere a concentrației de sânge a hemoglobinei și a hematocritului; concentrație serică crescută de hemoglobină și bilirubină; și hematurie.

Insuficiența renală rezultă din precipitarea hemoglobinei sub formă de cilindri în tubii renali, observată la autopsii. Deși, au fost găsite dovezi, de asemenea, in vitro, a unei acțiuni toxice directe a arsinei asupra liniilor de celule renale în cultură.

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (a patra editie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsină. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Cursant de chimie. (2019). Arsină. Recuperat de la: chemistrylearner.com
4. Extract. (2019). Arsină. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (Sf). Arsină. Recuperat din: cameochemicals.noaa.gov
6. Institutul de securitate socială mexican. (2005). Intoxicații cu ardină. . Recuperat din: medigraphic.com