TRIOXID DE ARSEN (AS2O3): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Trioxid de arsen este un compus anorganic a cărui formulă chimică este ₂ O ₃ . Arsenul în starea sa metalică se transformă rapid în acest oxid, care este o otravă foarte toxică care poate avea manifestări acute și cronice.

Deoarece arsenul și oxigenul sunt elemente ale blocului p, cu o diferență de electronegativitate relativ mică, este de așteptat ca As ₂ O _{3 să} fie un compus covalent; adică că legăturile As-O predomină în solidele sale, peste interacțiunile electrostatice dintre ionii As ³⁺ și O ^2- .

Trioxid de arsenic solid. Sursa: Walkerma de la Wikimedia Commons.

Intoxicația acută cu trioxid de arsen se produce prin ingestie sau inhalare, cele mai importante manifestări ale acestora fiind: afecțiuni gastrointestinale severe, crampe, colaps circulator și edem pulmonar.

Cu toate acestea, în ciuda toxicității sale, a fost folosit industrial; de exemplu, în conservarea lemnului, la producerea de pigmenți, semiconductori etc. De asemenea, în trecut a fost folosită în tratamentul multor boli.

Trioxidul de arsen este un compus amfoteric, solubil în acizi diluati și alcaline, insolubil în solvenți organici și relativ solubil în apă. Apare sub formă solidă (imagine de sus), cu două forme cristaline: cubică și monoclinică.

Structura trioxidului de arsen

Claudetita

La temperatura camerei, în timp ce ₂ O _{3 se} cristalizează în doi polimorfi monoclinici, ambii găsiți în mineralul claudetitei. În ele există unități piramidale trigonale AsO ₃ , care sunt unite de atomii lor de oxigen pentru a compensa deficiența electronică a unității.

Într-un polimorf, unitățile AsO ₃ sunt legate formând rânduri (claudetită I), iar în cealaltă, sunt legate ca și cum ar țesea o rețea (claudetită II):

Structura claudetitei polimorfe I. Sursa: Ben Mills.

Structura claudetitei polimorfe II. Sursa: Ben Mills.

Lichid și gazos

Când toate acele structuri care definesc cristale monoclinice sunt încălzite, vibrațiile sunt astfel încât mai multe legături As-O sunt rupte și o moleculă mai mică sfârșește să predomine: Ca ₄ O ₆ . Structura sa este prezentată în imaginea de mai jos.

Molecula As4O6. Sursa: Ben Mills

S-ar putea spune că constă dintr-un dimer de As ₂ O ₃ . Stabilitatea sa este astfel încât suportă 800 ° C în faza gazoasă; dar, peste această temperatură, se fragmentează în molecule As ₂ O ₃ .

Arsenolite

Ca ₄ O _{6 se} poate interacționa unul cu celălalt să se cristalizeze într - un solid cubi, structura care se găsește în arsenolite mineral.

Molecule As4O6 în solidul de arsenolit. Sursa: Ben Mills

Rețineți că imaginea arată structura dintr-un plan superior. În comparație cu claudetita, diferența structurală cu arsenolit este evidentă. Aici, ele sunt discrete ca molecule ₄ O ₆ care sunt ținute împreună de forțele Van der Waals.

Proprietăți

denumirile comerciale

-Arsenolite

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetite

Greutate moleculară

197,84 g / mol.

Aspectul fizic

-Cristalele albe cubice (arsenolit).

-Cristale monoclinice incolore (Claudetită).

-Bucure solide, vitre, amorfe, albe sau transparente, sau pulbere cristalină.

Miros

Toaletă.

Gust

Insipidă.

Punct de fierbere

460 ° C.

Punct de topire

-313 ° C (Claudetită).

-274 ° C (Arsenolit).

punct de aprindere

485ºC (sublimează).

Solubilitatea apei

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

Solubilitate

Solubil în acizi (în special acid clorhidric) și alcaline. Practic insolubil în cloroform și eter.

Densitate

-3.85 g / cm ³ (cristale cubice);

-4,15 g / cm ³ (cristale rombice).

Presiunea de vapori

2,47 · 10 ^-4 mmHg la 25 ° C.

Descompunere

Nu este combustibil, dar la încălzire poate crea fum toxic care poate include arsină.

corozivitatii

În prezența umidității poate fi coroziv pentru metale.

Căldură de vaporizare

77 kJ / mol.

Constanta de disociere (Ka)

1,1 · 10 ^-4 la 25 ° C.

Indicele de refracție

-1,755 (Arsenolit)

-1.92-2.01 (claudetită).

reactivitatea

-Trioxidul de arsenic este un compus amfoteric, dar funcționează preferabil ca acid.

-Poate reacționa cu acid clorhidric sau acid fluorhidric, formând triclorură de arsen sau trifluorură de arsen.

-Reacționează, de asemenea, cu oxidanți puternici, cum ar fi acidul azotic, provocând acid arsenic și oxid nitru.

-Trioxidul de arsen poate reacționa cu acidul azotic, producând arsină sau elementul arsenic, în funcție de condițiile de reacție.

Ca ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NU ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Această reacție a servit drept bază pentru crearea testului Marsh, utilizat pentru detectarea intoxicației cu arsenic.

Nomenclatură

Ca ₂ O ₃ poate fi numit în conformitate cu următoarele nomenclaturi, știind că arsenic funcționează cu valență +3:

-Oxid de arsen (nomenclatură tradițională).

-Oxid de arsenic (III) (nomenclator de stoc).

-Trioxidul dirsenic (nomenclatura sistematică).

Aplicații

Industrial

-Este utilizat la fabricarea sticlei, în special ca agent de albire. De asemenea, este utilizat la fabricarea de ceramică, produse electronice și artificii.

-Se adaugă ca o componentă minoră la aliajele pe bază de cupru, pentru a crește rezistența la coroziune a metalelor din aliaj.

-As ₂ O ₃ este materialul de pornire pentru prepararea arsenului elementar, pentru îmbunătățirea conexiunilor electrice și pentru producerea de semiconductori de arsen.

-Cât ₂ O ₃ , precum și arsenatul de cupru, sunt utilizate ca conservanți ai lemnului. A fost utilizat în combinație cu acetat de cupru pentru a face pigmentul verde de la Paris, folosit pentru a face vopsele și rodenticide.

Medicii

-Trioxidul de arsen este un compus care a fost folosit de secole în tratamentul multor boli. A fost utilizat ca tonic în tratamentul afecțiunilor nutriționale, nevralgiei, reumatismului, artritei, astmului, coreei, malariei, sifilisului și tuberculozei.

-A fost folosit și în tratamentul local al bolilor de piele, fiind folosit pentru a distruge unele epiteliom superficiale.

-Soluția Fowler a fost utilizată în tratamentul bolilor de piele și al leucemiei. Utilizarea acestui medicament este întreruptă.

-În anii ’70, cercetătorul chinez Zhang Tingdong a dezvoltat o anchetă privind utilizarea trioxidului de arsen în tratamentul leucemiei promielocitice acute (APL). Ceea ce a dus la producerea medicamentului Trisenox, care a fost aprobat de FDA din SUA.

-Trisenoxul a fost utilizat la pacienții cu APL care nu răspund la tratamentul „de primă linie”, format din acid retinoic all-trans (ATRA). Sa arătat că trioxidul de arsen induce celulele canceroase să fie supuse apoptozei.

-Trisenoxul este utilizat ca citostatic în tratamentul subtipului promielocitic refractar (M ₃ ) al APL.

Referințe

1. Shen și colab. (2001). Studii privind eficacitatea clinică și farmacocinetica trioxidului de arsenic în doze mici în tratamentul leucemiei promyocitice acute recidivate: o comparație cu doza convențională. Leucemie 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Triaxid de arsen. Sevierul. Recuperat de la: sciencedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Trioxid de arsen. Recuperat de la: en.wikipedia.org
4. Extract. (2019). Oxid de arsen (III). Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta și Steven L. Soignetb. (2001). Profilul de risc / beneficiu al Arsenic Trioxid. Oncologul vol. 6 Supliment 2 29-32.
6. New England Journal of Medicine. (11 iulie 2013). Acid retinoic și arsenic triocid pentru leucemie promielocitică acută. n engl j med 369; 2.