Arsina struktura, svojstva, nomenklatura i namjene

arsine ili arsano je bezbojni plin bez mirisa, iako u dodiru s zrakom dobiva blagi miris češnjaka i ribe. Pojam arsine ne koristi se samo za naziv spoja AsH₃, ona se također koristi za opisivanje skupa organskih spojeva arsena (As) formule AsH_{3 x}R_x.

U formuli R predstavlja alkilne ili arilne spojeve. Na primjer, spoj As (C₆H₅)₃ zvani trifenilarsin, poznat je kao arsine.

Međutim, u anorganskoj kemiji postoji samo jedan arsine: AsH₃ (gornja slika) Ljubičasta kugla predstavlja atom arsena, a bijeli atomi vodika. Iako nije prikazano, iznad arsena postoji par slobodnih elektrona (··).

Toksično djelovanje arsina događa se uglavnom njegovim udisanjem, kako prolazi kroz alveolarnu stijenku iu krv. Tamo djeluje hemoliza eritrocita, oslobađajući hemoglobin koji uzrokuje oštećenje bubrežnih tubula što dovodi do disfunkcije bubrega.

indeks

• 1 Struktura arzina
• 2 Svojstva
  • 2.1 Imena
  • 2.2 Molekularna težina
  • 2.3 Fizički opis
  • 2.4 Miris
  • 2.5 Vrelište
  • 2.6 Točka taljenja
  • 2.7 Plamište
  • 2.8 Topljivost
  • 2.9 Gustoća
  • 2.10 Gustoća pare
  • 2.11 Tlak pare
  • 2.12 Stabilnost
  • 2.13 Raspadanje
  • 2.14 Toplina isparavanja
  • 2.15 Standardna entalpija treninga
• 3 Nomenklatura
• 4 Upotreba
  • 4.1 Poluvodički materijali
  • 4.2. Kemijsko oružje
  • 4.3 Ligandi
• 5 Toksični učinci
  • 5.1 Djelovanje na eritrocite i hemoglobin
• 6 Reference

Struktura arsina

Kao što se vidi na dvije slike iznad, AsH₃ Ima piramidalnu strukturu. Atom As nalazi se u središtu piramide, dok su tri H u svakom od njegovih vrhova. Kemijska hibridizacija As trebala bi biti uobičajeno sp³ usvojiti ovu geometriju.

Na slici je uočeno da As-H veze imaju duljinu od 1,519 A, a tri H su odvojene za kut od 91,8 °. Taj se kut znatno razlikuje od 107º za molekulu amonijaka, NH₃, što ukazuje na pristup između H.

Neki kemičari tvrde da je to posljedica razlike između atomskih radijusa između N i Asa.

Budući da je najmanji N, H su bliže jedna drugoj, povećavajući svoje elektrostatske odbojnosti, koji ih teže odvesti. U međuvremenu, As je veći, tako da su H udaljeniji jedan od drugoga, a odbojnost među njima je manja, tako da imaju tendenciju razdvajanja manje..

nekretnine

imena

-Arsine ili arsano

-Arsenov hidrid

-Arsenov trihidrid

-Vodikov arzenid

Molekularna težina

77,946 g / mol.

Fizički opis

Bezbojni plin.

miris

Bez mirisa je, ali u dodiru s zrakom dobiva lagani miris češnjaka i ribe. To nije iritantni plin, a osim toga, ne proizvodi trenutne simptome; tako da ljudi ne mogu znati njihovu prisutnost.

Točka vrenja

-80,4 ºF do 760 mmHg (-62,5 ºC).

Točka taljenja

-179ºF (-116ºC).

Točka paljenja

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Vrlo zapaljiv plin.

topljivost

U vodi 28 mg / 100 ml (praktički netopljiv u vodi). Blago topljiv u alkoholu i lužinama. Topiv u benzenu i kloroformu.

gustoća

4.93 g / L plina.

Gustoća pare

2,66 do 2,695 (u odnosu na zrak uzet kao 1).

Tlak pare

11.000 mmHg na 20 ° C.

stabilnost

Kada je izložen svjetlu, mokri arsin se brzo raspada, odlažući svijetli crni arsen.

raspad

Kada se zagrije na razgradnju, ispušta visoko toksični arsenski dim, praćen plinovitim vodikom. Raspada se na 300ºC.

Toplina isparavanja

26,69 kJ / mol.

Standardna entalpija treninga

+ 66,4 kJ / mol.

nomenklatura

U prethodnom odjeljku spominjana su i druga imena koja su prihvaćena za arsine. S obzirom da je to binarni hidrid između arsena i vodika, može se nazvati prema sustavnim, zalihama i tradicionalnim nomenklaturama.

U sustavnoj nomenklaturi broji se broj atoma vodika. Tako se njegovo ime pojavljuje: triarsenski hidrid.

Njegovo ime prema nomenklaturi stokova vrlo je slično, ali dodaje svoje opterećenje rimskim brojevima u zagradama: arsenski hidrid (III).

A što se tiče tradicionalne nomenklature, njegovo ime je arsine ili arsano.

Također se može nazvati vodikov arzenid; međutim, to nije posve točno, jer bi podrazumijevalo pretpostavku da je arsen elektronegativniji od vodika i sudjeluje u vezi kao As^3-.

aplikacije

Poluvodički materijali

Arsine se koristi u proizvodnji poluvodičkih materijala, uz uporabu u mikroelektroniki i čvrstim laserima. Koristi se kao dopant silicija i germanija. Arsine se koristi u proizvodnji GaAs poluvodiča.

Koristi se postupak kemijskog taloženja na paru (CVD) pri temperaturi od 700 - 900 ºC, prema sljedećoj reakciji:

Ga (CH₃)₃     +     JAsEN₃    => GaAs + 3CH₄

Kemijsko naoružanje

Arsine je smrtonosni plin, pa se razmišljalo o njegovoj uporabi u kemijskom ratovanju. Ali nije službeno korišten kao kemijsko oružje, zbog njegove visoke zapaljivosti i manje učinkovitosti u usporedbi s drugim manje zapaljivim spojevima..

Međutim, neki organski spojevi izvedeni iz arzina, mnogo stabilniji, pokazali su da su primjenjivi u kemijskom ratovanju, na primjer lewisite (β-klorovinil dikloransin)..

ligandi

Arsine je plin koji se zapali u zraku, ali njegovi organski derivati ​​veće stabilnosti, na primjer AsR₃ (R = alkil ili aril skupine), koriste se kao veziva u koordinacijskoj kemiji metala.

As (C₆H₅) je mekano vezivo i stoga se obično ugrađuje u metalne komplekse koji imaju središnje atome s niskim oksidacijskim stanjima (meki kationi).

Toksični učinci

Njegova toksičnost je takva da je pri koncentraciji u zraku od 250 ppm trenutno smrtonosno. Može biti smrtonosno tijekom izlaganja u trajanju od 30 minuta, pri koncentraciji udahnutog zraka od 25-50 ppm.

Većina toksičnog djelovanja arsina nastaje njegovim udisanjem. Sposoban je prijeći alveolarni zid i proći u krv gdje ispoljava svoje toksično djelovanje, koje se provodi na eritrocitima i bubrežnoj funkciji.

Trovanje arsinom očituje se pojavom poremećaja svijesti, šoka, hematurije, žutice i zatajenja bubrega.

Djelovanje na eritrocite i hemoglobin

Arsine ima nekoliko učinaka koji djeluju na zid eritrocita i hemoglobin. On potiče oslobađanje heme grupe iz hemoglobina. Arsine je indirektno hemolitičko sredstvo koje djeluje inhibirajući djelovanje katalaze.

To dovodi do nakupljanja vodikovog peroksida (H₂O₂), što uzrokuje rupturu membrane eritrocita. S druge strane, arsin uzrokuje smanjenje intracelularne koncentracije reduciranog glutationa (GSH), što doprinosi uništenju membrane eritrocita..

Masivna hemoliza je smrtonosna i očituje se smanjenjem koncentracije hemoglobina i hematokrita u krvi; povećanje serumske koncentracije hemoglobina i bilirubina; i hematurija.

Zatajenje bubrega je posljedica precipitacije hemoglobina u obliku cilindara u bubrežnim tubulima, uočenih kod obdukcije. Iako su, in vitro, pronađeni i dokazi o izravnom toksičnom djelovanju arsina na stanične linije bubrega u kulturi.

reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija (četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018.). Arsine. Preuzeto s: en.wikipedia.org
3. Polaznik kemije. (2019). Arsine. Preuzeto s: chemistrylearner.com
4. Pubchem. (2019). Arsine. Preuzeto s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Kemijske kemikalije. (N. D.). Arsine. Preuzeto s: cameochemicals.noaa.gov
6. Meksički institut za socijalnu sigurnost. (2005). Trovanje arsinom. [PDF]. Preuzeto s: medigraphic.com