Arsina struktura, vlastnosti, názvosloví a použití



arsine nebo arsano je bezbarvý plyn bez zápachu, i když v kontaktu se vzduchem získává jemnou vůni česneku a ryb. Termín arsin se používá nejen k pojmenování sloučeniny AsH3, používá se také k popisu souboru organických sloučenin arsenu (As) vzorce AsH3-xRx.

Ve vzorci R představuje alkylové nebo arylové sloučeniny. Například sloučenina As (C6H5)3 nazývaný trifenylarsin, je známý jako arsin.

V anorganické chemii však existuje pouze jeden arsin: AsH3 (horní obrázek) Fialová koule představuje atom arsenu a bílé atomy vodíku. Ačkoli to není ukázáno, nad arsenem je pár volných elektronů (··).

Toxický účinek arsinu se vyskytuje hlavně jeho inhalací, jak prochází alveolární stěnou a do krve. Tam působí hemolýzu erytrocytů, uvolňuje hemoglobin, který způsobuje poškození ledvinových tubulů, což vede k renální dysfunkci.

Index

  • 1 Struktura arsinu
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Názvy
    • 2.2 Molekulová hmotnost
    • 2.3 Fyzický popis
    • 2.4 Vůně
    • 2.5 Bod varu
    • 2.6 Teplota tání
    • 2.7 Bod vzplanutí
    • 2.8 Rozpustnost
    • 2.9 Hustota
    • 2.10 Hustota par
    • 2.11 Tlak páry
    • 2.12 Stabilita
    • 2.13 Rozklad
    • 2.14 Teplo odpařování
    • 2.15 Standardní entalpie tréninku
  • 3 Nomenklatura
  • 4 Použití
    • 4.1 Polovodičové materiály
    • 4.2 Chemické zbraně
    • 4.3 Ligandy
  • 5 Toxické účinky
    • 5.1 Účinky na erytrocyty a hemoglobin
  • 6 Odkazy

Struktura arsinu

Jak je vidět na dvou výše uvedených obrázcích, AsH3 Má pyramidální strukturu. Atom As se nachází ve středu pyramidy, zatímco tři H v každém ze svých vrcholů. Chemická hybridizace As by měla být obvykle sp3 přijmout tuto geometrii.

Na obrázku je pozorováno, že vazby As-H mají délku 1,519 Á a tři H jsou odděleny úhlem 91,8 °. Tento úhel se značně liší od 107º pro molekulu amoniaku, NH3, označující přístup mezi H.

Někteří chemici argumentují, že toto je kvůli rozdílu mezi atomovými poloměry mezi N a Ace.

Být nejmenší N, H být blíže k sobě, zvětšovat jejich elektrostatické odpuzování, který inklinovat k pohybu je pryč. Mezitím je eso větší, takže H jsou od sebe vzdálenější a odpuzování mezi nimi je menší, takže mají tendenci oddělit méně.

Vlastnosti

Jména

-Arsine nebo arsano

-Hydrid arsenu

-Trihydrid arsenu

-Arsenid vodíku

Molekulová hmotnost

77,946 g / mol.

Fyzický popis

Bezbarvý plyn.

Vůně

Je bez zápachu, ale při styku se vzduchem získává jemnou vůni česneku a ryb. Není to dráždivý plyn a navíc nevyvolává okamžité příznaky; aby lidé nemuseli znát svou přítomnost.

Bod varu

-80,4 ° F až 760 mmHg (-62,5 ° C).

Teplota tání

-179ºF (-116ºC).

Bod zapálení

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Vysoce hořlavý plyn.

Rozpustnost

Ve vodě 28 mg / 100 ml (prakticky nerozpustný ve vodě). Mírně rozpustný v alkoholu a zásadách. Rozpustný v benzenu a chloroformu.

Hustota

4,93 g / l plynu.

Hustota par

2,66 až 2,695 (ve vztahu ke vzduchu vzatému jako 1).

Tlak páry

11 000 mmHg při 20 ° C.

Stabilita

Při vystavení světlu se mokrý arsin rychle rozkládá a ukládá jasný černý arsen.

Rozklad

Když se zahřeje na rozklad, vydává vysoce toxický kouř arsenu, doprovázený plynným vodíkem. Rozkládá se při 300 ° C.

Odpařovací teplo

26,69 kJ / mol.

Standardní entalpie tréninku

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatura

V předchozí části byly zmíněny další názvy přijaté pro arsin. Vzhledem k tomu, že se jedná o binární hydrid mezi arsenem a vodíkem, může být pojmenován podle systematických, skladových a tradičních názvů..

V systematické nomenklatuře, počítat množství atomů vodíku. Tak, jeho jméno přijde být: \ t trihydrid arsenu.

Její název podle burzovního názvosloví je velmi podobný, ale přidává jeho zátěž římskými číslicemi do závorek: hydrid arsenu (III).

A pokud jde o tradiční názvosloví, jeho jméno je arsine nebo arsano.

To může také být nazýváno arsenidem vodíku; nicméně, to není úplně správné, protože to by znamenalo předpokládat, že arsenic je více electronegative než vodík a účastní se vazby jak As \ t3-.

Použití

Polovodičové materiály

Arsin se používá při výrobě polovodičových materiálů, s použitím v mikroelektronice a laserech v pevné fázi. Používá se jako příměs křemíku a germania. Arsin se používá při výrobě polovodičů GaAs.

Použitým postupem je chemická depozice z plynné fáze (CVD) při teplotě 700 - 900 ° C podle následující reakce:

Ga (CH3)3     +     AsH3    => GaAs + 3CH4

Chemické vyzbrojování

Arsine je smrtící plyn, takže se uvažovalo o jeho použití v chemické válce. Ale nikdy nebyl oficiálně používán jako chemická zbraň, a to díky své vysoké hořlavosti a nižší účinnosti ve srovnání s jinými méně hořlavými sloučeninami..

Nicméně, některé organické sloučeniny odvozené od arsine, mnoho více stabilní, ukázali, že oni jsou použitelné v chemické válce, například lewisite (β-chlorvinyl dichlorarsine) \ t.

Ligandy

Arsin je plyn, který se vznítí ve vzduchu, ale jeho organické deriváty mají větší stabilitu, například AsR3 (R = alkyl nebo arylové skupiny) se používají jako pojiva v koordinační chemii kovů.

As (C6H5) je měkké pojivo, a proto je obvykle začleněno do kovových komplexů, které mají centrální atomy s nízkými oxidačními stavy (měkké kationty).

Toxické účinky

Jeho toxicita je taková, že při koncentraci ve vzduchu 250 ppm je okamžitě smrtelná. Může být letální během 30 minut expozice při koncentraci inhalovaného vzduchu 25-50 ppm.

Většina toxického působení arsinu vzniká jeho inhalací. Je schopen překonat alveolární stěnu a přecházet do krve, kde působí toxicky, což se provádí na erytrocytech a renálních funkcích..

Otrava arsinem se projevuje výskytem poruch vědomí, šoku, hematurie, žloutenky a selhání ledvin.

Působení na erytrocyty a hemoglobin

Arsin má několik účinků, které působí na stěnu erytrocytů a hemoglobinu. Podporuje uvolňování hemové skupiny z hemoglobinu. Arsin je nepřímým hemolytickým činidlem, které působí inhibicí účinku katalázy.

To vede k hromadění peroxidu vodíku (H2O2), která způsobuje prasknutí membrány erytrocytů. Na druhou stranu arsin vyvolává snížení intracelulární koncentrace redukovaného glutathionu (GSH), což přispívá k destrukci membrány erytrocytů.

Masivní hemolýza je smrtelná a projevuje se snížením koncentrace hemoglobinu v krvi a hematokritu; zvýšení sérové ​​koncentrace hemoglobinu a bilirubinu; a hematurie.

Selhání ledvin je důsledkem srážení hemoglobinu ve formě válců v renálních tubulech pozorovaných při pitvách. I když bylo zjištěno, in vitro také bylo prokázáno přímé toxické působení arsinu na renální buněčné linie v kultuře.

Odkazy

  1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chemie (čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Zdroj: en.wikipedia.org
  3. Učitel chemie. (2019). Arsine. Zdroj: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Citováno z: cameochemicals.noaa.gov
  6. Mexický institut sociálního zabezpečení. (2005). Otrava arsinem. [PDF] Zdroj: medigraphic.com