ARSINE: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, NÁZVOSLOVIE A POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Arsin alebo Arsin je bezfarebný a bez zápachu plyn, aj keď v kontakte so vzduchom získa zápachu svetla cesnak a ryby. Termín chlórarzín slúži nielen menovať zlúčeniny ash ₃ , sa tiež používa na opis sadou organických arzénu (As), zlúčeniny všeobecného vzorca ASH _{3 x} R _x .

Vo vzorci R predstavuje alkylové alebo arylové zlúčeniny. Napríklad, zlúčenina, ako je (C ₆ H ₅ ) ₃ s názvom trifenylarsinem, je známy ako Arsin.

Arsínová molekula. Zdroj: Ben Mills, z Wikimedia Commons.

V anorganickej chémii je však iba jeden arzín: AsH ₃ (horný obrázok). Fialová guľa predstavuje atóm arzénu a biela atóm vodíka. Aj keď to nie je zobrazené, nad arzénom je pár voľných elektrónov (··).

K toxickému pôsobeniu arzínu dochádza hlavne inhaláciou, pretože prechádza alveolárnou stenou a prechádza do krvi. Tam pôsobí na hemolýzu erytrocytov a uvoľňuje hemoglobín, ktorý spôsobuje poškodenie obličkových kanálikov, čo vedie k dysfunkcii obličiek.

Štruktúra arzínu

Štruktúra AsH3 s uhlom a dĺžkou spojenia. Zdroj: Benjah-bmm27 prostredníctvom Wikipédie

Ako je vidieť v horných dvoch obrazov, popol ₃ má pyramidálne štruktúru. Atóm As sa nachádza v strede pyramídy, zatiaľ čo tri H v každom z jeho vrcholov. Chemická hybridizácia As musí byť spravidla sp ^3, aby sa prijala táto geometria.

Obrázok ukazuje, že As-H väzby majú dĺžku 1,519 Á a tri H sú oddelené uhlom 91,8 °. Tento uhol sa podstatne líši od 107º pre molekuly amoniaku, NH ₃ , čo ukazuje na zbližovanie medzi H.

Niektorí chemici tvrdia, že je to spôsobené rozdielom atómových polomerov medzi N a As.

Keďže sú H najmenšie N, sú si navzájom bližšie a zvyšujú elektrostatické odpory, ktoré ich majú tendenciu vyhnať. Medzitým, As je väčší, takže Hs sú od seba vzdialenejšie a odpory medzi nimi sú menšie, takže majú tendenciu sa menej oddeľovať.

vlastnosti

mená

-Arsín alebo arsan

- hydrid arzénu

- trihydrát arzénu

- Arsenid vodíka

Molekulová hmotnosť

77,946 g / mol.

Fyzický popis

Bezfarebný plyn.

vône

Je bez zápachu, ale pri kontakte so vzduchom získava miernu vôňu cesnaku a rýb. Nie je to dráždivý plyn a navyše nevyvoláva okamžité príznaky; aby si ľudia nemohli byť vedomí svojej prítomnosti.

Bod varu

-80,4 ° F až 760 mmHg (-62,5 ° C).

Bod topenia

-179 ° F (-116 ° C).

bod zapálenia

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Veľmi horľavý plyn.

rozpustnosť

Vo vode 28 mg / 100 ml (prakticky nerozpustný vo vode). Mierne rozpustný v alkohole a zásadách. Rozpustný v benzéne a chloroforme.

Hustota

4,93 g / l plynu.

Hustota pár

2,66 až 2,695 (vzhľadom na vzduch braný ako 1).

Tlak pary

11 000 mmHg pri 20 ° C

stabilita

Ak je arsín vystavený svetlu, rýchlo sa rozkladá a vytvára lesklý čierny arzén.

rozklad

Po zahriatí na rozklad emituje vysoko toxický dym arzénu sprevádzaný plynným vodíkom. Rozkladá sa pri 300 ° C.

Odparovacie teplo

26,69 kJ / mol.

Štandardná entalpia formácie

+ 66,4 kJ / mol.

názvoslovie

V predchádzajúcej časti boli spomenuté ďalšie akceptované názvy arzínu. Vzhľadom na to, že ide o binárny hydrid medzi arzénom a vodíkom, možno ho pomenovať na základe systematických názvov, názvoslovia a tradičných názvov.

V systematickej nomenklatúre počítajú počet atómov vodíka. Vaše meno sa tak stáva: hydrid tri arzénu.

Jeho názov podľa názvoslovia zásob je veľmi podobný, ale jeho zátvorka sa pridáva k rímskym číslam v zátvorkách: hydrid arzénu (III).

Pokiaľ ide o tradičnú nomenklatúru, jej názov je arsina alebo arsano.

Môže sa tiež nazývať arzenid vodíka; nie je to však úplne správne, pretože by to znamenalo predpoklad, že arzén je viac elektronegatívny ako vodík a zúčastňuje sa na väzbe ako As ^3– .

aplikácia

Polovodičové materiály

Arsine sa používa pri výrobe polovodičových materiálov, používa sa v mikroelektronike a polovodičových laseroch. Používa sa ako dopant pre kremík a germánium. Arsine sa používa pri výrobe polovodiča GaAs.

Použitý postup je chemická depozícia pár (CVD) pri 700 - 900 ° C podľa tejto reakcie:

Ga (CH ₃ ) ₃ + Ash ₃ => GaAs + 3CH ₄

Chemické zbrane

Arsine je smrtiaci plyn, preto sa uvažovalo o použití v chemickom boji. Ale nikdy nebol oficiálne používaný ako chemická zbraň, kvôli jeho vysokej horľavosti a jeho nižšej účinnosti v porovnaní s inými menej horľavými zlúčeninami.

Ukázalo sa však, že niektoré organické zlúčeniny odvodené z arzínu, ktoré sú omnoho stabilnejšie, sa dajú použiť v chemickom boji, napríklad Lewisite (P-chlorinyldichlórsarín).

ligandy

Arsin je plyn, ktorý zapáli vo vzduchu, ale jeho viac stabilné organické deriváty, napríklad ASR ₃ (R = alkyl alebo aryl), sa používajú ako spojiva v koordinačnej kov chémii.

Ako je (C ₆ H ₅ ) je mäkká spojiva, a preto je zvyčajne začlenená do kovových komplexov, ktoré majú centrálne atómy s nízkymi oxidačných stavov (mäkké katióny).

Toxické účinky

Jeho toxicita je taká, že pri koncentrácii 250 ppm vo vzduchu je okamžite smrtiaca. Môže byť smrteľný počas 30 minútovej expozície pri koncentrácii vdychovaného vzduchu 25 - 50 ppm.

Väčšina toxického účinku arzínu sa vyskytuje vdychovaním. Je schopný prejsť cez alveolárnu stenu a preniknúť do krvi, kde pôsobí toxicky, čo sa vykonáva na erytrocytoch a obličkách.

Otrava arzénom sa prejavuje poruchami vedomia, šokom, hematúriou, žltačkou a zlyhaním obličiek.

Pôsobenie na erytrocyty a hemoglobín

Arsín má niekoľko účinkov, ktoré pôsobia na steny červených krviniek a na hemoglobín. Podporuje uvoľňovanie skupiny hem z hemoglobínu. Arsín je nepriamym hemolytickým činidlom, ktoré pôsobí tak, že inhibuje pôsobenie katalázy.

To vedie k hromadeniu peroxidu vodíka (H ₂ O ₂ ), čo spôsobí, že prasknutie erytrocytov membrány. Na druhej strane arsín spôsobuje zníženie intracelulárnej koncentrácie redukovaného glutatiónu (GSH), čo prispieva k deštrukcii membrány erytrocytov.

Masívna hemolýza je fatálna a prejavuje sa znížením koncentrácie hemoglobínu a hematokritu v krvi; zvýšená koncentrácia hemoglobínu a bilirubínu v sére; a hematúria.

Zlyhanie obličiek je výsledkom zrážania hemoglobínu vo forme valcov v obličkových tubuloch, pozorovaných pri pitvách. Aj keď sa tiež zistilo in vitro priame toxické pôsobenie arzínu na obličkové bunkové línie v kultúre.

Referencie

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsin. Obnovené z: en.wikipedia.org
3. Učiteľ chémie. (2019). Arsin. Získané z: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsin. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (SF). Arsin. Obnovené z: cameochemicals.noaa.gov
6. Mexický inštitút sociálneho zabezpečenia. (2005). Otrava Arsine. , Obnovené z: medigraphic.com