OXID ARZENITÝ (AS2O3): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Oxid arzenitý je anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je ₂ O ₃ . Arzén vo svojom kovovom stave sa rýchlo premieňa na tento oxid, čo je veľmi toxický jed, ktorý môže mať akútne a chronické prejavy.

Ako arzén a kyslík sú prvky p bloku, s rozdielom, relatívne nízku electronegativity, sa očakáva, že ako ₂ O ₃ je kovalentná zlúčeniny; to znamená, že As-O väzby prevažujú vo svojej pevnej látke nad elektrostatickými interakciami medzi ^{As3 +} a O2 ^- iónmi .

Tuhý oxid arzenitý. Zdroj: Walkerma z Wikimedia Commons.

Akútna intoxikácia trioxidom arzénu sa vyskytuje požitím alebo inhaláciou. Najdôležitejšie prejavy tohto stavu sú: závažné gastrointestinálne poruchy, kŕče, obehový kolaps a edém pľúc.

Napriek svojej toxicite sa však používa priemyselne; napríklad pri ochrane dreva, pri výrobe pigmentov, polovodičov atď. V minulosti sa používala aj na liečenie mnohých chorôb.

Oxid arzenitý je amfotérna zlúčenina, rozpustná v zriedených kyselinách a zásadách, nerozpustná v organických rozpúšťadlách a relatívne rozpustná vo vode. Vyskytuje sa ako pevná látka (horný obrázok) s dvoma kryštalickými formami: kubický a monoklinický.

Štruktúra oxidu arzénového

Claudetita

Pri izbovej teplote, ako ₂ O ₃ kryštalizuje do dvoch monoklinickej polymorfov, ako nájsť v minerálnom claudetite. V nich sú trigonálne pyramídové jednotky AsO ₃ , ktoré sú spojené svojimi atómami kyslíka, aby kompenzovali elektronický nedostatok tejto jednotky sám.

V jednom polymorfe sú jednotky AsO ₃ spojené tvoriacimi radmi (claudetit I) a na druhej strane sú spojené, ako keby tkali sieť (claudetite II):

Štruktúra polymorfu Claudetite I. Zdroj: Ben Mills.

Štruktúra polymorfného claudetitu II. Zdroj: Ben Mills.

Kvapalina a plyn

Keď sú všetky tie štruktúry, ktoré definujú monoklinickej kryštály sa zahrievajú, vibrácie sú také, že niekoľko As-O väzby sú rozdelené, a menšie molekuly končí prevažujúci: As ₄ O ₆ . Jeho štruktúra je znázornená na obrázku nižšie.

As4O6 molekula. Zdroj: Ben Mills

Mohlo by sa povedať, že sa skladá z diméru As ₂ O ₃ . Jeho stabilita je taká, že podporuje 800 ° C v plynnej fáze; ale, nad touto teplotou sa fragmenty do As ₂ O ₃ molekulami .

Arsenolite

Ako ₄ O _{6 samo o sebe} môžu na seba vzájomne kryštalizovať na kubický pevnej látky, ktorého štruktúra sa nachádza v minerálnom arsenolite.

As4O6 molekuly v arzenolitovej tuhej látke. Zdroj: Ben Mills

Všimnite si, že obrázok ukazuje štruktúru z vyššej roviny. V porovnaní s claudetitom je zrejmý jeho štrukturálny rozdiel od arzenolitu. Tu sú diskrétne Ako ₄ O ₆ molekúl, ktoré sú držané pohromade pomocou Van der Waalsove sily.

vlastnosti

obchodnými názvami

-Arsenolite

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetite

Molekulová hmotnosť

197,84 g / mol.

Fyzický vzhľad

-Biele kubické kryštály (arzenolit).

- Bezfarebné monoklinické kryštály (Claudetite).

- Biely alebo priehľadný pevný, sklovitý, amorfný hrudky alebo kryštalický prášok.

vône

Toaleta, WC.

príchuť

Chuti.

Bod varu

460 ° C.

Bod topenia

-313 ° C (Claudetite).

Teplota topenia: -274 ° C (Arsenolit).

bod zapálenia

485 ° C (sublimáty).

Rozpustnosť vo vode

17 g / l pri 18 ° C (20 g / l pri 25 ° C).

rozpustnosť

Rozpustný v kyselinách (najmä v kyseline chlorovodíkovej) a zásadách. Prakticky nerozpustný v chloroforme a éteri.

Hustota

-3,85 g / cm ³ (kubické kryštály);

-4,15 g / cm ³ (kosoštvorcový kryštály).

Tlak vodnej pary

2,47 · 10 ^-4 mmHg pri 25 ° C

rozklad

Nie je horľavý, ale pri zahriatí môže vytvárať toxický dym, ktorý môže obsahovať arzín.

korózie

V prítomnosti vlhkosti môže byť korozívna pre kovy.

Odparovacie teplo

77 kJ / mol.

Disociačná konštanta (Ka)

1,1 · ^10-4 pri 25 ° C

Index lomu

-1 755 (arzenolit)

-1,92 - 2,01 (Claudetite).

reaktivita

- Oxid arzenitý je amfotérna zlúčenina, ale prednostne funguje ako kyselina.

- Môže reagovať s kyselinou chlorovodíkovou alebo kyselinou fluorovodíkovou za vzniku chloridu arzenitého alebo fluoridu arzenitého.

- Reaguje tiež so silnými oxidantmi, ako je kyselina dusičná, čo spôsobuje kyselinu arzénovú a oxid dusný.

- Oxid arzenitý môže reagovať s kyselinou dusičnou za vzniku arzínu alebo prvku arzén v závislosti od reakčných podmienok.

Ako ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 Ash ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Táto reakcia slúži ako základ pre vytvorenie Marshovho testu, ktorý sa používa na detekciu otravy arzénom.

názvoslovie

Pretože ₂ O ₃ možno pomenovať podľa nasledujúcich nomenklatúr s vedomím, že arzén pracuje s valenciou +3:

- oxid arzenitý (tradičná nomenklatúra).

- oxid arzeničitý (názvoslovie zásob).

- oxid diodénový (systematická nomenklatúra).

aplikácia

Priemyselný

- Používa sa pri výrobe skla, konkrétne ako bieliace činidlo. Používa sa tiež pri výrobe keramiky, elektronických výrobkov a ohňostrojov.

- Pridáva sa ako minoritná zložka do zliatin na báze medi na zvýšenie odolnosti legovaných kovov proti korózii.

- As ₂ O ₃ je východiskovým materiálom na prípravu elementárneho arzénu, na zlepšenie elektrických spojení a na výrobu polovodičov arzenidu

-As ₂ O ₃ , ako aj medi arzeničnan, sa používajú ako prostriedky na ochranu dreva. Použil sa v kombinácii s octanom meďnatým na výrobu zeleného farbiva v Paríži, na výrobu farieb a rodenticídov.

Lekári

- Oxid arzenitý je zlúčenina, ktorá sa používa po stáročia pri liečbe mnohých chorôb. Používa sa ako tonikum pri liečení porúch výživy, neuralgie, reumatizmu, artritídy, astmy, chorea, malárie, syfilis a tuberkulózy.

-Používa sa tiež pri lokálnej liečbe kožných chorôb a používa sa na ničenie niektorých povrchových epitelov.

-Fowlerov roztok sa použil na liečbu kožných ochorení a leukémie. Používanie tohto lieku sa preruší.

- V 70. rokoch 20. storočia čínsky výskumník Zhang Tingdong vyvinul výskum o použití oxidu arzenitého pri liečbe akútnej promyelocytovej leukémie (APL). Čo viedlo k výrobe lieku Trisenox, ktorý bol schválený americkou FDA.

- Trisenox sa používa u pacientov s APL, ktorí nereagujú na liečbu „prvej línie“, ktorá pozostáva z kyseliny all-trans retínovej (ATRA). Ukázalo sa, že oxid arzenitý indukuje rakovinové bunky podstupujúce apoptózu.

-Trisenox sa používa ako cytostatikum pri liečení žiaruvzdorné promyelocytovou podtypu (M ₃ ) APL.

Referencie

1. Shen a kol. (2001). Štúdie o klinickej účinnosti a farmakokinetike oxidu dusitého s nízkymi dávkami pri liečbe relapsujúcej akútnej promyelocytovej leukémie: porovnanie s konvenčným dávkovaním. Leukemia 15, 735-741.
2. Science Direct. (2014). Oxid arzénový. Sevier. Obnovené z: sciposedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Oxid arzenitý. Obnovené z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Oxid arzénový. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta a Steven L. Soignetb. (2001). Profil rizika a prínosu oxidu arzénového. Onkológ sv. 6 Dodatok 2 29-32.
6. The New England Journal of Medicine. (11. júla 2013). Kyselina retínová a oxid arzenitý pre akútnu promyelocytovú leukémiu. n engl j med 369; 2.