ARSINE: STRUKTUR, EGENSKAPER, NOMENKLATUR OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2025

Den arsin eller arsin er en fargeløs og luktfri gass, men i kontakt med luft får en lukt lys hvitløk og fisk. Begrepet arsine brukes ikke bare for å navngi forbindelsen AsH ₃ , det brukes også for å beskrive et sett med organiske arsenforbindelser (As) -forbindelser med formel AsH _3-x R _x .

I formelen representerer R alkyl- eller arylforbindelser. For eksempel kan forbindelsen som (C ₆ H ₅ ) ₃ kalt trifenylarsin, er kjent som en arsin.

Arsinmolekyl. Kilde: Ben Mills, fra Wikimedia Commons.

I uorganisk kjemi er det imidlertid bare en arsine: AsH ₃ ( toppbilde ). Den lilla sfære representerer arsenatom, og de hvite hydrogenatomer. Selv om det ikke er vist, er det over arsenet et par gratis elektroner (··).

Den giftige virkningen av arsin skjer hovedsakelig ved innånding, da den krysser alveolarveggen og passerer ut i blodet. Der virker det som produserer hemolyse av erytrocytter, og frigjør hemoglobin som forårsaker skade på nyretuber som fører til nyredysfunksjon.

Struktur av arsine

Struktur av AsH3 med bindingsvinkel og lengde. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia

Som sett på de to øverste bildene har AsH ₃ en pyramideformet struktur. As-atomet ligger i sentrum av pyramiden, mens de tre H-ene er i hver av hjørnene. Den kjemiske hybridiseringen av As må vanligvis være sp ^{3 for} å ta i bruk denne geometrien.

Bildet viser at As-H-bindingene har en lengde på 1.519 Å, og de tre H-ene er atskilt med en vinkel på 91,8º. Denne vinkelen skiller seg betydelig fra 107º for ammoniakkmolekylet, NH ₃ , noe som indikerer en tilnærming mellom H.

Noen kjemikere hevder at dette skyldes forskjellen i atomradier mellom N og As.

Å være den minste N, H er nærmere hverandre, og øker deres elektrostatiske frastøtninger, som har en tendens til å fjerne dem. I mellomtiden er As større, så H-ene er mer fjernt fra hverandre og frastøtningene mellom dem er mindre, så de har en tendens til å skille seg mindre.

Egenskaper

navnene

-Arsine eller arsan

-Arsenhydrid

-Arsenisk trihydrid

-Hydrogenarsenid

Molekylær vekt

77,946 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Fargeløs gass.

lukt

Den er luktfri, men i kontakt med luften får den en svak lukt av hvitløk og fisk. Det er ikke en irriterende gass, og i tillegg gir den ikke umiddelbare symptomer; slik at folk kan være uvitende om dets tilstedeværelse.

Kokepunkt

-80,4 ° F til 760 mmHg (-62,5 ° C).

Smeltepunkt

-116 ° C.

tenningspunkt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Meget brannfarlig gass.

løselighet

I vann 28 mg / 100 ml (praktisk talt uoppløselig i vann). Lett løselig i alkohol og alkali. Løselig i benzen og kloroform.

tetthet

4,93 g / l gass.

Damptetthet

2,66 til 2 695 (relativt til luft tatt som 1).

Damptrykk

11.000 mmHg ved 20 ° C.

Stabilitet

Når den blir utsatt for lys, brytes våt arsin raskt ned, og avgir skinnende svart arsen.

dekomponering

Når den varmes opp til spaltning, avgir den svært giftig arsenrøyk, ledsaget av hydrogengass. Den brytes ned ved 300 ° C.

Fordampingsvarme

26,69 kJ / mol.

Standard entalpi av formasjon

+ 66,4 kJ / mol.

nomenklatur

I forrige seksjon ble det nevnt andre aksepterte navn på arsine. Tatt i betraktning det som et binært hydrid mellom arsen og hydrogen, kan det navngis i henhold til de systematiske, lager og tradisjonelle nomenklaturene.

I systematisk nomenklatur teller de antall hydrogenatomer. Så navnet ditt blir: tri arsenhydrid.

Navnet i henhold til aksjenomenklaturen er veldig likt, men legger til ladningen med romertall i parentes: arsen (III) hydrid .

Og med hensyn til den tradisjonelle nomenklaturen, heter det arsina eller arsano.

Det kan også kalles hydrogenarsenid; Det er imidlertid ikke helt riktig, fordi det antyder at arsen er mer elektronegativt enn hydrogen og deltar i bindingen som As ^3– .

applikasjoner

Halvledermaterialer

Arsine brukes til fremstilling av halvledermaterialer, brukt i mikroelektronikk og faststofflasere. Det brukes som et dopingmiddel for silisium og germanium. Arsine brukes til fremstilling av GaAs halvleder.

Prosedyren som brukes er kjemisk dampavsetning (CVD) ved 700 - 900 ºC, i henhold til følgende reaksjon:

Ga (CH ₃ ) ₃ + AsH ₃ => GaAs + 3CH ₄

Kjemisk våpen

Arsine er en dødelig gass, så den ble tenkt brukt til kjemisk krigføring. Men det ble aldri brukt offisielt som et kjemisk våpen, på grunn av sin høye brennbarhet og lavere effektivitet sammenlignet med andre mindre brennbare forbindelser.

Imidlertid har noen organiske forbindelser avledet fra arsin, mye mer stabile, vist seg å være anvendelige i kjemisk krigføring, for eksempel Lewisite (ß-klorovinyldichloroarsine).

ligander

Arsine er en gass som antennes i luft, men dens mer stabile organiske derivater, for eksempel AsR ₃ (R = alkyl- eller arylgrupper), brukes som bindemidler i metallkoordinasjonskjemi.

Som (C ₆ H ₅ ) er et mykt bindemiddel, og derfor blir vanligvis inkorporert i metallkomplekser som har sentrale atomer med lav oksidasjonstilstander (myk kationer).

Giftige effekter

Toksisiteten er slik at den i en luftbåren konsentrasjon på 250 ppm øyeblikkelig er dødelig. Det kan være dødelig under en 30 minutters eksponering, ved en inhalasjonsluftkonsentrasjon på 25 - 50 ppm.

Det meste av den giftige virkningen av arsin skjer ved innånding. Den er i stand til å krysse alveolarveggen og passere ut i blodet der den utøver sin giftige virkning, som utføres på erytrocytter og nyrefunksjon.

Arsinforgiftning manifesteres av forstyrrelser i bevissthet, sjokk, hematuri, gulsott og nyresvikt.

Handling mot erytrocytter og hemoglobin

Arsine har flere handlinger som utøves på røde blodlegemer og på hemoglobin. Hun fremmer frigjøring av hemmegruppen fra hemoglobin. Arsine er et indirekte hemolytisk middel, det virker ved å hemme virkningen av katalase.

Dette fører til opphopning av hydrogenperoksyd (H ₂ O ₂ ), noe som fører til brudd av erytrocytt-membranen. På den annen side produserer arsine en reduksjon i den intracellulære konsentrasjonen av redusert glutation (GSH), noe som bidrar til ødeleggelse av erytrocyttmembranen.

Massiv hemolyse er dødelig og manifesteres av en reduksjon i blodkonsentrasjonen av hemoglobin og hematokrit; økt serumkonsentrasjon av hemoglobin og bilirubin; og hematuri.

Nyresvikt er et resultat av nedbør av hemoglobin i form av sylindere i nyretubuliene, observert ved obduksjoner. Selv om det også er funnet in vitro bevis for en direkte giftig virkning av arsin på nyrecellelinjer i kultur.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Kjemi-elev. (2019). Arsine. Gjenopprettet fra: chemistrylearner.com
4. Pubchem. (2019). Arsine. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (SF). Arsine. Gjenopprettet fra: cameochemicals.noaa.gov
6. Meksikansk institutt for sosial sikkerhet. (2005). Arsineforgiftning. . Gjenopprettet fra: medigraphic.com