ARSEN TRIOXIDE (AS2O3): STRUKTUR, EGENSKAPER OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2026

Den Arsenikk er en uorganisk forbindelse hvis kjemiske formel er som ₂ O ₃ . Arsen i sin metalliske tilstand blir raskt omdannet til dette oksidet, som er en veldig giftig gift som kan ha akutte og kroniske manifestasjoner.

Som arsen og oksygen er elementer av den p-blokken, med en forholdsvis lav elektro forskjell, er det forventet at som ₂ O ₃ er en kovalent forbindelse; det vil si at As-O-bindingene dominerer i det faste, over de elektrostatiske interaksjonene mellom As ³⁺ og O ^2- -ionene .

Fast arsen trioksid. Kilde: Walkerma fra Wikimedia Commons.

Akutt rus med arsen trioksid oppstår ved svelging eller inhalasjon, de viktigste manifestasjonene av dette er: alvorlige gastrointestinale lidelser, kramper, sirkulasjons kollaps og lungeødem.

Til tross for toksisiteten har den imidlertid blitt brukt industrielt; for eksempel i bevaring av tre, i produksjon av pigmenter, halvledere, etc. I det siste ble det også brukt i behandlingen av mange sykdommer.

Arsenittioksyd er en amfotær forbindelse, løselig i fortynnede syrer og alkalier, uoppløselig i organiske løsningsmidler og relativt løselig i vann. Det forekommer som et fast stoff (toppbilde), med to krystallinske former: kubisk og monoklin.

Struktur av arsen trioksid

Claudetita

Ved romtemperatur krystalliseres som ₂ O ₃ til to monokliniske polymorfer, begge funnet i mineralet claudetitt. I dem er det trigonale pyramidenheter AsO ₃ , som er forbundet med oksygenatomene sine for å kompensere for den elektroniske mangelen til enheten i seg selv.

I den ene polymorfen er AsO _3- enhetene koblet sammen som danner rader (claudetite I), og i den andre er de koblet som om de vever et nettverk (claudetite II):

Struktur av polymorfen Claudetite I. Kilde: Ben Mills.

Struktur av polymorf claudetite II. Kilde: Ben Mills.

Flytende og gassformig

Når alle strukturene som definerer monokliniske krystaller blir oppvarmet, er vibrasjonene slik at flere As-O-bindinger brytes, og et mindre molekyl ender med å være rådende: Som ₄ O ₆ . Strukturen er vist på bildet nedenfor.

As4O6 molekyl. Kilde: Ben Mills

Det kan sies å bestå av en dimer av As ₂ O ₃ . Dens stabilitet er slik at den støtter 800 ° C i gassfasen; men over denne temperaturen fragmenterer den til As ₂ O ₃ molekyler .

Arsenolite

Da ₄ O _{6 i seg selv} kan samhandle med hverandre for å krystallisere seg til et kubisk fast stoff, hvis struktur finnes i mineralet arsenolitt.

As4O6-molekyler i arsenolitt-faststoffet. Kilde: Ben Mills

Merk at bildet viser strukturen fra et høyere plan. Sammenlignet med claudetite, er dens strukturelle forskjell med arsenolitt tydelig. Her er de adskilte Som ₄ O ₆ molekyler som holdes sammen av Van der Waals krefter.

Egenskaper

produktnavn

-Arsenolite

-Arsodent

-Trisenox

-Claudetite

Molekylær vekt

197,84 g / mol.

Fysisk utseende

-Hvit kubiske krystaller (arsenolitt).

-Fargeløse monokliniske krystaller (Claudetite).

-Hvit eller gjennomsiktig fast, glassaktig, amorf klump eller krystallinsk pulver.

lukt

Toalett.

Smak

Smakløs.

Kokepunkt

460 ° C.

Smeltepunkt

-313 ° C (Claudetitt).

-274 ° C (Arsenolitt).

tenningspunkt

485 ºC (sublimerer).

Vannløselighet

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

løselighet

Løselig i syrer (spesielt saltsyre) og alkalier. Praktisk uoppløselig i kloroform og eter.

tetthet

-3,85 g / cm ³ (kubiske krystaller);

-4,15 g / cm ³ (rombiske krystaller).

Damptrykk

2,47 · 10 ^-4 mmHg ved 25 ° C.

dekomponering

Det er ikke brennbart, men ved oppvarming kan det skape giftig røyk som kan inneholde arsin.

korrosivitet

I nærvær av fuktighet kan det være etsende på metaller.

Fordampingsvarme

77 kJ / mol.

Dissosiasjonskonstant (Ka)

1,1 · 10 ^-4 ved 25 ° C.

Brytningsindeks

-1,755 (Arsenolitt)

-1.92-2.01 (Claudetite).

reaktivitet

-Arsentrioksid er en amfotær forbindelse, men det fungerer helst som en syre.

-Det kan reagere med saltsyre eller flussyre, og danne arsentriklorid eller arsentrifluorid.

-Det reagerer også med sterke oksidanter, som salpetersyre, forårsaker arseniksyre og lystgass.

-Arsentrioksid kan reagere med salpetersyre, produsere arsin eller elementet arsen, avhengig av reaksjonsforholdene.

Som ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 aske ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Denne reaksjonen fungerte som grunnlag for opprettelsen av Marsh Test, brukt til påvisning av arsenforgiftning.

nomenklatur

Som ₂ O ₃ kan navngis i henhold til følgende nomenklaturer, vel vitende om at arsen fungerer med valens +3:

-Arsenoksid (tradisjonell nomenklatur).

-Arsen (III) oksid (stamnomenklatur).

-Diarsenisk trioksid (systematisk nomenklatur).

applikasjoner

Industriell

-Det brukes til fremstilling av glass, spesielt som et blekemiddel. Det brukes også til fremstilling av keramikk, elektroniske produkter og fyrverkeri.

-Det tilsettes som en mindre komponent til kobberbaserte legeringer, for å øke korrosjonsbestandigheten til legeringsmetallene.

Som ₂ 0 ₃ er startmaterialet for fremstilling av elementær arsen, for å forbedre elektriske forbindelser, og for produksjon av arsenid-halvledere

-As ₂ O ₃ , så vel som kobberarsenat, brukes som trebeskyttelsesmidler. Det ble brukt i kombinasjon med kobberacetat for å lage Paris grønt pigment, brukt til å lage maling og gnagere.

leger

-Arsentrioksid er en forbindelse som har vært brukt i århundrer i behandlingen av mange sykdommer. Det ble brukt som tonic i behandling av ernæringsforstyrrelser, nevralgi, revmatisme, leddgikt, astma, korea, malaria, syfilis og tuberkulose.

-Det har også blitt brukt til lokal behandling av hudsykdommer, og brukes til å ødelegge noen overfladiske epiteliomer.

-Fowlers løsning ble brukt til behandling av hudsykdommer og leukemi. Bruk av dette legemidlet avsluttes.

-I 1970-årene utviklet den kinesiske forskeren Zhang Tingdong en undersøkelse om bruk av arsen trioksid i behandlingen av akutt promyelocytisk leukemi (APL). Noe som førte til produksjonen av stoffet Trisenox, som ble godkjent av det amerikanske FDA.

-Trisenox har blitt brukt hos APL-pasienter som ikke svarer på "førstelinjebehandling", bestående av all-trans retinsyre (ATRA). Det har vist seg at arsen trioksid induserer kreftceller til å gjennomgå apoptose.

-Trisenox brukes som cytostatika i behandlingen av den ildfaste promyelocytiske subtypen (M ₃ ) av APL.

referanser

1. Shen et al. (2001). Studier av klinisk effekt og farmakokinetikk av lavdose arsen trioksid i behandling av tilbakefall akutt promyelocytisk leukemi: en sammenligning med konvensjonell dosering. Leukemi 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Arsen trioxide. Sevier. Gjenopprettet fra: sciencedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Arsen trioxide. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2019). Arsenoksid (III). Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta og Steven L. Soignetb. (2001). Risiko / fordelingsprofil for arsen trioksid. Onkologen vol. 6 Tillegg 2 29-32.
6. The New England Journal of Medicine. (11. juli 2013). Retinsyre og arsen trioksid for akutt promyelocytisk leukemi. n engl j med 369; 2.