Arsina struktur, egenskaber, nomenklatur og anvendelser



den arsin eller arsano er en farveløs og lugtfri gas, men i kontakt med luften opkøber den en lille lugt af hvidløg og fisk. Betegnelsen arsin anvendes ikke kun til at betegne forbindelsen AsH3, Det bruges også til at beskrive et sæt organiske arsenforbindelser (As) med formlen AsH3-xRx.

I formlen repræsenterer R alkyl- eller arylforbindelserne. For eksempel kan forbindelsen As (C6H5)3 kaldet triphenylarsin, det er kendt som et arsin.

Men i uorganisk kemi er der kun ét arsin: AsH3 (øverste billede) Den lilla kugle repræsenterer arsenatomet, og hvide hydrogenatomerne. Selvom det ikke er vist, er der over arsenet et par fri elektroner (··).

Den giftige virkning af arsin forekommer hovedsageligt ved dets inhalation, da den passerer gennem alveolarvæggen og ind i blodet. Der virker det at producere hæmolysen af ​​erythrocytterne og frigiver hæmoglobinet, der forårsager skader i nyretubuli, der fører til nyresvigt.

indeks

  • 1 Struktur af arsin
  • 2 Egenskaber
    • 2.1 Navne
    • 2,2 molekylvægt
    • 2.3 Fysisk beskrivelse
    • 2.4 lugte
    • 2,5 kogepunkt
    • 2.6 Smeltepunkt
    • 2.7 Flammepunkt
    • 2,8 Opløselighed
    • 2,9 Tæthed
    • 2,10 Damptæthed
    • 2.11 Damptryk
    • 2.12 Stabilitet
    • 2.13 Nedbrydning
    • 2.14 Fordampningsvarme
    • 2.15 Standard enthalpi af træning
  • 3 nomenklaturen
  • 4 anvendelser
    • 4.1 Halvledermaterialer
    • 4.2 Kemisk våben
    • 4,3 ligander
  • 5 Giftige virkninger
    • 5.1. Virkning på erythrocytter og hæmoglobin
  • 6 referencer

Struktur af arsin

Som set i de to billeder ovenfor, er AsH3 Det har en pyramide struktur. At-aset er placeret i midten af ​​pyramiden, mens de tre H i hver af dets hjørner. Den kemiske hybridisering af As bør normalt være sp3 at vedtage denne geometri.

På billedet bemærkes det, at As-H-bindingerne har en længde på 1.519 Å, og de tre H adskilles med en vinkel på 91,8º. Denne vinkel adskiller sig væsentligt fra 107º for ammoniakmolekylet, NH3, hvilket angiver en tilgang mellem H.

Nogle kemikere hævder, at dette skyldes forskellen mellem atomradiussen mellem N og Ace.

At være den mindste N er H tættere på hinanden, hvilket øger deres elektrostatiske afstødninger, som har tendens til at flytte dem væk. I mellemtiden er essen større, så H er mere fjernt fra hinanden, og afstødningerne mellem dem er mindre, så de har tendens til at adskille mindre.

egenskaber

navne

-Arsine eller arsano

-Arsenhydrid

-Arsen-trihydrid

-Hydrogenarsenid

Molekylvægt

77.946 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Farveløs gas.

lugt

Det er lugtfrit, men i kontakt med luften erhverves en let duft af hvidløg og fisk. Det er ikke en irriterende gas, og det giver heller ikke øjeblikkelige symptomer. så folk måske ikke kender deres tilstedeværelse.

Kogepunkt

-80,4 ºF til 760 mmHg (-62,5 ºC).

Smeltepunkt

-179ºF (-116ºC).

Antændelsespunkt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Meget brandfarlig gas.

opløselighed

I vand 28 mg / 100 ml (praktisk taget uopløseligt i vand). Lidt opløseligt i alkohol og alkali. Opløseligt i benzen og chloroform.

tæthed

4,93 g / l gas.

Damptæthed

2,66 til 2,695 (i forhold til luft taget som 1).

Damptryk

11.000 mmHg ved 20 ºC.

stabilitet

Når det udsættes for lys, nedbrydes våd arsin hurtigt, idet der afsættes lyse sorte arsen.

nedbrydning

Når den opvarmes til nedbrydning, udsender den en meget giftig arsenisk røg, ledsaget af gasformigt hydrogen. Den nedbrydes ved 300ºC.

Fordampningsvarme

26,69 kJ / mol.

Standard entalpy af træning

+ 66,4 kJ / mol.

nomenklatur

I det foregående afsnit blev der nævnt andre navne, der blev accepteret for arsin. I betragtning af det et binært hydrid mellem arsen og hydrogen kan det navngives i overensstemmelse med systematiske, lager- og traditionelle nomenklaturer.

I den systematiske nomenklatur tælle antallet af hydrogenatomer. Således kommer navnet til at være: triarsenhydrid.

Dets navn i henhold til lagernomenklaturen er meget ens, men tilføjer sin belastning med romertal i parentes: arsenhydrid (III).

Og hvad angår den traditionelle nomenklatur, hedder det arsin eller arsan.

Det kan også kaldes hydrogen arsenid; Det er imidlertid ikke helt korrekt, fordi det ville antage, at arsen er mere electronegativ end hydrogen og deltager i bindingen som As3-.

applikationer

Halvledermaterialer

Arsine anvendes til fremstilling af halvledermaterialer, der anvendes i mikroelektronik og faststoflasere. Det bruges som en doteringsmiddel af silicium og germanium. Arsine anvendes til fremstilling af GaAs halvleder.

Den anvendte fremgangsmåde er den kemiske dampaflejring (CVD) ved 700-900 ° C ifølge den følgende reaktion:

Ga (CH3)3     +     ASH3    => GaAs + 3CH4

Kemisk bevæbning

Arsine er en dødelig gas, så det blev tænkt på dets anvendelse i kemisk krigsførelse. Men det blev aldrig brugt officielt som et kemisk våben på grund af dets høje brændbarhed og lavere effektivitet i forhold til andre mindre brændbare forbindelser.

Imidlertid har nogle organiske forbindelser afledt af arsin, langt mere stabile, vist, at de kan anvendes i kemisk krigføring, for eksempel lewisit (β-chlorovinyl dichloroarsin).

ligander

Arsine er en gas, der antændes i luften, men dens organiske derivater med større stabilitet, for eksempel AsR3 (R = alkyl- eller arylgrupper), anvendes som bindemidler i koordineringskemien af ​​metaller.

As (C6H5) er et blødt bindemiddel og er derfor normalt indarbejdet i metalkomplekser, der har centrale atomer med lave oxidationstilstande (bløde kationer).

Giftige virkninger

Dens toksicitet er sådan, at ved en koncentration i luften på 250 ppm er dødelig øjeblikkeligt. Kan være dødelig under en 30 minutters eksponering ved en indåndet luftkoncentration på 25-50 ppm.

Det meste af den giftige virkning af arsin produceres ved indånding. Det er i stand til at krydse alveolarvæggen og passere til blodet, hvor den udøver sin toksiske virkning, som udføres på erytrocytter og nyrefunktion.

Arsinforgiftning manifesteres ved udseende af lidelser af bevidsthed, chok, hæmaturi, gulsot og nyresvigt.

Aktion på erythrocytter og hæmoglobin

Arsine har flere handlinger, der udøves på erytrocytvæggen og hæmoglobin. Det fremmer frigivelsen af ​​hæmegruppen fra hæmoglobin. Arsin er et indirekte hæmolytisk middel, virker ved at hæmme virkningen af ​​katalase.

Dette fører til akkumulering af hydrogenperoxid (H2O2), hvilket forårsager rupturen af ​​erythrocytemembranen. På den anden side producerer arsin et fald i den intracellulære koncentration af reduceret glutathion (GSH), som bidrager til ødelæggelsen af ​​erythrocytemembranen.

Massiv hæmolyse er dødelig og manifesteres af en reduktion i blodkoncentrationen af ​​hæmoglobin og hæmatokrit; stigning i serumkoncentrationen af ​​hæmoglobin og bilirubin og hæmaturi.

Nyresvigt er en konsekvens af udfældningen af ​​hæmoglobin i form af cylindre i nyretubuli, observeret i obduktioner. Skønt der også er fundet in vitro en direkte toksisk virkning af arsin på nyrecelle i kultur.

referencer

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi (fjerde udgave). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Hentet fra: en.wikipedia.org
  3. Kemi Learner. (2019). Arsine. Hentet fra: chemistrylearner.com
  4. Pubchem. (2019). Arsine. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (N.D.). Arsine. Hentet fra: cameochemicals.noaa.gov
  6. Mexican Institute of Social Security. (2005). Arsinforgiftning. [PDF]. Hentet fra: medigraphic.com