ТРІОКСИД МИШ'ЯКУ (AS2O3): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Триоксид миш'яку є неорганічна сполука , хімічна формула якого В ₂ O ₃ . Миш’як у своєму металевому стані швидко перетворюється на цей оксид, який є дуже токсичною отрутою, яка може мати гострі та хронічні прояви.

Оскільки миш’як та кисень є елементами p-блоку, із відносно низькою різницею електронегативності, очікується, що як ₂ O ₃ є ковалентною сполукою; тобто, зв'язки As-O переважають у своєму твердому тілі над електростатичними взаємодіями між іонами As ³⁺ та O ^2- .

Твердий триоксид миш'яку. Джерело: Walkerma з Wikimedia Commons.

Гостра інтоксикація триоксидом миш'яку відбувається при прийомі всередину або вдихання, найважливішими проявами цього є: важкі шлунково-кишкові розлади, судоми, колапс кровообігу та набряк легенів.

Однак, незважаючи на токсичність, його застосовували промислово; наприклад, у збереженні деревини, у виробництві пігментів, напівпровідників тощо. Також в минулому його застосовували при лікуванні багатьох захворювань.

Тріоксид миш'яку - це амфотерна сполука, розчинна у розведених кислотах та лугах, нерозчинна в органічних розчинниках та відносно розчинна у воді. Він зустрічається як суцільне (верхнє зображення), має дві кристалічні форми: кубічну та моноклінічну.

Структура триоксиду миш'яку

Клаудетіта

При кімнатній температурі As ₂ O ₃ кристалізується у два моноклінічні поліморфи, обидва містяться в мінералі клаудетиту. В них є тригональні пірамідні одиниці AsO ₃ , які з'єднуються своїми атомами кисню, щоб компенсувати електронний дефіцит блоку сам по собі.

В одному поліморфі одиниці AsO ₃ пов'язані між собою утворюючими рядами (клаудетит I), а в іншому вони пов'язані так, ніби плетуть мережу (клавделіт II):

Структура поліморфа клаудетита I. Джерело: Бен Міллс.

Структура поліморфного клаудетиту II. Джерело: Бен Міллс.

Рідкі та газоподібні

Коли всі ті структури, що визначають моноклінічні кристали, нагріваються, коливання такі, що порушуються кілька As-O зв’язків, і менша молекула закінчується переважаючою: As ₄ O ₆ . Її структура показана на зображенні нижче.

Молекула As4O6. Джерело: Бен Міллс

Можна сказати, що складається з димеру As ₂ O ₃ . Його стабільність така, що він підтримує 800 ° C в газовій фазі; але вище цієї температури вона фрагментується на молекули As ₂ O ₃ .

Арсеноліт

Оскільки ₄ O _{6 сам по собі} може взаємодіяти один з одним, кристалізуючись у кубічне тверде тіло, структура якого знаходиться в мінеральному арсеноліті.

Молекули As4O6 у твердому арсеноліті. Джерело: Бен Міллс

Зауважте, що на зображенні зображена структура з вищої площини. У порівнянні з клаудетитом очевидна його структурна відмінність від арсеноліту. Тут вони дискретні як молекули ₄ O ₆ , які утримуються разом силами Ван дер Ваальса.

Властивості

Торгові назви

-Арсеноліт

-Арсодент

-Трисенокс

-Кладетит

Молекулярна маса

197,84 г / моль.

Зовнішність

-Білі кубічні кристали (арсеноліт).

-Безбарвні моноклінічні кристали (клаудетит).

-Белі або прозорі тверді, склоподібні, аморфні грудочки або кристалічний порошок.

Запах

Туалет.

Смак

Без смаку.

Точка кипіння

460 ° С.

Точка плавлення

-313 ° C (клаудетит).

-274 ° С (арсеноліт).

точка займання

485ºC (сублімати).

Розчинність у воді

17 г / л при 18 ° С (20 г / л при 25 ° С).

Розчинність

Розчинний у кислотах (особливо соляній кислоті) та лугах. Практично нерозчинний у хлороформі та ефірі.

Щільність

-3,85 г / см ³ (кубічні кристали);

-4,15 г / см ³ (ромбічні кристали).

Тиск пари

2,47 · 10 ^-4 мм рт.ст. при 25 ° С.

Розкладання

Він не горючий, але при нагріванні він може створювати токсичний дим, який може включати арсин.

Корозійність

За наявності вологи він може бути агресивним для металів.

Тепло випаровування

77 кДж / моль.

Константа дисоціації (Ka)

1,1 · 10 ^-4 при 25 ° C.

Показник заломлення

-1,755 (арсеноліт)

-1,92-2,01 (клаудетит).

Реактивність

-Тріоксид миш'яку є амфотерною сполукою, але він функціонує переважно як кислота.

-Може реагувати з соляною або фтористою кислотою, утворюючи трихлорид миш'яку або трифторид миш'яку.

-Также реагує з сильними окислювачами, такими як азотна кислота, викликаючи миш'якову кислоту та оксид азоту.

-Тріоксид миш'яку може реагувати з азотною кислотою, утворюючи арзин або елемент миш'яку, в залежності від умов реакції.

Оскільки ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Ця реакція послужила основою для створення Марш-тесту, який використовується для виявлення отруєння миш'яком.

Номенклатура

Як ₂ O ₃ можна назвати відповідно до наступних номенклатур, знаючи, що миш’як працює з валентністю +3:

-Оксид миш'яку (традиційна номенклатура).

-Арсеновий (III) оксид (номенклатура запасів).

-Тріоксид діарсену (систематична номенклатура).

Програми

Промислові

-Використовується при виготовленні скла, зокрема як відбілюючий засіб. Він також використовується у виробництві кераміки, електронних виробів, феєрверків.

- Він додається як незначний компонент до сплавів на основі міді для підвищення стійкості до корозії сплавів.

-Ас ₂ O ₃ є вихідним матеріалом для приготування елементарного миш'яку, для поліпшення електричних з'єднань та для виробництва арсенідних напівпровідників

-Ас ₂ O ₃ , а також арсенат міді використовують як консерванти деревини. Його використовували в поєднанні з ацетатом міді для отримання паризького зеленого пігменту, використовували для виготовлення фарб та родентицидів.

Лікарі

-Тріоксид миш'яку - це сполука, яка століттями застосовується при лікуванні багатьох захворювань. Його застосовували як тонізуючий засіб при лікуванні харчових розладів, невралгії, ревматизму, артриту, астми, хореї, малярії, сифілісу та туберкульозу.

- Він також застосовується при місцевому лікуванні шкірних захворювань, використовуючи його для руйнування деяких поверхневих епітеліомів.

Розчин Фоулера застосовувався при лікуванні шкірних захворювань та лейкемії. Застосування цього ліки припинено.

-У 1970-х роках китайський дослідник Чжан Тінгдун розробив дослідження щодо використання триоксиду миш'яку при лікуванні гострого промелоецитарного лейкемії (APL). Це призвело до виробництва препарату Тризенокс, який був затверджений FDA США.

-Трисенокс застосовували у пацієнтів з АПЛ, які не реагують на лікування "першої лінії", що складається з всетрансретамінової кислоти (ATRA). Показано, що триоксид миш'яку спонукає ракові клітини до апоптозу.

-Трисенокс використовується як цитостатик при лікуванні рефрактерного промієлоцитарного підтипу (М ₃ ) APL.

Список літератури

1. Шен та ін. (2001). Дослідження щодо клінічної ефективності та фармакокінетики низькодозового триоксиду миш'яку при лікуванні рецидивів гострого промієлоцитарного лейкозу: порівняння зі звичайною дозуванням. Лейкемія 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Тріоксид миш'яку. Більш важкий. Відновлено з: sciencedirect.com
3. Вікіпедія. (2019). Тріоксид миш'яку. Відновлено з: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Оксид миш'яку (III). Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Дебора М. Руста та Стівен Л. Сойнетб. (2001). Профіль ризику / користі від триоксиду миш'яку. Онколог вип. 6 добавка 2 29-32.
6. The New England Journal of Medicine. (11 липня 2013 р.). Ретиноєва кислота та триоксид миш'яку при гострому промієлоцитарному лейкозі. n engl j med 369; 2.