Arsina struktuur, omadused, nomenklatuur ja kasutusalad



The arsine või arsano on värvitu ja lõhnatu gaas, kuigi see puutub õhuga kokku kerge küüslaugu ja kala lõhnaga. Terminit arsiin ei kasutata mitte ainult ühendi AsH nimetamiseks3, seda kasutatakse ka orgaanilise arseeniühendite (As) valemiga AsH kirjeldamiseks3-xRx.

Valemis on R alküül- või arüülühendid. Näiteks ühend (C6H5)3 nimetatakse trifenülarsiiniks, seda tuntakse kui arsiini.

Kuid anorgaanilise keemia puhul on ainult üks arsiin: AsH3 (ülemine pilt) Lilla sfäär esindab arseeni aatomit ja valget vesiniku aatomit. Kuigi seda ei näidata, on arseeni kohal vaba elektronide paar (··).

Arsiini toksiline toime esineb peamiselt selle sissehingamise kaudu, kuna see läbib alveolaarse seina ja verre. See tekitab erütrotsüütide hemolüüsi, vabastades hemoglobiini, mis tekitab neerutorude kahjustusi, mis põhjustab neerufunktsiooni häireid..

Indeks

  • 1 Arsiini struktuur
  • 2 Atribuudid
    • 2.1 Nimed
    • 2.2 Molekulmass
    • 2.3 Füüsiline kirjeldus
    • 2.4 Lõhn
    • 2.5 Keemistemperatuur
    • 2.6 Sulamistemperatuur
    • 2.7 Leekpunkt
    • 2.8 Lahustuvus
    • 2.9 Tihedus
    • 2.10 Auru tihedus
    • 2.11 Aururõhk
    • 2.12 Stabiilsus
    • 2.13 Lagunemine
    • 2.14 Aurustumistemperatuur
    • 2.15 Treeningu standardne entalpia
  • 3 Nomenklatuur
  • 4 Kasutamine
    • 4.1 Pooljuhtmaterjalid
    • 4.2 Keemilised relvad
    • 4.3 Ligandid
  • 5 Mürgine toime
    • 5.1 Toime erütrotsüütidele ja hemoglobiinile
  • 6 Viited

Arsiini struktuur

Nagu näha ülaltoodud kahest pildist, on AsH3 Sellel on püramiidne struktuur. As aatom asub püramiidi keskel, samas kui kolm H on kõigis oma tipudes. As-i keemiline hübridisatsioon peaks olema tavaliselt sp3 selle geomeetria vastuvõtmiseks.

Joonisel on täheldatud, et As-H-sidemete pikkus on 1,519 Å ja kolm H-d on eraldatud 91,8 ° nurga all. See nurk erineb märkimisväärselt ammoniaagi molekuli 107-st NH-st3, viitab H-i vahelisele lähenemisele.

Mõned keemikud väidavad, et see on tingitud N ja Ace vaheliste aatomkiirte erinevusest.

Väikseimana N on H üksteisele lähemal, suurendades nende elektrostaatilisi tõrjumisi, mis kalduvad neid eemaldama. Vahepeal on Ace suurem, nii et H on üksteisest kaugemal ja nende vahelised tõrked on väiksemad, mistõttu nad kalduvad vähem olema.

Omadused

Nimed

-Arsine või arsano

-Arseenhüdriid

-Arseenitrihüdriid

-Vesinik arseeniid

Molekulmass

77,946 g / mol.

Füüsiline kirjeldus

Värvitu gaas.

Lõhn

See on lõhnatu, kuid kokkupuutel õhuga omandab küüslaugu ja kala kerge lõhn. See ei ole ärritav gaas ja lisaks ei tekita see kohe sümptomeid; nii et inimesed ei tea oma kohalolekut.

Keemistemperatuur

-80,4 ° F kuni 760 mmHg (-62,5 ° C).

Sulamistemperatuur

-179ºF (-116ºC).

Süütepunkt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Väga tuleohtlik gaas.

Lahustuvus

Vees 28 mg / 100 ml (vees praktiliselt lahustumatu). Alkoholis ja leelises lahustub veidi. Lahustub benseenis ja kloroformis.

Tihedus

4,93 g / l gaasi.

Auru tihedus

2,66 kuni 2,695 (seoses õhuga, mida võetakse 1).

Aururõhk

11 000 mmHg 20 ° C juures.

Stabiilsus

Valguse mõjul laguneb märg arsine kiiresti, saades heleda musta arseeni.

Lagunemine

Lagunemist kuumutades eraldab see väga mürgist arseeni suitsu, millega kaasneb gaasiline vesinik. See laguneb 300 ° C juures.

Aurustumistemperatuur

26,69 kJ / mol.

Treeningu standardne entalpia

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatuur

Eelmises jaotises mainiti teisi arsiini jaoks vastuvõetavaid nimesid. Arvestades seda binaarset hüdriidi arseeni ja vesiniku vahel, võib seda nimetada süstemaatiliste, varude ja traditsiooniliste nomenklatuuride järgi.

Süstemaatilises nomenklatuuris arvestatakse vesinikuaatomite arvu. Seega on selle nimi järgmine: triarseenhüdriid.

Selle nimi vastavalt varude nomenklatuurile on väga sarnane, kuid lisab selle koormuse sulgudes suletud rooma numbritega: arseenhüdriid (III).

Traditsioonilise nomenklatuuri puhul on selle nimi arsine või arsano.

Seda võib nimetada ka vesinik arseeniks; see ei ole siiski täiesti õige, sest see tähendaks eeldust, et arseen on rohkem kui elektroonegatiivne kui vesinik ja osaleb võlakirjas nagu As3-.

Kasutamine

Pooljuhtmaterjalid

Arsiini kasutatakse pooljuhtmaterjalide tootmiseks, mida kasutatakse mikroelektroonikas ja tahkis-laserites. Seda kasutatakse räni ja germaniumiga. Arsiini kasutatakse GaAs pooljuhtide tootmisel.

Kasutatav protseduur on keemiline aurude sadestamine (CVD) 700 - 900 ° C juures vastavalt järgmisele reaktsioonile:

Ga (CH3)3     +     AsH3    => GaAs + 3CH4

Keemiline relvastus

Arsine on surmav gaas, mistõttu mõeldi selle kasutamist keemilisel sõjapidamisel. Kuid seda ei kasutatud kunagi ametlikult keemilise relvana tänu oma suurele süttivusele ja väiksemale efektiivsusele võrreldes teiste vähem tuleohtlike ühenditega.

Mõned arsiinist pärinevad orgaanilised ühendid, mis on palju stabiilsemad, on siiski näidanud, et nad on kasutatavad keemilise sõja ajal, näiteks lewisite (β-klorovinüüldikloroariin)..

Ligandid

Arsiin on gaas, mis süttib õhus, kuid suurema stabiilsusega orgaanilised derivaadid, näiteks AsR3 (R = alküül- või arüülrühmad) kasutatakse sideainetena metallide koordineerivas keemias.

As (C)6H5) on pehme sideaine ja seetõttu lisatakse see tavaliselt metallikompleksidesse, millel on madala oksüdeerumisolekuga keskmised aatomid (pehmed katioonid)..

Mürgine toime

Selle toksilisus on selline, et kontsentratsioonis õhus 250 ppm on surmav koheselt. Sissehingatava õhu kontsentratsiooniga 25-50 ppm võib olla 30-minutilise kokkupuute ajal surmav.

Suurem osa arsiini toksilisest toimest tekib selle sissehingamise kaudu. See suudab läbida alveolaarse seina ja liigub vere kaudu, kui see avaldab toksilist toimet, mida tehakse erütrotsüütidel ja neerufunktsioonil..

Asiini mürgistus avaldub teadvuse, šoki, hematuuria, ikteruse ja neerupuudulikkuse häirete ilmnemisel..

Tegevus erütrotsüütide ja hemoglobiini suhtes

Arsiinil on mitmeid toiminguid, mis avalduvad erütrotsüütide seinale ja hemoglobiinile. See soodustab hemoglobiini vabastamist hemirühmast. Arsiin on kaudne hemolüütiline aine, mis toimib katalaasi toime pärssimisel.

See viib vesinikperoksiidi akumulatsiooni (H2O2), mis põhjustab erütrotsüütide membraani purunemist. Teisest küljest vähendab arsiin vähendatud glutatiooni (GSH) rakusisest kontsentratsiooni, mis aitab kaasa erütrotsüütide membraani hävimisele..

Massiline hemolüüs on surmav ja väljendub hemoglobiini ja hematokriti kontsentratsiooni vähenemises veres; hemoglobiini ja bilirubiini kontsentratsiooni suurenemine seerumis; ja hematuuria.

Neerupuudulikkus on hemoglobiini sadestumise tagajärg silindrite kujul neerutorudes, mida täheldati kopsudes. Kuigi in vitro on leitud ka tõendeid arsiini otsesest toksilisest toimest neerurakuliinidele kultuuris.

Viited

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia (neljas väljaanne). Mc Grawi mägi.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
  3. Keemia õppija. (2019). Arsine. Välja otsitud andmebaasist: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Välja otsitud andmebaasist: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Välja otsitud andmebaasist: cameochemicals.noaa.gov
  6. Mehhiko Sotsiaalkindlustuse Instituut. (2005). Arsine mürgistus. [PDF] Välja otsitud andmebaasist: medigraphic.com