Арсина структура, властивості, номенклатура і застосування



The арсін або арсано є безбарвним і без запаху газом, хоча при контакті з повітрям він набуває легкий запах часнику і риби. Термін «арсин» використовується не тільки для назви сполуки AsH3, він також використовується для опису набору органічних сполук миш'яку (As) формули AsH3-xRx.

У формулі R являє собою алкільні або арильние сполуки. Наприклад, з'єднання As (C6H5)3 називається трифениларин, відомий як арсин.

Однак у неорганічній хімії є лише один арсин: AsH3 (верхнє зображення) Пурпурний шар представляє атом миш'яку, а білий - атоми водню. Хоча це не показано, над миш'яком є ​​пара вільних електронів (··).

Токсична дія арсину відбувається головним чином шляхом його інгаляції, оскільки вона проходить через альвеолярну стінку і в кров. Там діє гемоліз еритроцитів, вивільняючи гемоглобін, який викликає пошкодження в ниркових канальцях, що призводить до порушення функції нирок.

Індекс

  • 1 Структура арсину
  • 2 Властивості
    • 2.1 Імена
    • 2.2 Молекулярна маса
    • 2.3 Фізичний опис
    • 2.4 Запах
    • 2.5 Точка кипіння
    • 2.6 Температура плавлення
    • 2.7 Точка спалаху
    • 2.8 Розчинність
    • 2.9 Щільність
    • 2.10 Щільність пари
    • 2.11 Тиск пари
    • 2.12 Стабільність
    • 2.13 Декомпозиція
    • 2.14 Теплота пароутворення
    • 2.15 Стандартна ентальпія тренування
  • 3 Номенклатура
  • 4 Використання
    • 4.1 Напівпровідникові матеріали
    • 4.2 Хімічна зброя
    • 4.3 Ліганди
  • 5 Токсичні ефекти
    • 5.1 Дія на еритроцити і гемоглобін
  • 6 Посилання

Структура арсину

Як видно з двох зображень вище, AsH3 Він має пірамідальну структуру. Атом As розташований в центрі піраміди, а три H в кожній з його вершин. Хімічна гібридизація As повинна бути звичайно sp3 прийняти цю геометрію.

На зображенні спостерігається, що зв'язки As-H мають довжину 1,519 Å, і три H розділені на кут 91,8º. Цей кут значно відрізняється від 107º для молекули аміаку NH3, що вказує на підхід між Н.

Деякі хіміки стверджують, що це пояснюється різницею між атомними радіусами між N і Ace.

Будучи найменшим N, H ближче один до одного, збільшуючи свої електростатичні відштовхування, які прагнуть їх відсунути. Між тим, Туз більший, так що H більш віддалені один від одного і відштовхування між ними менше, тому вони мають тенденцію відокремлювати менше.

Властивості

Імена

-Арсін або арсано

-Гідрид миш'яку

-Тригідрид миш'яку

-Арсенід водню

Молекулярна маса

77,946 г / моль.

Фізичний опис

Безбарвний газ.

Запах

Вона не має запаху, але при контакті з повітрям набуває легкий запах часнику і риби. Він не є дратівливим газом і, крім того, не викликає негайних симптомів; щоб люди не знали своєї присутності.

Точка кипіння

-80,4 ºF до 760 мм рт.ст. (-62,5 ºC).

Точка плавлення

-179ºF (-116ºC).

Точка запалювання

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Сильно горючий газ.

Розчинність

У воді 28 мг / 100 мл (практично нерозчинний у воді). Трохи розчиняється в спирті і лугах. Розчинний у бензолі та хлороформі.

Щільність

4,93 г / л газу.

Щільність пари

2,66 - 2,695 (по відношенню до повітря, взятого за 1).

Тиск пари

11000 мм рт.ст. при 20 ºC.

Стабільність

Під впливом світла вологий арсин швидко розкладається, осідаючи яскравим чорним миш'яком.

Розкладання

При нагріванні до розкладання він виділяє високотоксичний миш'яковий дим у супроводі газоподібного водню. Розкладається при 300ºC.

Випаровування тепла

26,69 кДж / моль.

Стандартна ентальпія тренування

+ 66,4 кДж / моль.

Номенклатура

У попередньому розділі згадувалися інші назви, прийняті за арсином. Враховуючи його як бінарний гідрид між миш'яком і воднем, його можна назвати відповідно до систематичних, акціонерних і традиційних номенклатур.

У систематичній номенклатурі підраховують кількість атомів водню. Таким чином, його назва називається: тригідрид миш'яку.

Його назва відповідно до номенклатури запасів дуже схожа, але додає її навантаження римськими цифрами в дужках: гідрид миш'яку (III).

А що стосується традиційної номенклатури, то її називають арсином або арсано.

Його також можна назвати арсенід водню; однак, це не зовсім правильно, оскільки передбачається припустити, що миш'як є більш електронегативним, ніж водень, і бере участь у зв'язку як3-.

Використання

Напівпровідникові матеріали

Arsine використовується у виробництві напівпровідникових матеріалів, з використанням в мікроелектроніці та твердотільних лазерах. Використовується як домішка кремнію і германію. Arsine використовується при виробництві напівпровідника GaAs.

Використовується процедура хімічного осадження з парової фази (CVD) при температурі 700 - 900 ºC відповідно до наступної реакції:

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

Хімічне озброєння

Arsine є смертоносним газом, тому вважалося його застосуванням у хімічній війні. Але він ніколи не використовувався офіційно як хімічна зброя, через його високу займистість і низьку ефективність у порівнянні з іншими менш горючими сполуками..

Проте, деякі органічні сполуки, отримані з арсину, багато більш стійкі, показали, що вони застосовні в хімічній боротьбі, наприклад, люизит (β-хлоровинилдихлорарсин).

Ліганди

Arsine являє собою газ, який запалюється в повітрі, але його органічні похідні більшої стабільності, наприклад AsR3 (R = алкільні або арильние групи), використовуються в якості сполучних в координаційній хімії металів.

As (C6H5) є м'яким сполучною речовиною і, отже, зазвичай вбудовується в комплекси металів, які мають центральні атоми з низькими станами окислення (м'які катіони).

Токсичні ефекти

Його токсичність така, що при концентрації в повітрі 250 м.д. Може бути летальним під час 30-хвилинного впливу при концентрації вдихуваного повітря 25-50 ppm.

Більша частина токсичної дії арсину виробляється шляхом його інгаляції. Він здатний перетнути альвеолярну стінку і перейти до крові, де він проявляє свою токсичну дію, яка виконується на еритроцитах і функції нирок.

Отруєння арсіном проявляється появою розладів свідомості, шоку, гематурії, жовтяниці та ниркової недостатності..

Дія на еритроцити і гемоглобін

Arsine має кілька дій, які проявляються на стінці еритроцитів і гемоглобіну. Це сприяє вивільненню гемової групи з гемоглобіну. Арсін є непрямим гемолітичним агентом, діє шляхом інгібування дії каталази.

Це призводить до накопичення перекису водню (Н2O2), що викликає розрив мембрани еритроцитів. З іншого боку, арсин викликає зниження внутрішньоклітинної концентрації відновленого глутатіону (GSH), що сприяє руйнуванню мембрани еритроцитів..

Масивний гемоліз летальний і проявляється зниженням концентрації гемоглобіну і гематокриту в крові; збільшення сироваткової концентрації гемоглобіну та білірубіну; і гематурія.

Ниркова недостатність є наслідком осадження гемоглобіну у вигляді циліндрів в ниркових канальцях, що спостерігаються при розтинах. Хоча, in vitro, також було знайдено докази прямого токсичного дії арсину на лінії клітин нирок у культурі.

Список літератури

  1. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія (четверте видання). Mc Graw Hill.
  2. Вікіпедія. (2018). Arsine. Отримано з: en.wikipedia.org
  3. Учнів з хімії. (2019). Arsine. Отримано з: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo хімічних речовин. (s.f.). Arsine. Отримано з: cameochemicals.noaa.gov
  6. Мексиканський інститут соціального забезпечення. (2005). Отруєння арсіном. [PDF] Отримано з: medigraphic.com