OXID ARZENITÝ (AS2O3): STRUKTURA, VLASTNOSTI A POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Oxid arsenitý je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je ₂ O ₃. Arsen ve svém kovovém stavu se rychle transformuje na tento oxid, což je velmi toxický jed, který může mít akutní a chronické projevy.

Jako arsen a kyslík jsou prvky p bloku, s rozdílem, relativně nízkou electronegativity, se očekává, že jako ₂ O ₃ je kovalentní sloučeniny; to znamená, že As-O vazby převládají ve své pevné látce nad elektrostatickými interakcemi mezi As ³⁺ a O ^2- ionty.

Tuhý oxid arzenitý. Zdroj: Walkerma z Wikimedia Commons.

K akutní intoxikaci oxidem arsičitým dochází při požití nebo vdechnutí, nejdůležitějšími projevy jsou: závažné gastrointestinální poruchy, křeče, oběhový kolaps a plicní edém.

Nicméně, přes jeho toxicitu, to bylo používáno průmyslově; například při ochraně dřeva, při výrobě pigmentů, polovodičů atd. V minulosti se také používal při léčbě mnoha nemocí.

Oxid arzenitý je amfoterní sloučenina rozpustná ve zředěných kyselinách a zásadách, nerozpustná v organických rozpouštědlech a relativně rozpustná ve vodě. Vyskytuje se jako pevná látka (horní obrázek), se dvěma krystalickými formami: krychlovou a monoklinickou.

Struktura oxidu arsenu

Claudetita

Při teplotě místnosti krystalizuje As ₂ O ₃ do dvou monoklinických polymorfů, které se nacházejí v minerálním claudetitu. V nich jsou trigonální pyramidové jednotky AsO ₃, které jsou spojeny svými atomy kyslíku, aby kompenzovaly elektronický nedostatek samotné jednotky.

V jednom polymorfu jsou jednotky AsO ₃ spojeny a vytvářejí řady (claudetit I), a ve druhém jsou spojeny, jako by tkaly síť (claudetite II):

Struktura polymorfu Claudetite I. Zdroj: Ben Mills.

Struktura polymorfního claudetitu II. Zdroj: Ben Mills.

Kapalné a plynné

Když jsou všechny ty struktury, které definují monoklinické krystaly se zahřívají, vibrace jsou takové, že několik As-O vazby jsou rozděleny, a menší molekuly končí převažující: As ₄ O ₆. Jeho struktura je znázorněna na obrázku níže.

As4O6 molekula. Zdroj: Ben Mills

Mohlo by se říci, že se skládá z dimeru As ₂ O ₃. Jeho stabilita je taková, že podporuje 800 ° C v plynné fázi; ale, nad touto teplotou se fragmenty do As ₂ O ₃ molekulami.

Arsenolit

Jak ₄ O _{6 samo o sobě} mohou na sebe vzájemně krystalizovat na krychlový pevné látky, jehož struktura se nachází v minerálním arsenolite.

As4O6 molekuly v arsenolitové pevné látce. Zdroj: Ben Mills

Všimněte si, že obrázek ukazuje strukturu z vyšší roviny. Ve srovnání s claudetitem je zřejmý jeho strukturální rozdíl s arsenolitem. Zde jsou diskrétní Jak ₄ O ₆ molekul, které jsou drženy pohromadě pomocí Van der Waalsovy síly.

Vlastnosti

Obchodní jména

-Arsenolit

-Asodent

-Trisenox

-Laudetite

Molekulární váha

197,84 g / mol.

Fyzický vzhled

-Bílé kubické krystaly (arsenolit).

- Bezbarvé monoklinické krystaly (Claudetite).

-Bílý nebo průhledný pevný, sklovitý, amorfní hrudky nebo krystalický prášek.

Zápach

Toaleta.

Chuť

Bez chuti.

Bod varu

460 ° C

Bod tání

-313 ° C (Claudetite).

-274 ° C (Arsenolit).

bod vznícení

485 ° C (sublimáty).

Rozpustnost ve vodě

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

Rozpustnost

Rozpustný v kyselinách (zejména kyselině chlorovodíkové) a zásadách. Prakticky nerozpustný v chloroformu a etheru.

Hustota

-3,85 g / cm ³ (krychlové krystaly);

-4,15 g / cm ³ (kosočtverečný krystaly).

Tlak páry

2,47 · 10 ^-4 mmHg při 25 ° C

Rozklad

Není hořlavý, ale při zahřátí může vytvářet toxický kouř, který může zahrnovat arsin.

Žíravost

V přítomnosti vlhkosti může být korozivní pro kovy.

Odpařovací teplo

77 kJ / mol.

Disociační konstanta (Ka)

1,1 · ^10-4 při 25 ° C

Index lomu

-1 755 (Arsenolit)

-1,92-2,01 (Claudetite).

Reaktivita

- Oxid arsenitý je amfoterní sloučenina, ale funguje přednostně jako kyselina.

- Může reagovat s kyselinou chlorovodíkovou nebo kyselinou fluorovodíkovou za vzniku chloridu arzenitého nebo trifluoridu arsenu.

- Reaguje také se silnými oxidačními činidly, jako je kyselina dusičná, což způsobuje kyselinu arsenovou a oxid dusný.

- Oxid arzenitý může reagovat s kyselinou dusičnou a může produkovat arsin nebo element arsen v závislosti na reakčních podmínkách.

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

Tato reakce posloužila jako základ pro vytvoření Marshova testu, který se používá k detekci otravy arsenem.

Nomenklatura

Protože ₂ O ₃ lze pojmenovat podle následujících nomenklatur, protože věděl, že arzen pracuje s valencí +3:

-Oxid arzenitý (tradiční nomenklatura).

- oxid arzenitý (III) (názvosloví zásob).

-Dioxid arzeničitý (systematická nomenklatura).

Aplikace

Průmyslový

- Používá se při výrobě skla, konkrétně jako bělicí činidlo. Používá se také při výrobě keramiky, elektronických výrobků a ohňostrojů.

- Přidává se jako vedlejší složka do slitin na bázi mědi, aby se zvýšila odolnost slitinových kovů proti korozi.

-As ₂ O ₃ je výchozí materiál pro přípravu elementárního arsenu, pro zlepšení elektrických připojení a pro výrobu polovodičů arzenidu

-Az ₂ O ₃, stejně jako arzeničnan měďnatý, se používají jako prostředky na ochranu dřeva. Používal se v kombinaci s octanem měďným pro výrobu zeleného pigmentu v Paříži, pro výrobu barev a rodenticidů.

Lékaři

- Oxid arzenitý je sloučenina, která se po staletí používá při léčbě mnoha nemocí. Používal se jako tonikum při léčbě poruch výživy, neuralgie, revmatismu, artritidy, astmatu, chorea, malárie, syfilis a tuberkulózy.

-Je také používán při lokální léčbě kožních onemocnění a používá se k ničení některých povrchových epitelií.

-Fowlerovo řešení bylo použito při léčbě kožních onemocnění a leukémie. Použití tohoto léčivého přípravku je přerušeno.

- V 70. letech 20. století vyvinul čínský vědec Zhang Tingdong vyšetřování použití oxidu arsičitého při léčbě akutní promyelocytární leukémie (APL). Což vedlo k výrobě léku Trisenox, který byl schválen americkou FDA.

-Trisenox byl použit u pacientů s APL, kteří nereagují na léčbu „první linie“ sestávající z kyseliny all-trans retinové (ATRA). Bylo prokázáno, že oxid arzenitý indukuje rakovinné buňky podstupující apoptózu.

-Trisenox se používá jako cytostatikum při léčení žáruvzdorné promyelocytární podtypu (M ₃) APL.

Reference

1. Shen a kol. (2001). Studie klinické účinnosti a farmakokinetiky nízkodávkového oxidu arsenu při léčbě recidivy akutní promyelocytární leukémie: srovnání s konvenčním dávkováním. Leukemia 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Oxid arzenitý. Sevier. Obnoveno z: sciposedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Oxid arzenitý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Oxid arzenitý (III). Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta a Steven L. Soignetb. (2001). Profil rizika / přínosu oxidu arsenitého. Onkolog, sv. 6 Dodatek 2 29-32.
6. The New England Journal of Medicine. (11. července 2013). Kyselina retinová a oxid arzenitý pro akutní promyelocytární leukémii. n engl j med 369; 2.