Arsina δομή, ιδιότητες, ονοματολογία και χρήσεις

Το αρσίνη ή arsano είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο, αν και σε επαφή με τον αέρα αποκτά μια ελαφρά οσμή σκόρδου και ψαριού. Ο όρος αρσίνη δεν χρησιμοποιείται μόνο για την ονομασία της ένωσης AsH₃, χρησιμοποιείται επίσης για να περιγράψει ένα σύνολο οργανικών ενώσεων αρσενικού (As) του τύπου AsH_3-χR_x.

Στον τύπο, το R αντιπροσωπεύει τις ενώσεις αλκυλίου ή αρυλίου. Για παράδειγμα, η ένωση As (C₆H₅)₃ που ονομάζεται τριφαινυλαρσίνη, είναι γνωστή ως αρσίνη.

Ωστόσο, στην ανόργανη χημεία υπάρχει μόνο μία αρσίνη: AsH₃ (επάνω εικόνα) Η μοβ σφαίρα αντιπροσωπεύει το άτομο αρσενικού, και τα λευκά τα άτομα υδρογόνου. Αν και δεν φαίνεται, πάνω από το αρσενικό υπάρχει ένα ζεύγος ελεύθερων ηλεκτρονίων (··).

Η τοξική δράση της αρσίνης συμβαίνει κυρίως με την εισπνοή της, καθώς περνά μέσα από το κυψελιδικό τοίχωμα και μέσα στο αίμα. Εκεί δρα η παραγωγή της αιμόλυσης των ερυθροκυττάρων, απελευθερώνοντας την αιμοσφαιρίνη που προκαλεί βλάβη στα νεφρικά σωληνάρια που οδηγεί σε νεφρική δυσλειτουργία.

Ευρετήριο

• 1 Δομή αρσίνης
• 2 Ιδιότητες
  • 2.1 Ονόματα
  • 2.2 Μοριακό βάρος
  • 2.3 Φυσική περιγραφή
  • 2.4 Οσμή
  • 2.5 Σημείο ζέσης
  • 2.6 Σημείο τήξης
  • 2.7 Σημείο ανάφλεξης
  • 2.8 Διαλυτότητα
  • 2.9 Πυκνότητα
  • 2.10 Πυκνότητα ατμών
  • 2.11 Πίεση ατμού
  • 2.12 Σταθερότητα
  • 2.13 Αποσύνθεση
  • 2.14 Θερμοκρασία εξάτμισης
  • 2.15 Τυπική ενθαλπία κατάρτισης
• 3 Ονοματολογία
• 4 Χρήσεις
  • 4.1 Υλικά ημιαγωγών
  • 4.2 Χημικά όπλα
  • 4.3 Προσδέματα
• 5 Τοξικές επιδράσεις
  • 5.1 Δράση σε ερυθροκύτταρα και αιμοσφαιρίνη
• 6 Αναφορές

Δομή αρσίνης

Όπως φαίνεται στις δύο παραπάνω εικόνες, το AsH₃ Έχει πυραμιδική δομή. Το άτομο του As βρίσκεται στο κέντρο της πυραμίδας, ενώ τα τρία Η σε κάθε κορυφή του. Ο χημικός υβριδισμός του As πρέπει να είναι συνήθως sp³ να υιοθετήσουν αυτή τη γεωμετρία.

Εικόνα δείχνει ότι οι δεσμοί As-H έχουν μήκος 1.519 Å, και τα τρία H διαχωρίζονται κατά γωνία 91,8º. Αυτή η γωνία διαφέρει σημαντικά από 107 ° για το μόριο αμμωνίας, NH₃, υποδεικνύοντας μια προσέγγιση μεταξύ του Η.

Ορισμένοι χημικοί υποστηρίζουν ότι αυτό οφείλεται στη διαφορά μεταξύ των ατομικών ακτίνων μεταξύ του Ν και του Άσσου.

Όντας το μικρότερο Ν, το Η είναι πιο κοντά το ένα στο άλλο, αυξάνοντας τις ηλεκτροστατικές τους απωλειές, οι οποίες τείνουν να τις απομακρύνουν. Εν τω μεταξύ, Όπως είναι μεγαλύτερο, έτσι ώστε το Η είναι μακρύτερα χώρια και απωθήσεις μεταξύ αυτών είναι μικρότερα, έτσι ώστε να τείνουν να διαχωριστούν λιγότερο.

Ιδιότητες

Ονόματα

-Arsine ή arsano

-Υδρίδιο αρσενικού

-Τριυδρίτης αρσενικού

-Αρσενικό του υδρογόνου

Μοριακό βάρος

77,946 g / mol.

Φυσική περιγραφή

Άχρωμο αέριο.

Οσμή

Είναι άοσμο, αλλά σε επαφή με τον αέρα αποκτά μια ελαφρά μυρωδιά σκόρδου και ψαριού. Δεν είναι ένα ερεθιστικό αέριο και, επιπλέον, δεν παράγει άμεσα συμπτώματα. έτσι ώστε οι άνθρωποι να μην γνωρίζουν την παρουσία τους.

Σημείο ζέσεως

-80,4 ° F έως 760 mmHg (-62,5 ° C).

Σημείο τήξης

-179 ° F (-116 ° C).

Σημείο ανάφλεξης

-62 ° C (-80 ° Ρ, 211 ° Κ). Πολύ εύφλεκτο αέριο.

Διαλυτότητα

Σε νερό 28 mg / 100 mL (πρακτικά αδιάλυτο σε νερό). Ελαφρώς διαλυτό σε αλκοόλη και αλκάλια. Διαλυτό σε βενζόλιο και χλωροφόρμιο.

Πυκνότητα

4,93 g / L αερίου.

Πυκνότητα ατμών

2,66 έως 2,695 (σε σχέση με τον αέρα που λαμβάνεται ως 1).

Πίεση ατμού

11.000 mmHg στους 20 ° C.

Σταθερότητα

Όταν εκτίθεται στο φως, το υγρό αρσίνη αποσυντίθεται γρήγορα, αποθέτοντας φωτεινό μαύρο αρσενικό.

Αποσύνθεση

Όταν θερμαίνεται στην αποσύνθεση, εκπέμπει έναν ιδιαίτερα τοξικό καπνό αρσενικού, συνοδευόμενο από αέριο υδρογόνο. Διασπάται στους 300ºC.

Θερμοκρασία εξάτμισης

26,69 kJ / mol.

Τυπική ενθαλπία κατάρτισης

+ 66,4 kJ / mol.

Ονοματολογία

Στην προηγούμενη ενότητα αναφέρθηκαν άλλα ονόματα αποδεκτά για αρσίνη. Θεωρώντας το δυαδικό υδρίδιο μεταξύ αρσενικού και υδρογόνου, μπορεί να ονομαστεί σύμφωνα με τις συστηματικές, αποθεματικές και παραδοσιακές ονοματολογίες.

Στη συστηματική ονοματολογία μετρήστε τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου. Έτσι, το όνομά του έρχεται: τρειςυδρίδιο αρσενικού.

Το όνομά του σύμφωνα με την ονοματολογία των αποθεμάτων είναι πολύ παρόμοια, αλλά προσθέτοντας το φορτίο του με ρωμαϊκούς αριθμούς σε παρενθέσεις: υδρίδιο αρσενικού (III).

Και όσον αφορά την παραδοσιακή ονοματολογία, το όνομά της είναι αρσίνη ή αρσάνο.

Μπορεί επίσης να ονομαστεί αρσενικό υδρογόνο. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απόλυτα σωστό, διότι θα υποθέσουμε ότι το αρσενικό είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από υδρογόνο και συμμετέχει στο σύνδεσμο ως Όπως^3-.

Χρησιμοποιεί

Υλικά ημιαγωγών

Το Arsine χρησιμοποιείται στην κατασκευή υλικών ημιαγωγών, με χρήση στη μικροηλεκτρονική και τα λέιζερ στερεάς κατάστασης. Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο από πυρίτιο και γερμάνιο. Το Arsine χρησιμοποιείται στην κατασκευή ημιαγωγών GaAs.

Η διαδικασία που χρησιμοποιείται είναι η χημική εναπόθεση ατμού (CVD) στους 700 - 900 ºC, σύμφωνα με την ακόλουθη αντίδραση:

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

Χημικά όπλα

Το Arsine είναι ένα θανατηφόρο αέριο, επομένως σκεφτήκαμε τη χρήση του σε χημικό πόλεμο. Αλλά ποτέ δεν χρησιμοποιήθηκε επισήμως ως χημικό όπλο, λόγω της υψηλής ευφλεκτότητάς του και της χαμηλότερης απόδοσης σε σύγκριση με άλλες λιγότερο εύφλεκτες ενώσεις.

Ωστόσο, ορισμένες οργανικές ενώσεις που προέρχονται από αρσίνη, πολύ πιο σταθερές, έχουν δείξει ότι είναι εφαρμόσιμες σε χημικό πόλεμο, για παράδειγμα λεβισίτη (β-χλωροβινυλ διχλωροαρσίνη).

Συνδετήρες

Το Arsine είναι ένα αέριο που αναφλέγεται στον αέρα, αλλά τα οργανικά παράγωγά του με μεγαλύτερη σταθερότητα, για παράδειγμα AsR₃ (R = ομάδες αλκυλίου ή αρυλίου), χρησιμοποιούνται ως συνδετικά μέσα στη χημεία συντονισμού των μετάλλων.

Το As (C₆H₅) είναι ένα μαλακό συνδετικό υλικό και συνεπώς συνήθως ενσωματώνεται σε μεταλλικά σύμπλοκα που έχουν κεντρικά άτομα με χαμηλή κατάσταση οξείδωσης (μαλακά κατιόντα).

Τοξικά αποτελέσματα

Η τοξικότητά του είναι τέτοια ώστε σε μια συγκέντρωση στον αέρα των 250 ppm να είναι θανατηφόρος αμέσως. Μπορεί να είναι θανατηφόρος κατά τη διάρκεια μιας έκθεσης 30 λεπτών, σε συγκέντρωση εισπνεόμενου αέρα 25-50 ppm.

Το μεγαλύτερο μέρος της τοξικής δράσης της αρσίνης παράγεται από την εισπνοή της. Είναι σε θέση να διασχίσει το κυψελιδικό τοίχωμα και να περάσει στο αίμα όπου ασκεί την τοξική του δράση, η οποία εκτελείται σε ερυθροκύτταρα και νεφρική λειτουργία.

Η δηλητηρίαση με αρσίνη εκδηλώνεται με την εμφάνιση διαταραχών συνείδησης, σοκ, αιματουρίας, ίκτερου και νεφρικής ανεπάρκειας.

Δράση σε ερυθροκύτταρα και αιμοσφαιρίνη

Το Arsine έχει αρκετές ενέργειες που ασκούνται στον τοίχο των ερυθροκυττάρων και στην αιμοσφαιρίνη. Προωθεί την απελευθέρωση της ομάδας αιμάδας από την αιμοσφαιρίνη. Η αρσίνη είναι ένας έμμεσος αιμολυτικός παράγων, που δρα αναστέλλοντας τη δράση της καταλάσης.

Αυτό οδηγεί στη συσσώρευση υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η₂Ο₂), η οποία προκαλεί τη ρήξη της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων. Από την άλλη πλευρά, η αρσίνη προκαλεί μείωση της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης της ανηγμένης γλουταθειόνης (GSH), η οποία συμβάλλει στην καταστροφή της μεμβράνης ερυθροκυττάρων.

Η μαζική αιμόλυση είναι θανατηφόρος και εκδηλώνεται με μείωση της συγκέντρωσης αιμοσφαιρίνης και αιματοκρίτη στο αίμα. αύξηση της συγκέντρωσης αιμοσφαιρίνης και χολερυθρίνης στον ορό. και αιματουρία.

Νεφρική ανεπάρκεια είναι συνέπεια της καταβύθισης της αιμοσφαιρίνης σε κυλίνδρους στα νεφρικά σωληνάρια παρατηρήθηκαν κατά την αυτοψία. Παρόλο που έχουν επίσης βρεθεί, in vitro, στοιχεία σχετικά με την άμεση τοξική δράση της αρσίνης στις νεφρικές κυτταρικές σειρές στην καλλιέργεια.

Αναφορές

1. Shiver & Atkins. (2008). Ανόργανη χημεία (τέταρτη έκδοση). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Αρσίνη. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
3. Μαθητής Χημείας. (2019). Αρσίνη. Ανακτήθηκε από: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Αρσίνη. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (s.f.). Αρσίνη. Ανακτήθηκε από: cameochemicals.noaa.gov
6. Μεξικό Ινστιτούτο Κοινωνικής Ασφάλισης. (2005). Δηλητηρίαση από αρσίνη. [PDF] Ανακτήθηκε από: medigraphic.com