Арсина структура, свойства, номенклатура и использование

арсин или арсано - газ без цвета и запаха, хотя при контакте с воздухом он приобретает легкий запах чеснока и рыбы. Термин арсин используется не только для обозначения соединения AsH₃, он также используется для описания ряда органических соединений мышьяка (As) формулы AsH_3-хR_х.

В формуле R представляет собой алкильные или арильные соединения. Например, соединение As (C₆H₅)₃ называется трифениларсин, он известен как арсин.

Однако в неорганической химии есть только один арсин: AsH₃ (верхнее изображение) Фиолетовая сфера представляет атом мышьяка, а белая - атомы водорода. Хотя это не показано, над мышьяком есть пара свободных электронов (···).

Токсическое действие арсина происходит в основном при вдыхании, когда он проходит через альвеолярную стенку и попадает в кровь. Там он действует, производя гемолиз эритроцитов, высвобождая гемоглобин, который вызывает повреждение почечных канальцев, что приводит к почечной дисфункции.

индекс

• 1 Структура арсина
• 2 свойства
  • 2.1 Имена
  • 2.2 Молекулярный вес
  • 2.3 Физическое описание
  • 2,4 Запах
  • 2.5 Точка кипения
  • 2.6 Точка плавления
  • 2.7 Температура вспышки
  • 2.8 Растворимость
  • 2.9 Плотность
  • 2.10 Плотность пара
  • 2.11 Давление пара
  • 2.12 Стабильность
  • 2.13 Разложение
  • 2.14 Тепло испарения
  • 2.15 Стандартная энтальпия тренировки
• 3 Номенклатура
• 4 использования
  • 4.1 Полупроводниковые материалы
  • 4.2 Химическое оружие
  • 4.3 Лиганды
• 5 Токсичные эффекты
  • 5.1 Действие на эритроциты и гемоглобин
• 6 Ссылки

Структура арсина

Как видно из двух изображений выше, AsH₃ Имеет пирамидальную структуру. Атом As находится в центре пирамиды, а три H в каждой из ее вершин. Химическая гибридизация As должна быть обычно³ принять эту геометрию.

На изображении видно, что связи As-H имеют длину 1,519 Å, а три Н разделены углом 91,8º. Этот угол значительно отличается от 107º для молекулы аммиака, NH₃, указывая на приближение между H.

Некоторые химики утверждают, что это связано с различием атомных радиусов между N и Ace.

Будучи наименьшим N, H находятся ближе друг к другу, увеличивая их электростатические отталкивания, которые имеют тенденцию отталкивать их. Между тем, туз больше, поэтому Н более удалены друг от друга, а отталкивания между ними меньше, поэтому они имеют тенденцию отделяться меньше.

свойства

имена

-Арсин или Арсано

-Мышьяк гидрид

-Тригидрид мышьяка

-Арсенид водорода

Молекулярный вес

77,946 г / моль.

Физическое описание

Бесцветный газ.

запах

Он не имеет запаха, но при контакте с воздухом приобретает легкий запах чеснока и рыбы. Это не раздражающий газ, и, кроме того, он не вызывает немедленных симптомов; чтобы люди не знали своего присутствия.

Точка кипения

-От 80,4 ºF до 760 мм рт. Ст. (-62,5 ºC).

Точка плавления

-179ºF (-116ºC).

Точка зажигания

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

растворимость

В воде 28 мг / 100 мл (практически нерастворим в воде). Слабо растворим в спирте и щелочи. Растворим в бензоле и хлороформе.

плотность

4,93 г / л газа.

Плотность пара

От 2,66 до 2,695 (по отношению к воздуху, взятому за 1).

Давление пара

11 000 мм рт.ст. при 20 ºC.

стабильность

При воздействии света влажный арсин быстро разлагается, выделяя ярко-черный мышьяк.

разложение

При нагревании до разложения он выделяет высокотоксичный мышьяковый дым, сопровождаемый газообразным водородом. Разлагается при 300ºC.

Тепло испарения

26,69 кДж / моль.

Стандартная энтальпия тренировки

+ 66,4 кДж / моль.

номенклатура

В предыдущем разделе были упомянуты другие имена, принятые для арсина. Учитывая, что это бинарный гидрид между мышьяком и водородом, его можно назвать по систематической, стандартной и традиционной номенклатуре..

В систематической номенклатуре подсчитайте количество атомов водорода. Таким образом, его название становится: тригидрид мышьяка.

Его название в соответствии с номенклатурой запаса очень похоже, но добавляя его нагрузку с римскими цифрами в скобках: гидрид мышьяка (III),.

Что касается традиционной номенклатуры, ее название арсин или арсано.

Его также можно назвать арсенидом водорода; однако это не совсем правильно, поскольку подразумевает, что мышьяк является более электроотрицательным, чем водород, и участвует в связи как As^3-.

приложений

Полупроводниковые материалы

Арсин используется в производстве полупроводниковых материалов, с использованием в микроэлектронике и твердотельных лазерах. Он используется в качестве легирующей добавки кремния и германия. Арсин используется в производстве GaAs полупроводника.

Используемая процедура представляет собой химическое осаждение из паровой фазы (ХОПФ) при 700 - 900 ºC в соответствии со следующей реакцией:

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

Химическое вооружение

Арсин - смертельный газ, поэтому думали об его использовании в химической войне. Но он никогда официально не использовался в качестве химического оружия из-за его высокой воспламеняемости и более низкой эффективности по сравнению с другими менее легковоспламеняющимися соединениями.

Тем не менее, некоторые органические соединения, полученные из арсина, многие более стабильные, показали, что они применимы в химической войне, например, люизит (β-хлорвинил дихлоарсин).

лиганды

Арсин - это газ, который воспламеняется в воздухе, но его органические производные обладают большей стабильностью, например, AsR.₃ (R = алкильные или арильные группы), используются в качестве связующих в координационной химии металлов.

Как (С₆H₅) является мягким связующим и, следовательно, обычно включается в комплексы металлов, которые имеют центральные атомы с низким уровнем окисления (мягкие катионы).

Токсические эффекты

Его токсичность такова, что при концентрации в воздухе 250 ч / млн мгновенно смертелен. Может быть смертельным при 30-минутном воздействии при концентрации вдыхаемого воздуха 25-50 промилле.

Большая часть токсического действия арсина производится при вдыхании. Он способен пересекать альвеолярную стенку и попадать в кровь, где оказывает токсическое действие, которое воздействует на эритроциты и функцию почек..

Отравление арсином проявляется появлением нарушений сознания, шока, гематурии, желтухи и почечной недостаточности.

Действие на эритроциты и гемоглобин

Арсин оказывает несколько воздействий на стенку эритроцитов и гемоглобин. Это способствует освобождению гемовой группы от гемоглобина. Арсин является непрямым гемолитическим агентом, действует, подавляя действие каталазы.

Это приводит к накоплению перекиси водорода (Н₂О₂), что вызывает разрыв мембраны эритроцитов. С другой стороны, арсин вызывает снижение внутриклеточной концентрации восстановленного глутатиона (GSH), что способствует разрушению мембраны эритроцитов.

Массивный гемолиз является летальным и проявляется снижением концентрации гемоглобина и гематокрита в крови; увеличение сывороточной концентрации гемоглобина и билирубина; и гематурия.

Почечная недостаточность является следствием осаждения гемоглобина в виде цилиндров в почечных канальцах, наблюдаемого при вскрытии. Хотя в лабораторных условиях также было обнаружено прямое токсическое действие арсина на почечные клеточные линии в культуре..

ссылки

1. Дрожь и Аткинс. (2008). Неорганическая химия (четвертое издание). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Получено с: en.wikipedia.org
3. Учитель химии. (2019). Arsine. Получено от: chemlearner.com
4. PubChem. (2019). Arsine. Получено из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (Н.Д.). Arsine. Получено от: cameochemicals.noaa.gov
6. Мексиканский институт социального обеспечения. (2005). Отравление арсином. [PDF]. Получено с: medigraphic.com