ארסן טריוקסיד (AS2O3): מבנה, תכונות ושימושים - כִּימִיָה - 2025

Trioxide ארסן הוא תרכובת אורגנית אשר נוסחה כימית היא כמו ₂ O ₃ . ארסן במצבו המתכתי הופך במהירות לתחמוצת זו, שהיא רעל רעיל מאוד שיכול להיות בעל ביטויים חריפים וכרוניים.

מכיוון שארסן וחמצן הם יסודות של חסימת ה- p, עם הפרש אלקטרוניות יחסית נמוך, צפוי כיוון ש- ₂ O ₃ הוא תרכובת קוולנטית; כלומר, קשרי ה- As-O שולטים במוצק שלהם, על פני האינטראקציות האלקטרוסטטיות בין יוני As ³⁺ ו- O ^2- .

טריסן תחמוצת ארסן. מקור: Walkerma מ- Wikimedia Commons.

שיכרון חריף עם ארסן טריוקסיד מתרחש על ידי בליעה או שאיפה, והביטויים החשובים ביותר לכך הם: הפרעות קשות במערכת העיכול, התכווצויות, התמוטטות מחזור הדם ובצקת ריאות.

עם זאת, על אף רעילותו, נעשה בו שימוש תעשייתי; למשל בשימור עץ, בייצור פיגמנטים, מוליכים למחצה וכו '. כמו כן, בעבר הוא שימש לטיפול במחלות רבות.

ארסן טריוקסיד הוא תרכובת אמפוטרית, המסיסה בחומצות מדוללות ובאלקליות, בלתי מסיסה בממסים אורגניים, ומסיסה יחסית במים. זה מופיע כמוצק (תמונה עליונה), עם שתי צורות גבישיות: מעוקב ומונוקליני.

מבנה של ארסן טריוקסיד

קלודיטה

בטמפרטורת החדר, כאשר ₂ O ₃ מתגבש לשני פולימורפים מונוקליניים, שניהם נמצאים בקלודיט המינרלי. בתוכם יש יחידות פירמידה טריגונליות AsO ₃ , שמצטרפות אליהם אטומי החמצן כדי לפצות על המחסור האלקטרוני של היחידה בפני עצמה.

בפולימורף אחד יחידות ה- AsO ₃ מקושרות לשורות היוצרות (קלודטיט I), ובשנייה השנייה הן קשורות כאילו אורגות רשת (קלודטיט II):

מבנה הקלודיטיט הפולימורפי I. מקור: בן מילס.

מבנה הקלודיטיט השני. מקור: בן מילס.

נוזלי וגזי

כאשר כל אותם מבנים המגדירים גבישים מונוקליניים מחוממים, הרטטים הם כאלה שכמה קשרי As-O נשברים, ומולקולה קטנה יותר בסופו של דבר שולטת: כ _-4 O ₆ . המבנה שלה מוצג בתמונה למטה.

מולקולת As4O6. מקור: בן מילס

ניתן לומר שהוא מורכב מדעך של As ₂ O ₃ . יציבותו כזו שהיא תומכת ב 800 מעלות צלזיוס בשלב הגז; אבל מעל הטמפרטורה הזו הוא מתפרק למולקולות As ₂ O ₃ .

ארסנוליט

מכיוון ש- ₄ O _{6 עצמו} יכול לתקשר זה עם זה להתגבשות למוצק מעוקב, אשר מבנהו נמצא במינרל ארסנוליט.

מולקולות As4O6 במוצק ארסנוליט. מקור: בן מילס

שימו לב שהתמונה מציגה את המבנה ממישור גבוה יותר. בהשוואה לקלודטיט, ניכר ההבדל המבני עם ארסנוליט. כאן הם נפרדים כמולקולות ₄ O ₆ המוחזקות יחד על ידי כוחות ואן דר וואלס.

נכסים

שמות מסחריים

-ארסנליט

-ארודודנט

טריזנוקס

קלודייט

משקל מולקולרי

197.84 גרם / מול.

מראה חיצוני

-גבישים מעוקבים לבנים (ארסנוליט).

-גבישים מונוקליניים ללא צבע (קלודייט).

-גושים מלאים או שקופים, זגוגיים, אמורפיים או אבקה גבישית.

רֵיחַ

שֵׁרוּתִים.

טַעַם

חֲסַר טַעַם.

נקודת רתיחה

460 מעלות צלזיוס.

נקודת המסה

-313 מעלות צלזיוס (קלודיטיט).

-274 מעלות צלזיוס (ארסנוליט).

נקודת הצתה

485 מעלות צלזיוס (סובלימציה).

מסיסות במים

17 גר '/ ל' בחום של 18 מעלות צלזיוס (20 גר '/ ליטר 25 מעלות צלזיוס).

מְסִיסוּת

מסיסים בחומצות (בעיקר חומצה הידרוכלורית) ובאלקליות. באופן בלתי מסיס כמעט בכלורופורם ואתר.

צְפִיפוּת

-3.85 גרם / ס"מ ³ (גבישים מעוקבים);

-4.15 גרם / ס"מ ³ (גבישים מעוינים).

לחץ אדים

2.47 · 10 ^-4 מ"מ HG בחום 25 מעלות צלזיוס.

הִתפָּרְקוּת

זה לא דליק, אך בעת החימום הוא יכול ליצור עשן רעיל שעלול לכלול ארסין.

קורוזיביות

בנוכחות לחות זה יכול להיות מאכל למתכות.

חום האידוי

77 ק"ג / מול.

קבוע דיסוציאציה (Ka)

1.1 · 10 ^-4 ב 25 מעלות צלזיוס.

מדד שבירה

-1,755 (ארסנוליט)

-1.92-2.01 (קלודטייט).

תגובתיות

טריזיד ארסן הוא תרכובת אמפוטרית, אך היא מתפקדת רצוי כחומצה.

זה יכול להגיב עם חומצה הידרוכלורית או חומצה הידרפלואורית, ויוצר טריניקוריד ארסן או טריפלואוריד ארסן.

זה מגיב גם עם חמצונים חזקים, כמו חומצה חנקתית, וגורם לחומצה ארסן ותחמוצת החנקן.

טריזי-חמצני ארסן יכול להגיב עם חומצה חנקתית, לייצר ארסן או היסוד ארסן, תלוי בתנאי התגובה.

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

תגובה זו שימשה בסיס ליצירת מבחן Marsh, המשמש לגילוי הרעלת ארסן.

מִנוּחַ

כפי שניתן לכנות את ₂ O ₃ על פי המינויים הבאים, בידיעה שארסן עובד בערכי +3:

תחמוצת ארסינה (שמות מסורתיים).

-תחמוצת ארסן (III) (שמות מלאי).

- דו תחמוצת דיארסני (nomenclature שיטתית).

יישומים

תַעֲשִׂיָתִי

-משמש בייצור זכוכית, במיוחד כחומר הלבנה. הוא משמש גם בייצור קרמיקה, מוצרים אלקטרוניים וזיקוקים.

זה מתווסף כמרכיב מינורי לסגסוגות מבוססות נחושת, כדי להגביר את עמידות הקורוזיה של מתכות הסגסוגת.

-כ ₂ O ₃ הוא חומר המוצא להכנת ארסן יסודי, לשיפור חיבורים חשמליים וייצור מוליכים למחצה ארסן.

-כ ₂ O ₃ וכן ארסנאט נחושת משמשים כחומרים משמרים בעץ. הוא שימש בשילוב עם אצטט נחושת לייצור הפיגמנט הירוק של פריז, המשמש לייצור צבעים וחומרי מכרסמים.

רופאים

טריזי-חמצני ארסני הוא תרכובת המשמשת במשך מאות שנים לטיפול במחלות רבות. הוא שימש כטוניק לטיפול בהפרעות תזונתיות, עצבים, שיגרון, דלקת פרקים, אסטמה, דלקת שלפוחית ​​השתן, מלריה, עגבת ושחפת.

זה שימש גם לטיפול מקומי במחלות עור, ומשמש להרס כמה אפיתליומות שטחיות.

הפתרון של פאולר שימש לטיפול במחלות עור ולוקמיה. השימוש בתרופה זו מופסק.

בשנות השבעים של המאה העשרים פיתח החוקר הסיני ג'אנג טינגדונג חקירה בנושא השימוש בארסן טריוקסיד לטיפול בלוקמיה פרומילוציטית חריפה (APL). מה שהביא לייצור התרופה טריזנוקס, שאושרה על ידי ה- FDA האמריקני.

טריזנוקס שימש בחולי APL שאינם מגיבים לטיפול "קו ראשון", המורכב מחומצה כל-טרנס רטינואית (ATRA). הוכח כי ארסן Trioxide גורם לתאים סרטניים לעבור אפופטוזיס.

טריזנוקס משמש כציטוסטטי בטיפול בתת-הסוג הפרומילוקוצי המפרק (M ₃ ) של APL.

הפניות

1. שן ואח '. (2001). מחקרים על היעילות הקלינית והפרמקוקינטיקה של טריסן חמצני במינון נמוך בטיפול בלוקמיה פרמיאלוציטית חריפה שנשברה מחדש: השוואה למינון המקובל. לוקמיה 15, 735–741.
2. מדע ישיר. (2014). ארסן טריוקסיד. הסבייר. התאושש מ: sciencedirect.com
3. ויקיפדיה. (2019). ארסן טריוקסיד. התאושש מ: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). תחמוצת ארסן (III). התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. דבורה מ. רוסטה וסטיבן ל. סוינטב. (2001). פרופיל סיכון / תועלת של ארסן טריוקסיד. האונקולוג כרך א '. 6 מוסף 2 29-32.
6. כתב העת לרפואה של ניו אינגלנד. (11 ביולי 2013). חומצה רטינואית וטריוקסיד ארסן ל לוקמיה פרומילוציטית חריפה. n engl j med 369; 2.