Struktura, lastnosti, nomenklatura in uporaba Arsine



The arzine ali arsano je brezbarven in brez vonja plin, čeprav v stiku z zrakom pridobi rahel vonj po česnu in ribah. Izraz arzine se ne uporablja samo za imenovanje spojine AsH3, uporablja se tudi za opis niza organskih arzenovih spojin (As) s formulo AsH3-xRx.

V formuli R predstavlja alkilne ali arilne spojine. Na primer, spojina As (C6H5)3 imenovan trifenilarsin, je znan kot arzin.

Vendar pa je v anorganski kemiji le en arzin: AsH3 (zgornja slika) Vijolična krogla predstavlja atom arzena in beli atomi vodika. Čeprav ni prikazano, nad arzenom obstaja par prostih elektronov (··).

Toksično delovanje arzina nastopi predvsem zaradi njegovega vdihavanja, ko gre skozi alveolarno steno in v kri. Tam se pojavljajo hemolize eritrocitov, ki sproščajo hemoglobin, ki povzroča poškodbe v ledvičnih tubulih, kar vodi do motenj v delovanju ledvic..

Indeks

  • 1 Struktura arzina
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Imena
    • 2.2 Molekularna teža
    • 2.3 Fizični opis
    • 2.4 Vonj
    • 2.5 Vrelišče
    • 2.6 Tališče
    • 2.7 Plamenišče
    • 2.8 Topnost
    • 2.9 Gostota
    • 2.10 Gostota pare
    • 2.11 Parni tlak
    • 2.12 Stabilnost
    • 2.13 Razgradnja
    • 2.14 Toplota izhlapevanja
    • 2.15 Standardna entalpija treninga
  • 3 Nomenklatura
  • 4 Uporabe
    • 4.1 Polprevodniški materiali
    • 4.2 Kemično orožje
    • 4.3 Ligandi
  • 5 Strupeni učinki
    • 5.1 Ukrepanje na eritrocite in hemoglobin
  • 6 Reference

Struktura arzina

Kot je razvidno iz dveh slik zgoraj, je AsH3 Ima piramidno strukturo. Atom As se nahaja v središču piramide, medtem ko so trije H v vsakem od njegovih tock. Kemična hibridizacija As mora biti običajno sp3 sprejeti to geometrijo.

Na sliki je opaziti, da so As-H vezi dolge 1.519 A in da so tri H ločene s kotom 91.8 °. Ta kot se bistveno razlikuje od 107 ° za molekulo amoniaka, NH3, označuje pristop med H.

Nekateri kemiki trdijo, da je to posledica razlike med atomskimi polmeri med N in Ace.

Ker so H najmanjši N, so bližje drug drugemu, kar povečuje svoje elektrostatične odbojnosti, ki jih nagibajo k odmiku. Medtem pa je Ace večji, tako da so H bolj oddaljeni drug od drugega in da so odboji med njimi manjši, zato se nagibajo k ločevanju manj..

Lastnosti

Imena

-Arsine ali arsano

-Arzenov hidrid

-Arzenov trihidrid

-Vodikov arzenid

Molekularna teža

77,946 g / mol.

Fizični opis

Brezbarvni plin.

Vonj

Je brez vonja, vendar v stiku z zrakom pridobi rahel vonj po česnu in ribah. Ni dražljiv plin in poleg tega ne povzroča takojšnjih simptomov; tako da ljudje morda ne poznajo svoje prisotnosti.

Vrelišče

-80,4 ° F do 760 mmHg (-62,5 ° C).

Tališče

-179ºF (-116ºC).

Vžigalna točka

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Lahko vnetljiv plin.

Topnost

V vodi 28 mg / 100 ml (praktično netopen v vodi). Rahlo topen v alkoholu in alkalijah. Topen v benzenu in kloroformu.

Gostota

4,93 g / L plina.

Gostota pare

2,66 do 2,695 (glede na zrak, vzeto kot 1).

Parni tlak

11.000 mmHg pri 20 ° C.

Stabilnost

Ko je moker arsine izpostavljen svetlobi, se hitro razgradi in oddaja svetlo črni arzen.

Razgradnja

Ko se segreje do razpada, oddaja zelo strupen arsenski dim, ki ga spremlja plinasti vodik. Razpade pri 300 ° C.

Toplota izhlapevanja

26,69 kJ / mol.

Standardna entalpija treninga

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatura

V prejšnjem oddelku so omenili druga imena, ki so bila sprejeta za arzine. Glede na to, da gre za binarni hidrid med arzenom in vodikom, ga lahko poimenujemo glede na sistematično, založniško in tradicionalno nomenklaturo..

V sistematični nomenklaturi preštejte število vodikovih atomov. Tako postane njegovo ime: triarzenov hidrid.

Njegovo ime po nomenklaturi staleža je zelo podobno, vendar se njegova obremenitev doda z rimskimi številkami v oklepajih: arzenov hidrid (III).

V zvezi s tradicionalno nomenklaturo pa se imenuje arsine ali arsano.

Lahko se imenuje tudi vodikov arzenid; vendar pa ni povsem pravilna, ker bi pomenila domnevo, da je arzen bolj elektronegativen kot vodik in da sodeluje v vezu kot As3-.

Uporabe

Polprevodniški materiali

Arsine se uporablja v proizvodnji polprevodniških materialov, z uporabo v mikroelektroniki in polprevodniških laserjih. Uporablja se kot dopant silicija in germanija. Arsine se uporablja pri izdelavi polprevodnikov GaAs.

Uporabljeni postopek je kemično naparjevanje (CVD) pri 700 do 900 ° C v skladu z naslednjo reakcijo: \ t

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

Kemično oboroževanje

Arsine je smrtonosni plin, zato so razmišljali o njegovi uporabi pri kemičnem boju. Vendar ni bil uradno uporabljen kot kemično orožje, zaradi njegove visoke vnetljivosti in nižje učinkovitosti v primerjavi z drugimi manj vnetljivimi spojinami..

Vendar pa so nekatere organske spojine, ki izvirajo iz arzina, veliko bolj stabilne, pokazale, da se uporabljajo v kemični vojni, na primer v levizitu (β-klorovinil dikloarin)..

Ligandi

Arsine je plin, ki se vname v zraku, vendar njegovi organski derivati ​​večje stabilnosti, na primer AsR3 (R = alkilne ali arilne skupine), se uporabljajo kot veziva v koordinacijski kemiji kovin.

As (C6H5) je mehko vezivo in je zato običajno vgrajen v kovinske komplekse, ki imajo osrednje atome z nizkimi oksidacijskimi stanji (mehki kationi).

Toksični učinki

Njegova toksičnost je taka, da je pri koncentraciji v zraku 250 ppm v trenutku smrtna. Lahko je smrtna pri 30-minutni izpostavljenosti, pri koncentraciji vdihanega zraka 25-50 ppm.

Večino toksičnega delovanja arzina povzroči njegovo vdihavanje. Sposoben je prečkati alveolarno steno in preiti v kri, kjer ima toksično delovanje, ki se izvaja na eritrocitih in ledvični funkciji..

Zastrupitev z arzinom se kaže v pojavu motenj zavesti, šoka, hematurija, zlatenice in odpovedi ledvic..

Ukrepanje na eritrocite in hemoglobin

Arsine ima več ukrepov, ki se izvajajo na steni eritrocitov in hemoglobinu. Spodbuja sproščanje heme skupine iz hemoglobina. Arsine je posredno hemolitično sredstvo, ki zavira delovanje katalaze.

To vodi do kopičenja vodikovega peroksida (H2O2), ki povzroči rupturo membrane eritrocitov. Po drugi strani pa arzin zmanjša znotrajcelično koncentracijo reduciranega glutationa (GSH), kar prispeva k uničenju membrane eritrocitov..

Masivna hemoliza je smrtna in se kaže v znižanju koncentracije hemoglobina in hematokrita v krvi; povečanje serumske koncentracije hemoglobina in bilirubina; in hematurija.

Ledvična odpoved je posledica obarjanja hemoglobina v obliki valjev v ledvičnih tubulih, opaženih pri obdukcijah. Čeprav so bili v in vitro dokazani tudi neposredni toksični učinki arzina na ledvične celične linije v kulturi.

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija (četrta izdaja). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedija. (2018). Arsine. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  3. Učenec kemije. (2019). Arsine. Vzpostavljeno iz: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Vzpostavljeno iz: cameochemicals.noaa.gov
  6. Mehiški inštitut za socialno varnost. (2005). Zastrupitev z Arsinom. [PDF] Vzpostavljeno iz: medigraphic.com