ARSINE: STRUKTUR, EGENSKAPER, NOMENKLATUR OCH ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KEMI - 2025

Den arsin eller arsin är en färglös och luktfri gas, även i kontakt med luft förvärvar en lukt ljus vitlök och fisk. Termen arsin används inte bara för att namnge föreningen AsHs ₃ , är det också används för att beskriva en uppsättning av organisk arsenik (As) föreningar med formeln AsHs _3-x R _x .

I formeln representerar R alkyl- eller arylföreningar. Till exempel, föreningen som (C ₆ H ₅ ) ₃ kallas trifenylarsin, är känd som en arsin.

Arsinmolekyl. Källa: Ben Mills, från Wikimedia Commons.

I oorganisk kemi finns emellertid endast en arsin: AsH ₃ ( toppbild ). Den lila sfären representerar arsenomen, och de vita väteatomerna. Även om det inte visas, finns det ovanför arsenik ett par fria elektroner (··).

Den giftiga verkan av arsin sker huvudsakligen genom inandning, eftersom den korsar den alveolära väggen och passerar in i blodet. Där verkar det som producerar hemolys av erytrocyter, frigör hemoglobin som orsakar skador på njurens tubuli som leder till njurfunktion.

Struktur av arsine

Struktur av AsH3 med bindningsvinkel och längd. Källa: Benjah-bmm27 via Wikipedia

Som sett i de två bästa bilderna har AsH ₃ en pyramidformad struktur. As-atomen är belägen i centrum av pyramiden, medan de tre H: erna i var och en av dess toppar. Den kemiska hybridiseringen av As måste vanligtvis vara sp ^{3 för} att anta denna geometri.

Bilden visar att As-H-bindningarna har en längd av 1.519 Å, och de tre H: erna separeras med en vinkel på 91,8 °. Denna vinkel skiljer sig avsevärt från 107º för ammoniakmolekylen, NH ₃ , vilket indikerar ett närmande mellan H.

Vissa kemister hävdar att detta beror på skillnaden i atomradier mellan N och As.

Eftersom H är den minsta N är H närmare varandra, vilket ökar sina elektrostatiska avstötningar, som tenderar att driva dem bort. Samtidigt är As större, så att Hs är mer avlägsna från varandra och avvisningarna mellan dem är mindre, så de tenderar att separera mindre.

Egenskaper

namn

-Arsine eller arsan

-Arsenhydrid

-Arsenisk trihydrid

-Hydrogenarsenid

Molekylvikt

77,946 g / mol.

Fysisk beskrivning

Färglös gas.

Odör

Det är luktfritt, men i kontakt med luften får det en lätt lukt av vitlök och fisk. Det är inte en irriterande gas, och dessutom ger den inte omedelbara symtom; så att människor kan vara medvetna om dess närvaro.

Kokpunkt

-80,4 ° F till 760 mmHg (-62,5 ° C).

Smältpunkt

-176 ° F (-116 ° C).

antändningspunkt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Mycket brandfarlig gas.

löslighet

I vatten 28 mg / 100 ml (praktiskt taget olösligt i vatten). Lite lösligt i alkohol och alkali. Lösligt i bensen och kloroform.

Densitet

4,93 g / L gas.

Ång-densitet

2,66 till 2 695 (relativt luft taget som 1).

Ångtryck

11 000 mm Hg vid 20 ° C

Stabilitet

När våt arsin exponeras för sönderdelas det snabbt och avsätter glänsande svart arsenik.

Sönderfall

När den värms upp till sönderdelning avger den mycket giftig arsenisk rök, åtföljd av vätgas. Den sönderdelas vid 300 ° C.

Förångningsvärme

26,69 kJ / mol.

Standard entalpi av bildningen

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatur

I föregående avsnitt nämndes andra accepterade namn på arsine. Med tanke på det som en binär hydrid mellan arsenik och väte kan den namnges baserat på de systematiska, lager och traditionella nomenklaturerna.

I systematisk nomenklatur räknar de antalet väteatomer. Så ditt namn blir: tri arsenhydrid.

Dess namn enligt stamnomenklaturen är mycket lika, men lägger dess laddning med romerska siffror inom parentes: arsenik (III) hydrid .

Och med avseende på den traditionella nomenklaturen är namnet arsina eller arsano.

Det kan också kallas vätearsenid; det är emellertid inte helt korrekt, eftersom det skulle innebära att man antar att arsen är mer elektronegativt än väte och deltar i bindningen som ^3– .

tillämpningar

Halvledarmaterial

Arsine används vid tillverkning av halvledarmaterial, som används i mikroelektronik och fast tillståndslaser. Det används som dopmedel för kisel och germanium. Arsine används vid tillverkningen av GaAs halvledare.

Förfarandet som används är kemisk ångavsättning (CVD) vid 700 - 900 ºC, enligt följande reaktion:

Ga (CH ₃ ) ₃ + AsHs ₃ => GaAs + 3CH ₄

Kemiskt vapen

Arsine är en dödlig gas, så den var tänkt på för användning i kemisk krigföring. Men det användes aldrig officiellt som ett kemiskt vapen på grund av dess höga brandfarlighet och dess lägre effektivitet jämfört med andra mindre brandfarliga föreningar.

Vissa organiska föreningar härrörande från arsin, mycket stabilare, har emellertid visat sig vara användbara vid kemisk krigföring, till exempel Lewisite (p-klorovinyldikloroarsin).

Ligander

Arsin är en gas som antänds i luft, men dess mera stabila organiska derivat, till exempel ASR ₃ (R = alkyl eller arylgrupper), används som bindemedel i metallkoordinationskemin.

Som (C ₆ H ₅ ) är ett mjukt bindemedel och, därför, vanligen införlivas i metallkomplex som har centrala atomer med låga oxidationstal (mjuka katjoner).

Giftiga effekter

Dess toxicitet är sådan att vid en luftburen koncentration av 250 ppm är den omedelbart dödlig. Det kan vara dödligt under en 30-minuters exponering, vid en inhalerad luftkoncentration på 25 - 50 ppm.

Det mesta av den giftiga effekten av arsin sker genom inandning. Den kan korsa den alveolära väggen och passera in i blodet där den utövar sin toxiska verkan, som utförs på erytrocyter och njurfunktion.

Arsinförgiftning manifesteras av störningar i medvetande, chock, hematuri, gulsot och njursvikt.

Åtgärd mot erytrocyter och hemoglobin

Arsine har flera åtgärder som utövas på den röda blodkroppsväggen och på hemoglobin. Hon främjar frisläppandet av hemgruppen från hemoglobin. Arsine är ett indirekt hemolytiskt medel, det verkar genom att hämma katalasverkan.

Detta leder till ansamling av väteperoxid (H ₂ O ₂ ), vilket orsakar bristning av erytrocytmembranet. Å andra sidan producerar arsine en minskning av den intracellulära koncentrationen av reducerad glutation (GSH), vilket bidrar till förstörelsen av erytrocytmembranet.

Massiv hemolys är dödlig och manifesteras av en minskning av blodkoncentrationen av hemoglobin och hematokrit; ökad serumkoncentration av hemoglobin och bilirubin; och hematuri.

Njurfel beror på utfällning av hemoglobin i form av cylindrar i njurrören, observerade vid obduktioner. Trots att bevis också har hittats in vitro för en direkt toxisk verkan av arsin på njurcellinjer i kulturen.

referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsin. Återställd från: en.wikipedia.org
3. Kemilärare. (2019). Arsin. Återställd från: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsin. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (Sf). Arsin. Återställd från: cameochemicals.noaa.gov
6. Mexikanska socialförsäkringsinstitutet. (2005). Arsinförgiftning. . Återställd från: medigraphic.com