Arsine struktur, egenskaper, nomenklatur og bruksområder

1324
Philip Kelley

De arsine eller arsano er en fargeløs og luktfri gass, selv om den i kontakt med luft får en liten lukt av hvitløk og fisk. Begrepet arsine brukes ikke bare for å gi navnet forbindelsen AsH3, brukes også til å beskrive et sett med organiske arsenforbindelser (As) med formelen AsH3-xRx.

I formelen representerer R alkyl eller arylforbindelser. For eksempel forbindelsen As (C6H5)3 kalt triphenylarsine, er det kjent som en arsine.

Arsine molekyl. Kilde: Ben Mills [Public domain], fra Wikimedia Commons.

Imidlertid er det bare en arsine i uorganisk kjemi: AsH3 (toppbilde). Den lilla sfæren representerer arsenatomet, og de hvite hydrogenatomene. Selv om det ikke er vist, er det over arsenet et par frie elektroner (··).

Den giftige virkningen av arsine forekommer hovedsakelig ved innånding, da den krysser alveolærveggen og går over i blodet. Der virker det som produserer hemolyse av erytrocytter, og frigjør hemoglobin som forårsaker skade på nyretubuli som fører til nedsatt nyrefunksjon..

Artikkelindeks

  • 1 Struktur av arsine
  • 2 eiendommer
    • 2.1 Navn
    • 2.2 Molekylvekt
    • 2.3 Fysisk beskrivelse
    • 2.4 Lukt
    • 2.5 Kokepunkt
    • 2.6 Smeltepunkt
    • 2.7 Flammepunkt
    • 2.8 Løselighet
    • 2,9 Tetthet
    • 2.10 Damptetthet
    • 2.11 Damptrykk
    • 2.12 Stabilitet
    • 2.13 Nedbrytning
    • 2.14 Fordampningsvarme
    • 2.15 Standard dannelse entalpi
  • 3 Nomenklatur
  • 4 bruksområder
    • 4.1 Halvledermaterialer
    • 4.2 Kjemiske våpen
    • 4.3 Ligander
  • 5 Giftige effekter
    • 5.1 Handling mot erytrocytter og hemoglobin
  • 6 Referanser

Struktur av arsine

Struktur av AsH3 med bindingsvinkel og lengde. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia

Som sett på de to øvre bildene, AsH3 den har en pyramidestruktur. As-atomet er plassert i midten av pyramiden, mens de tre H-ene i hver av toppunktene. Den kjemiske hybridiseringen av As skal vanligvis være sp3 å vedta denne geometrien.

Bildet viser at As-H-bindingene har en lengde på 1.519 Å, og de tre H er atskilt med en vinkel på 91,8 °. Denne vinkelen skiller seg betydelig fra 107 ° for ammoniakkmolekylet, NH3, som indikerer et tilnærming mellom H.

Noen kjemikere hevder at dette skyldes forskjellen mellom atomradiene mellom N og As.

Å være den minste N, er H nærmere hverandre, og øker deres elektrostatiske frastøt, som har en tendens til å flytte dem fra hverandre. I mellomtiden er As større, så Hs er fjernere fra hverandre og frastøtingen mellom dem er mindre, så de har en tendens til å skille seg mindre..

Eiendommer

Navn

-Arsine eller arsano

-Arsenhydrid

-Arseniketrihydrid

-Hydrogenarsenid

Molekylær vekt

77,946 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Fargeløs gass.

Lukt

Det er luktfritt, men i kontakt med luften får det en liten lukt av hvitløk og fisk. Det er ikke en irriterende gass, og i tillegg gir den ikke umiddelbare symptomer; så folk kan være uvitende om dets tilstedeværelse.

Kokepunkt

-80,4 ºF til 760 mm Hg (-62,5 ºC).

Smeltepunkt

-179 ºF (-116 ºC).

antennelsespunkt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Meget brannfarlig gass.

Løselighet

I vann 28 mg / 100 ml (praktisk talt uoppløselig i vann). Litt løselig i alkohol og alkali. Løselig i benzen og kloroform.

Tetthet

4,93 g / l gass.

Damptetthet

2,66 til 2,695 (i forhold til luft tatt som 1).

Damptrykk

11.000 mmHg ved 20 ºC.

Stabilitet

Når den utsettes for lys, nedbrytes våt arsin raskt og avgir skinnende svart arsen.

Nedbrytning

Når den varmes opp til nedbrytning, avgir den meget giftig arsenrøyk, ledsaget av hydrogengass. Den brytes ned ved 300 ºC.

Fordampningsvarme

26,69 kJ / mol.

Standard formasjonens entalpi

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatur

I forrige avsnitt ble nevnt andre aksepterte navn på arsine. Med tanke på at det er et binært hydrid mellom arsen og hydrogen, kan det navngis basert på systematiske, stamaktiske og tradisjonelle nomenklaturer.

I systematisk nomenklatur teller de antall hydrogenatomer. Dermed blir navnet sitt: triarsenhydrid.

Navnet i henhold til aksjenomenklaturen er veldig likt, men legger til sin belastning med romertall i parentes: arsenhydrid (III).

Og med hensyn til den tradisjonelle nomenklaturen er navnet arsina eller arsano.

Det kan også kalles hydrogenarsenid; Det er imidlertid ikke helt riktig, fordi det antyder at arsen er mer elektronegativ enn hydrogen og deltar i bindingen som As3-.

applikasjoner

Halvledermaterialer

Arsine brukes til fremstilling av halvledermaterialer, brukt i mikroelektronikk og solid state-lasere. Det brukes som et dopemiddel for silisium og germanium. Arsine brukes til produksjon av halvleder GaAs.

Fremgangsmåten som brukes er kjemisk dampdeponering (CVD) ved 700 - 900 ° C, i henhold til følgende reaksjon:

Ga (CH3)3     +     Aske3    => GaAs + 3CH4

Kjemisk våpen

Arsine er en dødelig gass, så den ble tenkt til bruk i kjemisk krigføring. Men det ble aldri brukt offisielt som et kjemisk våpen på grunn av dets høye brennbarhet og lavere effektivitet sammenlignet med andre mindre brennbare forbindelser..

Imidlertid har noen organiske forbindelser avledet fra arsin, mye mer stabile, vist seg å være anvendbare i kjemisk krigføring, for eksempel Lewisitt (β-klorovinyldiklorarsin).

Ligander

Arsine er en gass som antennes i luft, men dens mer stabile organiske derivater, for eksempel AsR3 (R = alkyl- eller arylgrupper), brukes som bindemidler i metallkoordinasjonskjemi.

Esset (C6H5) er et mykt bindemiddel og er derfor vanligvis innlemmet i metallkomplekser som har sentrale atomer med lave oksidasjonstilstander (myke kationer).

Giftige effekter

Dens toksisitet er slik at den ved en luftbåren konsentrasjon på 250 ppm er umiddelbart dødelig. Kan være dødelig under 30 minutters eksponering ved inhalasjonsluftkonsentrasjon på 25 - 50 ppm.

Det meste av den giftige virkningen av arsine skjer ved innånding. Den er i stand til å krysse den alveolære veggen og passere inn i blodet der den utøver sin giftige virkning, som utføres på erytrocytter og nyrefunksjon..

Arsinforgiftning manifesteres av bevissthetsforstyrrelser, sjokk, hematuri, gulsott og nyresvikt..

Handling mot erytrocytter og hemoglobin

Arsine har flere handlinger som utøves på veggen av erytrocytter og hemoglobin. Hun fremmer frigjøring av hemgruppen fra hemoglobin. Arsine er et indirekte hemolytisk middel, det virker ved å hemme virkningen av katalase.

Dette fører til opphopning av hydrogenperoksid (HtoELLERto), som forårsaker brudd på erytrocyttmembranen. På den annen side produserer arsine en reduksjon i den intracellulære konsentrasjonen av redusert glutation (GSH), noe som bidrar til ødeleggelsen av erytrocyttmembranen.

Massiv hemolyse er dødelig og manifesteres av en reduksjon i blodkonsentrasjonen av hemoglobin og hematokrit; økt serum hemoglobin og bilirubin konsentrasjon; og hematuri.

Nyresvikt skyldes nedbør av hemoglobin i form av kaster i nyretubuli, observert ved obduksjon. Selv om det også er funnet bevis, in vitro, av en direkte giftig virkning av arsin på nyrecellelinjer i kultur.

Referanser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (fjerde utgave). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  3. Kjemielærer. (2019). Arsine. Gjenopprettet fra: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Gjenopprettet fra: cameochemicals.noaa.gov
  6. Meksikansk sosialforsikringsinstitutt. (2005). Arsine forgiftning. [PDF]. Gjenopprettet fra: medigraphic.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.