ARSIN: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, NÓMENKLATÚRA ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2025

Az arzin vagy az arzin színtelen és szagtalan gáz, bár a levegővel érintkezve könnyű fokhagymát és halat bocsát ki. A kifejezés arzin nem csak használják, hogy nevét a vegyületet ASH ₃, ez is használják, hogy leírja egy sor szerves arzén (As) általános képletű vegyületek ASH _3-x R _x.

A képletben R jelentése alkil- vagy arilvegyületek. Például, a vegyületet (C ₆ H ₅) ₃ nevű trifenil-arzin, ismert, mint egy arzin.

Arzin molekula. Forrás: Ben Mills, a Wikimedia Commonsból.

A szervetlen kémiában azonban csak egy arsin van: AsH ₃ (felső kép). A lila gömb az arzén atomot, a fehér a hidrogén atomokat képviseli. Bár nem látható, az arzén felett van egy pár szabad elektron (··).

Az arzin toxikus hatása elsősorban belélegzéssel történik, mivel áthalad az alveoláris falon és átjut a vérbe. Itt működik a vörösvértestek hemolízisével, felszabadítva a hemoglobint, ami a vesék tubulusokat károsít, ami vese diszfunkcióhoz vezet.

Az arzin felépítése

Az AsH3 szerkezete kötési szöggel és hosszúsággal. Forrás: Benjah-bmm27 a Wikipedia segítségével

Ahogy a két első képen látható, az AsH ₃ piramis szerkezetű. Az As atom a piramis közepén helyezkedik el, míg a három H mindegyik csúcsában. Az As kémiai hibridizációjának általában sp ^3- nak kell lennie, hogy elfogadja ezt a geometriát.

A képen látható, hogy az As-H kötések hossza 1,519 Å, és a három H-t 91,8º szög választja el egymástól. Ez a szög lényegesen különbözik 107º a ammónia molekula, NH ₃, jelezve a közeledés között H.

Néhány kémikus azt állítja, hogy ennek oka az N és As atomi sugarainak különbsége.

Mivel a legkisebb N, a H közelebb állnak egymáshoz, növelve az elektrosztatikus replikációjukat, amelyek hajlamosak elvezetni őket. Eközben az As nagyobb, tehát a H-k távolabb vannak egymástól, és a köztük lévő replikációk kevésbé vannak, így hajlamosak kevesebb elválasztásra.

Tulajdonságok

nevek

-Arizs vagy arzán

-Arsén-hidrid

-Arén-trihidrid

-Hidrogén-arzenid

Molekuláris tömeg

77,946 g / mol.

Fizikai leírás

Színtelen gáz.

Szag

Szagtalan, de a levegővel érintkezve enyhén fokhagyma- és halszagot kölcsönöz. Nem irritáló gáz, ráadásul nem okoz azonnali tüneteket; hogy az emberek tudatában lehessen annak jelenlétének.

Forráspont

-80,4 ° F - 760 Hgmm (-62,5 ° C).

Olvadáspont

-179 ° F (-116 ° C).

gyújtási pont

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Tűzveszélyes gáz.

Oldhatóság

Vízben 28 mg / 100 ml (vízben gyakorlatilag nem oldódik). Kismértékben oldódik alkoholban és lúgban. Benzolban és kloroformban oldódik.

Sűrűség

4,93 g / l gáz.

Gőzsűrűség

2,66–2,695 (a levegőhöz viszonyítva, mint 1)

Gőznyomás

11 000 Hgmm 20 ° C-on.

Stabilitás

Fénynek való kitettség esetén a nedves arzin gyorsan lebomlik, fényes fekete arzén lerakódva.

bomlás

Bomlásig hevítve erősen mérgező arzénfüstöt bocsát ki, hidrogéngázzal együtt. 300 ° C-on bomlik.

A párolgás hője

26,69 kJ / mol.

A kialakulás standard entalpia

+ 66,4 kJ / mol.

Elnevezéstan

Az előző szakaszban említésre került az arzin egyéb elfogadott nevei. Az arzén és a hidrogén közötti bináris hidridnek tekintve a szisztematikus, az alapanyag és a hagyományos nómenklatúrák alapján nevezhető el.

A szisztematikus nómenklatúrában megszámolják a hidrogénatomok számát. Tehát, a neve lesz: tri arzén-hidrid.

A neve az állomány-nómenklatúra szerint nagyon hasonló, de a töltését zárójelben lévő római számokkal egészítik ki: arzén (III) -hidrid .

És a hagyományos nómenklatúrát illetően, neve arsina vagy arsano.

Hidrogén-arzenidnek is nevezhetjük; ez azonban nem teljesen helyes, mert azt feltételezi, hogy az arzén inkább elektronegatív, mint a hidrogén, és As- ^3-ban vesz részt a kötésben.

Alkalmazások

Félvezető anyagok

Az arzint félvezető anyagok gyártásában használják, mikroelektronikában és szilárdtest lézerekben használják. Szilícium és germánium segédanyagként használják. Arzint használnak a GaAs félvezető gyártásához.

Az alkalmazott eljárás kémiai gőzlerakódás (CVD) 700–900 ° C-on, a következő reakció szerint:

Ga (CH ₃) ₃ + Ash ₃ => GaAs + 3CH ₄

Vegyi fegyverek

Az arzin halálos gáz, tehát a vegyi hadviselésben való felhasználásra gondoltak. De soha nem használták hivatalosan vegyi fegyverként, magas tűzveszélyessége és alacsonyabb hatékonysága miatt, mint más kevésbé tűzveszélyes vegyületeknél.

Bizonyos, az arzinból származó, sokkal stabilabb szerves vegyületek, például a Lewisite (β-klór-vinil-diklór-arizin), a sokkal stabilabb, felhasználhatók a kémiai hadviselésben.

ligandumok

Arsine olyan gáz, amely begyújtja a levegő, de a sokkal stabilabb szerves származékai, például ASR ₃ (R = alkil- vagy arilcsoport), alkalmazunk kötőanyagként fém koordinációs kémiában.

Mivel (C ₆ H ₅) egy lágy kötőanyag, és ezért általában építeni fémkomplexeket, melyeknek központi atomok alacsony oxidációs állapotú (soft kationok).

Mérgező hatások

Toxikussága olyan, hogy a 250 ppm levegőkoncentráció esetén azonnal halálos. 30 perc expozíció alatt halálos lehet, 25-50 ppm belélegzett levegő koncentráció esetén.

Az arzin toxikus hatásának nagy része belégzéssel történik. Képes átjutni az alveoláris falon és átjutni a vérbe, ahol mérgező hatása van, amelyet vörösvértestekben és vesefunkcióban hajtanak végre.

Az arzinmérgezés tudatzavarok, sokk, hematuria, sárgaság és veseelégtelenség által nyilvánul meg.

Hatás vörösvértestekre és hemoglobinra

Az arzinnek számos hatása van a vörösvértestek falára és a hemoglobinra. Elősegíti a hem csoport felszabadulását a hemoglobinból. Az arzin közvetett hemolitikus szer, gátolja a kataláz hatását.

Ez a hidrogén-peroxid (H ₂ O ₂) felhalmozódásához vezet, ami az eritrociták membránjának repedését okozza. Másrészt az arzin csökkenti a redukált glutation (GSH) intracelluláris koncentrációját, ami hozzájárul az eritrocita membrán megsemmisítéséhez.

A hatalmas hemolízis végzetes és a hemoglobin és a hematokrit vérkoncentrációjának csökkenésével nyilvánul meg; megnövekedett szérum hemoglobin- és bilirubin-koncentráció; és hematuria.

A veseelégtelenség a boncolások során megfigyelt hemoglobin hengeres formában történő kicsapódásából adódik a vese tubulusokban. In vitro azonban bizonyítékokat találtak az arsin közvetlen toxikus hatásáról a tenyészet vese sejtvonalaira is.

Irodalom

1. Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Kémia tanuló. (2019). Arsine. Helyreállítva: chemistrylearner.com
4. Pubchem. (2019). Arsine. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (Sf). Arsine. Helyreállítva: cameochemicals.noaa.gov
6. Mexikói Társadalombiztosítási Intézet. (2005). Arsin mérgezés.. Helyreállítva: medigraphic.com