Arsina-structuur, eigenschappen, nomenclatuur en toepassingen



de arsine of arsano is een kleurloos en geurloos gas, hoewel het in contact met de lucht een lichte geur van knoflook en vis verwerft. De term arsine wordt niet alleen gebruikt om de verbinding AsH te noemen3, het wordt ook gebruikt om een ​​reeks organische arseenverbindingen (As) met formule AsH te beschrijven3-xRX.

In de formule stelt R de alkyl- of arylverbindingen voor. Bijvoorbeeld, de verbinding As (C6H5)3 trifenylarsine genoemd, het is een arsine.

In de anorganische chemie is er echter maar één arsine: AsH3 (bovenste afbeelding) De paarse bol stelt het arseenatoom voor en het wit de waterstofatomen. Hoewel het niet wordt getoond, is er boven het arsenicum een ​​paar vrije elektronen (··).

De toxische werking van arsine treedt hoofdzakelijk op door de inademing ervan, aangezien het door de alveolaire wand en in het bloed gaat. Er treedt produceren hemolyse van erytrocyten, hemoglobine het vrijgeven van het veroorzaken van schade in de niertubuli leidt tot een verminderde nierfunctie.

index

  • 1 Structuur van arsine
  • 2 Eigenschappen
    • 2.1 Namen
    • 2.2 Molecuulgewicht
    • 2.3 Fysieke beschrijving
    • 2.4 Geur
    • 2.5 Kookpunt
    • 2.6 Smeltpunt
    • 2.7 Vlampunt
    • 2.8 Oplosbaarheid
    • 2.9 Dichtheid
    • 2.10 Dampdichtheid
    • 2.11 Stoomdruk
    • 2.12 Stabiliteit
    • 2.13 Ontleding
    • 2.14 Verdampingswarmte
    • 2.15 Standaardenthalpie van training
  • 3 Nomenclatuur
  • 4 Gebruik
    • 4.1 Halfgeleidermaterialen
    • 4.2 Chemische wapens
    • 4.3 Liganden
  • 5 Giftige effecten
    • 5.1 Actie op erytrocyten en hemoglobine
  • 6 Referenties

Structuur van arsine

Zoals te zien is in de twee afbeeldingen hierboven, de AsH3 Het heeft een piramidale structuur. Het atoom van As bevindt zich in het midden van de piramide, terwijl de drie H in elk van zijn hoekpunten ligt. De chemische hybridisatie van As zou normaal gesproken sp3 om deze geometrie over te nemen.

In het beeld wordt waargenomen dat de As-H-bindingen een lengte hebben van 1,519 A, en de drie H zijn gescheiden door een hoek van 91,8 °. Deze hoek verschilt aanzienlijk van 107º voor het ammoniakmolecuul, NH3, een indicatie van een nadering tussen de H.

Sommige chemici beweren dat dit het gevolg is van het verschil tussen de atomaire radiussen tussen de N en de aas.

Omdat ze de kleinste N zijn, liggen de H dichter bij elkaar, waardoor hun elektrostatische afstotingen toenemen, waardoor ze vaak worden verplaatst. Ondertussen is de aas groter, dus de H zijn meer van elkaar verwijderd en de afstotingen tussen hen zijn kleiner, dus hebben ze de neiging om minder te scheiden.

eigenschappen

namen

-Arsine of arsano

-Arseenhydride

-Arseen Trihydride

-Waterstofarsenide

Moleculair gewicht

77.946 g / mol.

Fysieke beschrijving

Kleurloos gas.

geur

Het is geurloos, maar krijgt in contact met de lucht een lichte geur van knoflook en vis. Het is geen irriterend gas en bovendien veroorzaakt het geen onmiddellijke symptomen; zodat mensen hun aanwezigheid mogelijk niet weten.

Kookpunt

-80.4 ºF tot 760 mmHg (-62.5 ºC).

Smeltpunt

-179ºF (-116ºC).

Ontstekingspunt

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Licht ontvlambaar gas.

oplosbaarheid

In water 28 mg / 100 ml (vrijwel onoplosbaar in water). Enigszins oplosbaar in alcohol en alkali. Oplosbaar in benzeen en chloroform.

dichtheid

4,93 g / L gas.

Dampdichtheid

2,66 tot 2,695 (in relatie tot lucht genomen als 1).

Stoom druk

11.000 mmHg bij 20 ºC.

stabiliteit

Bij blootstelling aan licht ontleedt nat arsine snel, waarbij helderzwart arseen wordt afgezet.

ontleding

Bij verhitting tot ontbinding geeft het een zeer giftige arseenrook af, vergezeld van gasvormig waterstof. Het valt uiteen bij 300ºC.

Verdampingswarmte

26,69 kJ / mol.

Standaard enthalpie van training

+ 66,4 kJ / mol.

nomenclatuur

In het vorige gedeelte is melding gemaakt van andere namen die voor arsine zijn geaccepteerd. Gezien het een binaire hydride tussen arseen en waterstof, kan het worden genoemd volgens de systematische voorraad en traditionele nomenclaturen..

Vermeld in de systematische nomenclatuur het aantal waterstofatomen. Zo komt de naam ervan te luiden: triarseenhydride.

De naam volgens de voorraadnomenclatuur lijkt erg op elkaar, maar de lading wordt met Romeinse cijfers tussen haakjes opgeteld: arseenhydride (III).

En wat betreft de traditionele nomenclatuur, de naam is arsine of arsano.

Het kan ook waterstofarsenide worden genoemd; het is echter niet helemaal correct, omdat het veronderstelt dat arsenicum meer elektronegatief is dan waterstof en deelneemt aan de obligatie als3-.

toepassingen

Halfgeleidermaterialen

Arsine wordt gebruikt bij de vervaardiging van halfgeleidermaterialen, met gebruik in micro-elektronica en solid state lasers. Het wordt gebruikt als een doteermiddel van silicium en germanium. Arsine wordt gebruikt bij de vervaardiging van GaAs-halfgeleiders.

De gebruikte procedure is de chemische dampafzetting (CVD) bij 700 - 900 ºC, volgens de volgende reactie:

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

Chemische bewapening

Arsine is een dodelijk gas, dus er werd gedacht aan het gebruik ervan in chemische oorlogsvoering. Maar het werd nooit officieel gebruikt als chemisch wapen, vanwege de hoge ontvlambaarheid en lagere efficiëntie in vergelijking met andere minder brandbare verbindingen.

Sommige organische verbindingen afgeleid van arsine, veel stabieler is gebleken dat toepassing in chemische oorlogvoering, bijvoorbeeld lewisiet (β-clorovinildicloroarsina).

liganden

Arsine is een gas dat in de lucht ontbrandt, maar organische derivaten met een grotere stabiliteit, bijvoorbeeld AsR3 (R = alkyl- of arylgroepen), worden gebruikt als bindmiddelen in de coördinatiechemie van metalen.

De As (C6H5) is een zacht bindmiddel en wordt daarom meestal opgenomen in metaalcomplexen met centrale atomen met lage oxidatietoestanden (zachte kationen).

Giftige effecten

De toxiciteit is zodanig dat bij een concentratie in de lucht van 250 ppm onmiddellijk dodelijk is. Kan dodelijk zijn tijdens een blootstelling van 30 minuten, bij een concentratie van geïnhaleerde lucht van 25-50 ppm.

De meeste van de toxische werking van arsine wordt veroorzaakt door de inademing ervan. Het is in staat om de alveolaire wand over te steken en naar het bloed te gaan waar het zijn toxische werking uitoefent, die wordt uitgevoerd op erytrocyten en nierfunctie..

Arsine vergiftiging manifesteert zich door het optreden van aandoeningen van het bewustzijn, shock, hematurie, geelzucht en nierfalen.

Actie op erytrocyten en hemoglobine

Arsine heeft verschillende acties die worden uitgevoerd op de muur van de erythrocyten en hemoglobine. Het bevordert de afgifte van de heemgroep uit hemoglobine. Arsine is een indirect hemolytisch middel, dat werkt door de werking van catalase te remmen.

Dit leidt tot de ophoping van waterstofperoxide (H2O2), die de breuk van het erytrocytmembraan veroorzaakt. Verder arsine veroorzaakt een afname in de intracellulaire concentratie van gereduceerd glutathion (GSH), die bijdraagt ​​aan de vernietiging van het erytrocytmembraan.

Massale hemolyse is letaal en manifesteert zich door een verlaging van de bloedconcentratie van hemoglobine en hematocriet; stijging van de serumconcentratie van hemoglobine en bilirubine; en hematurie.

Nierfalen is een gevolg van de precipitatie van hemoglobine in de vorm van cilinders in de niertubuli, waargenomen bij autopsies. Hoewel er ook bewijs is gevonden, in vitro, van een directe toxische werking van arsine op renale cellijnen in kweek.

referenties

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische chemie (vierde editie). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
  3. Chemistry Learner. (2019). Arsine. Teruggeplaatst van: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Teruggeplaatst van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (N.D.). Arsine. Teruggeplaatst van: cameochemicals.noaa.gov
  6. Mexicaans instituut voor sociale zekerheid. (2005). Arsine vergiftiging. [PDF]. Teruggeplaatst van: medigraphic.com