ARSIN: STRUKTURA, LASTNOSTI, NOMENKLATURA IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Arzin ali arzin je brez barve in vonja plina, čeprav je v stiku z zrakom pridobi vonj svetlobe česen in ribe. Izraz arzin se ne uporablja samo poimenovati spojino pepel ₃ , se uporablja tudi za opis niz organski arzen (As) spojin s formulo Ash _{3 x} R _x .

V formuli R predstavlja alkilne ali arilne spojine. Na primer, spojine v obliki (C ₆ H ₅ ) ₃ imenovane trifenilarzina, je znan kot arzin.

Arsin molekula. Vir: Ben Mills, iz Wikimedia Commons.

Vendar pa v anorganski kemiji obstaja samo en arzin: AsH ₃ (zgornja slika). Vijolična krogla predstavlja atom arzena, bela pa atome vodika. Čeprav ni prikazano, je nad arzenom par prostih elektronov (··).

Strupeno delovanje arsina se pojavi predvsem z vdihavanjem, saj prečka alveolarno steno in preide v kri. Tam deluje hemoliza eritrocitov, sprošča hemoglobin, ki povzroči poškodbe ledvičnih tubulov, kar vodi v disfunkcijo ledvic.

Struktura arzina

Struktura AsH3 s kotom in dolžino vezi. Vir: Benjah-bmm27 prek Wikipedije

Kot je razvidno iz zgornjih dveh slik, ima AsH ₃ piramidno strukturo. Atom As se nahaja v središču piramide, medtem ko so trije H v vsaki od svojih vrhov. Kemična hibridizacija As mora biti ponavadi sp ^3, da sprejme to geometrijo.

Na sliki je razvidno, da imajo As-H vezi dolžino 1.519 Å, tri H pa so ločene pod kotom 91,8º. Ta kot bistveno razlikuje od 107º za molekule amoniaka, NH ₃ , kar kaže na približevanje med H.

Nekateri kemiki trdijo, da je to posledica razlike v atomskem polmeru med N in As.

Ker so H najmanjši, so H bližje drug drugemu in povečujejo svoje elektrostatične odbojnosti, ki jih odganjajo. Medtem so As večji, zato so H bolj oddaljeni drug od drugega in odbojnosti med njimi so manjše, zato se ponavadi ločijo manj.

Lastnosti

Imena

-Arsin ali arzan

-Arzenikov hidrid

-Arzenov trihidrid

Vodikov arzenid

Molekularna teža

77.946 g / mol.

Fizični opis

Brezbarven plin.

Neprijeten vonj

Brez vonja, vendar v stiku z zrakom pridobi rahel vonj po česnu in ribi. Ni dražilni plin, poleg tega pa ne povzroča takojšnjih simptomov; da se ljudje morda ne zavedajo njegove prisotnosti.

Vrelišče

-80,4 ° F do 760 mmHg (-62,5 ° C).

Tališče

-119 ° F (-116 ° C).

mesto vžiga

-62 ° C (-180 ° F, 211 ° K). Lahko vnetljiv plin.

Topnost

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

Gostota

4,93 g / L plina.

Gostota hlapov

2,66 do 2,605 (glede na zrak, vzet kot 1).

Tlak pare

11.000 mmHg pri 20 ° C.

Stabilnost

Ko je izpostavljen svetlobi, se mokri arsin hitro razgradi in odloži sijoč črni arzen.

Razgradnja

Ko se segreje do razpada, oddaja zelo strupen arzenski dim, ki ga spremlja vodikov plin. Razpade pri 300 ° C.

Toplota izparevanja

26,69 kJ / mol.

Standardna entalpija tvorbe

+ 66,4 kJ / mol.

Nomenklatura

V prejšnjem razdelku so bili omenjeni tudi drugi sprejeti imeni za arzine. Glede na to, da je binarni hidrid med arzenom in vodikom, ga lahko poimenujemo na podlagi sistematične nomenklature.

V sistematični nomenklaturi štejejo število vodikovih atomov. Torej, vaše ime postane: tri arzenikov hidrid.

Njegovo ime glede na nomenklaturo zalog je zelo podobno, vendar je v oklepajih dodalo naboje rimskih številk: arzenikov (III) hidrid .

Glede tradicionalne nomenklature pa je njeno ime arsina ali arsano.

Lahko ga imenujemo tudi vodikov arsenid; vendar ni povsem pravilno, saj bi pomenilo domnevo, da je arzen bolj elektronegativen od vodika in da v vezi sodeluje kot As ^3– .

Prijave

Polprevodniški materiali

Arsin se uporablja pri izdelavi polprevodniških materialov, ki se uporabljajo v mikroelektroniki in trdnih laserjih. Uporablja se kot dodatek za silicij in germanij. Pri izdelavi polprevodnika GaAs se uporablja Arsin.

Uporabljeni postopek je nanašanje kemične pare (CVD) pri 700 - 900 ºC v skladu z naslednjo reakcijo:

Ga (CH ₃ ) ₃ + pepel ₃ => GaAs + 3CH ₄

Kemično orožje

Arsin je smrtonosen plin, zato so ga mislili uporabljati v kemičnem bojevanju. Toda zaradi visoke vnetljivosti in manjše učinkovitosti v primerjavi z drugimi manj vnetljivimi spojinami ni bil uradno uporabljen kot kemično orožje.

Vendar pa se je pokazalo, da so nekatere organske spojine, pridobljene iz arzina, veliko bolj stabilne, uporabne v kemičnem bojevanju, na primer Lewisite (β-klorovinilkloroarsin).

Ligandi

Arzin je plin, ki se vname v zraku, vendar bolj stabilnih organskih derivatov, npr ASR ₃ (R = alkil ali aril skupine), se uporabljajo kot veziva v kovinsko koordinirane kemije.

Kot (Ci ₆ H ₅ ) je mehko vezivo, zato je običajno vključena v kovinske komplekse, ki imajo centralne ogljika z nizkimi stanj oksidacije (mehka kationi).

Toksični učinki

Njegova strupenost je taka, da je pri koncentraciji v zraku 250 ppm v trenutku smrtonosna. Lahko je smrtonosno med 30-minutno izpostavljenostjo, pri koncentraciji vdihanega zraka 25 - 50 ppm.

Večina strupenega delovanja arzina se pojavi z vdihavanjem. Sposoben je prečkati alveolarno steno in preiti v kri, kjer izvaja svoje strupeno delovanje, ki se izvaja na eritrocite in delovanje ledvic.

Zastrupitev z arzinom se kaže z motnjami zavesti, šokom, hematurijo, zlatenico in odpovedjo ledvic.

Delovanje na eritrocite in hemoglobin

Zdravilo Arsine deluje na stene rdečih krvnih celic in na hemoglobin. Spodbuja sproščanje skupine heme iz hemoglobina. Arsin je indirektno hemolitično sredstvo, deluje tako, da zavira delovanje katalaze.

To vodi do kopičenja vodikovega peroksida (H ₂ O ₂ ), kar povzroči rupturo eritrocitne membrane. Po drugi strani arsin povzroči zmanjšanje znotrajcelične koncentracije reduciranega glutationa (GSH), kar prispeva k uničenju membrane eritrocita.

Masivna hemoliza je smrtna in se kaže z zmanjšanjem koncentracije hemoglobina in hematokrita v krvi; povečana serumska koncentracija hemoglobina in bilirubina; in hematurijo.

Ledvična odpoved je posledica obarjanja hemoglobina v obliki ulitkov v ledvičnih tubulih, opaženih pri obdukcijah. Čeprav so bili in vitro najdeni dokazi o neposrednem toksičnem delovanju arzina na ledvične celične linije v kulturi.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (četrta izdaja). Mc Graw Hill.
2. Wikipedija. (2018). Arsine. Pridobljeno: en.wikipedia.org
3. Učitelj kemije. (2019). Arsine. Pridobljeno: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsine. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (sf). Arsine. Pridobljeno od: cameochemicals.noaa.gov
6. Mehiški zavod za socialno varnost. (2005). Zastrupitev z arsinom. . Pridobljeno: medigraphic.com