ARZENOV TRIOKSID (AS2O3): ZGRADBA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Arzenov trioksid je anorganska spojina, katerega kemijska formula je V ₂ O ₃ . Arzen v kovinskem stanju se hitro pretvori v ta oksid, ki je zelo strupen strup, ki ima lahko akutne in kronične manifestacije.

Ker sta arzen in kisik elementa p bloka, s sorazmerno majhno razliko elektronegativnosti pričakujemo, da je As ₂ O ₃ kovalentna spojina; to pomeni, da As-O vezi prevladujejo v svojih trdnih, nad elektrostatičnimi interakcijami med As ³⁺ in O ^2- ioni .

Trden arzenov trioksid. Vir: Walkerma iz Wikimedia Commons.

Akutna zastrupitev z arzenovim trioksidom se pojavi pri zaužitju ali vdihavanju, pri čemer so najpomembnejše manifestacije: hude prebavne motnje, krči, krvni obtok in pljučni edem.

Kljub toksičnosti pa se uporablja že industrijsko; na primer pri ohranjanju lesa, pri proizvodnji pigmentov, polprevodnikov itd. Tudi v preteklosti so jo uporabljali pri zdravljenju številnih bolezni.

Arzenov trioksid je amfoterna spojina, topna v razredčenih kislinah in alkalijah, netopna v organskih topilih in relativno topna v vodi. Pojavlja se kot trdna (zgornja slika) z dvema kristalnima oblikama: kubičnim in monokliničnim.

Struktura arzenovega trioksida

Claudetita

Pri sobni temperaturi, kot ₂ O ₃ kristalizira v dveh monoklinsko polimorfov, tako nahajajo v mineralnem claudetite. V njih so trigonalne piramidne enote AsO ₃ , ki se jim pridružijo njihovi atomi kisika, da bi kompenzirali elektronsko pomanjkanje enote.

V enem polimorfu so enote AsO ₃ povezane, ki tvorijo vrstice (klavdit I), v drugem pa so povezane, kot da bi tkale mrežo (klavdeit II):

Struktura polimorfa klavdeita I. Vir: Ben Mills.

Struktura polimorfnega klaudetita II. Vir: Ben Mills.

Tekoči in plinasti

Ko se segrejejo vse tiste strukture, ki definirajo monoklinične kristale, so vibracije takšne, da se poruši več As-O vezi in manjša molekula se konča prevladujoče: Kot ₄ O ₆ . Njegova struktura je prikazana na spodnji sliki.

Molekula As4O6. Vir: Ben Mills

Lahko bi rekli, da sestoji iz dimera As ₂ O ₃ . Njegova stabilnost je taka, da v plinski fazi podpira 800 ° C; vendar, nad to temperaturo pa drobi v As ₂ O ₃ molekul .

Arsenolit

Ker lahko ₄ O ₆ medsebojno deluje, kristalizira v kubično trdno snov, katere struktura najdemo v mineralnem arsenolitu.

Molekule As4O6 v trdni snovi arsenolita. Vir: Ben Mills

Upoštevajte, da slika prikazuje strukturo z višje ravnine. V primerjavi s klavdeitom je očitna njegova strukturna razlika z arsenolitom. Tu so ločene molekule As ₄ O ₆ , ki jih združujejo Van der Waalsove sile.

Lastnosti

Blagovna imena

-Arsenolit

-Arsodent

-Trisenox

-Clavdeit

Molekularna teža

197,84 g / mol.

Fizični videz

-Beli kubični kristali (arsenolit).

-Bebarvni monoklinski kristali (klavdeit).

- Bele ali prozorne trdne, steklaste, amorfne grudice ali kristalni prah.

Neprijeten vonj

WC.

Okus

Brez okusa.

Vrelišče

460 ° C.

Tališče

-313 ° C (klavdeit).

-274 ° C (Arsenolit).

mesto vžiga

485ºC (sublimati).

Topnost v vodi

17 g / L pri 18 ° C (20 g / L pri 25 ° C).

Topnost

Topen v kislinah (zlasti klorovodikovi kislini) in alkalijah. Praktično netopen v kloroformu in etru.

Gostota

-3,85 g / cm ³ (kubični kristali);

-4,15 g / cm ³ (rombični kristali).

Parni tlak

2,47 · 10 ^-4 mmHg pri 25 ° C.

Razgradnja

Ni gorljiv, vendar pri segrevanju lahko ustvari strupen dim, ki lahko vključuje arzin.

Jedkost

V prisotnosti vlage je lahko korozivno na kovine.

Toplota izparevanja

77 kJ / mol.

Konstanta disociacije (Ka)

1,1 · 10 ^-4 pri 25 ° C.

Lomni količnik

-1,755 (Arsenolit)

-1,92-2,01 (klavdeit).

Reaktivnost

-Arzenov trioksid je amfoterna spojina, vendar deluje prednostno kot kislina.

-Ra reagira s klorovodikovo kislino ali fluorovodikovo kislino, pri čemer tvori arzenov triklorid ali arzenov trifluorid.

-Odreagira tudi z močnimi oksidanti, kot je dušikova kislina, ki povzročajo arzenovo kislino in dušikov oksid.

-Arzenov trioksid lahko reagira z dušikovo kislino, pri čemer tvori arzin ali element arzen, odvisno od reakcijskih pogojev.

Kot ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Ta reakcija je bila podlaga za oblikovanje Marsh testa, ki se uporablja za odkrivanje zastrupitve z arzenom.

Nomenklatura

Ker lahko ₂ O ₃ poimenujemo po naslednjih nomenklaturah, saj arzen deluje z valenco +3:

-Arzenov oksid (tradicionalna nomenklatura).

-Arzenov (III) oksid (osnovna nomenklatura).

-Dirsenov trioksid (sistematična nomenklatura).

Prijave

Industrijska

-Uporablja se pri izdelavi stekla, zlasti kot belilno sredstvo. Uporablja se tudi pri izdelavi keramike, elektronskih izdelkov in ognjemetov.

-Dodamo ga kot majhne sestavine zlitinam na osnovi bakra, da povečamo korozijsko odpornost zlitin.

-As ₂ O ₃ je izhodiščni material za pripravo elementarnega arzena, za izboljšanje električnih povezav in za proizvodnjo arzenidnih polprevodnikov

-Kot ₂ O ₃ , kot tudi bakreni arzenat se uporabljajo kot konzervansi za les. Uporabljali so ga v kombinaciji z bakrovim acetatom za izdelavo pariškega zelenega pigmenta, ki se uporablja za izdelavo barv in rodenticidov.

Zdravniki

-Arzenski trioksid je spojina, ki se že stoletja uporablja pri zdravljenju številnih bolezni. Uporabljali so ga kot tonik pri zdravljenju prehranskih motenj, nevralgije, revmatizma, artritisa, astme, horeje, malarije, sifilisa in tuberkuloze.

- Uporabljajo ga tudi pri lokalnem zdravljenju kožnih bolezni, saj se uničujejo nekateri površinski epiteliji.

-Fowlerjeva raztopina je bila uporabljena pri zdravljenju kožnih bolezni in levkemije. Uporaba tega zdravila se prekine.

- V 70. letih prejšnjega stoletja je kitajski raziskovalec Zhang Tingdong razvil preiskavo o uporabi arzenovega trioksida pri zdravljenju akutne promielocitne levkemije (APL). To je privedlo do proizvodnje zdravila Trisenox, ki ga je odobrila ameriška agencija FDA.

-Trisenox je bil uporabljen pri bolnikih z APL, ki se ne odzivajo na zdravljenje "prve linije", ki je sestavljeno iz all-trans retinojske kisline (ATRA). Pokazalo se je, da arzenov trioksid povzroča, da rakave celice podvržejo apoptozi.

-Trisenox se uporablja kot citostatik pri zdravljenju ognjevzdržne promielocitne podvrste (M ₃ ) APL.

Reference

1. Shen in sod. (2001). Študije o klinični učinkovitosti in farmakokinetiki arzenovega trioksida z majhnimi odmerki pri zdravljenju relapsa akutne promielocitne levkemije: primerjava s konvencionalnim odmerjanjem. Levkemija 15, 735–741.
2. Science Direct. (2014). Arzen trioksid. The Sevier. Pridobljeno: sciencedirect.com
3. Wikipedija. (2019). Arzenov trioksid. Pridobljeno: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Arzenov (III) oksid. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta in Steven L. Soignetb. (2001). Profil tveganja in arzenikovega trioksida. Onkolog vol. 6 Dodatek 2 29–32.
6. The New England Journal of Medicine. (11. julij 2013). Retinojska kislina in arzenov trioksid za akutno promielocitno levkemijo. n engl j med 369; 2.