Arsenov oksid: dobivanje i svojstva

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 05:28

U periodnom sustavu, takav kemijski element kao što je arsen zauzima poziciju na granici metal-nemetal. Po svojoj aktivnosti nalazi se između vodika i bakra. Nemetalni karakter očituje se u činjenici da može pokazati oksidacijsko stanje od -3 (AsH₃ - arsin). Spojevi s pozitivnim oksidacijskim stanjem +3 imaju amfoterna svojstva, a sa stupnjem od +5 očituju se njegova kisela svojstva. Što je arsenik oksid?

Oksidi i hidroksidi

Postoje sljedeći arsenovi oksidi: As₂O₃ i As₂O5_{. Postoje i odgovarajući hidroksidi:}

Meta-arsenična kiselina HAsO₂.
Ortoarsenska kiselina H₃AsO₃.
Meta-arsenska kiselina HAsO₃.
Ortoarsenska kiselina H₃AsO₄.
Piromarsenska kiselinaH₄As₂O₇.

Što je arsenik trioksid?

Arsen tvori dva oksida, od kojih As₂O₃ ima naziv trioksid. Riječ je o tvari koja se često koristi u medicinske svrhe, ali nije baš bezopasna kemikalija. To je anorganski spoj koji je glavni izvor organskih spojeva (spojeva koji sadrže kemijsku vezu s ugljikom) i mnogih drugih. Mnoge upotrebe As₂O₃ su kontroverzne zbog toksične prirode elementa. Trgovački naziv za ovaj spoj je Trisenox.

Opći podaci o trioksidu

Kemijska formula arsenikovog trioksida je As₂O₃. Molekularna težina ovog spoja je 197,841 g/mol. Postoji mnogo načina za dobivanje ovog oksida. Jedna od njih je pečenje sulfidne rude. Kemijska reakcija se odvija na sljedeći način:

2Kao₂O₃ + 9O₂ → 2Kao₂ O₃ + 6SO₂

Većina oksida može se dobiti kao nusproizvod prerade drugih ruda. Arsenopirit je česta nečistoća u zlatu i bakru i oslobađa arsenik trioksid kada se zagrijava u prisutnosti zraka. To može dovesti do ozbiljnog trovanja.

Struktura arsenikovog trioksida

Arsenov trioksid ima formulu As₄O₆ u tekućini i plinufaze (ispod 800°C). U tim je fazama izostrukturan s fosfornim trioksidom (P₄O₆). Ali na temperaturama iznad 800°C, As₄O₆ se raspada na molekularni As₂O3_{. U ovoj fazi je izostrukturan s diizotron trioksidom (N}2_O3_{). U svom čvrstom stanju, ovaj spoj pokazuje polimorfnu sposobnost (sposobnost postojanja u dva ili više oblika kristalne strukture).}

Svojstva arsenikovog trioksida

Neka od glavnih svojstava arsenik trioksida su sljedeća:

Otopine trioksida tvore slabe kiseline s vodom. To je zato što je spoj amfoterni arsenov oksid.
Topljiv je u alkalnim otopinama i daje arsenate.
Arsenov trioksid ima visoku topljivost u klorovodičnoj kiselini (HCl) i konačno daje arsenov triklorid i koncentriranu kiselinu.
Proizvodi pentoksid (As₂O₅) u prisutnosti jakih oksidansa kao što su vodikov peroksid, ozon i dušična kiselina.
Gotovo je netopiv u organskim otapalima.
Izgleda kao bijela krutina u svom normalnom fizičkom stanju.
Ima talište od 312,2°C i vrelište od 465°C.
Gustoća ove tvari je 4,15 g/cm³.

Upotreba arsenik trioksida u medicini

Ova kemikalija pripada klasi lijekova protiv raka i koristi se u liječenju raka. Toksičnostarsen je dobro poznat. Ali arsenik trioksid je lijek za kemoterapiju i godinama se koristi za liječenje određenih vrsta raka. Otopina koja se koristi za ovu obradu naziva se Fowlerova otopina. Godine 1878., Bostonska gradska bolnica izvijestila je da bi ovo rješenje moglo biti učinkovito u smanjenju broja bijelih krvnih stanica.

Kao rezultat As₂O₃ se uglavnom koristio za liječenje leukemije sve dok je terapija zračenjem nije zamijenila. No nakon 1930-ih postupno je ponovno stekao svoju popularnost u liječenju leukemije, sve do pojave moderne kemoterapije. Ovaj arsenov oksid smatran je najboljim lijekom za kroničnu mijelogenu leukemiju. I danas se ova tvar koristi za liječenje specifične vrste akutne promijelocitne leukemije nakon neuspjele retinoidne ili antraciklinske kemoterapije. Također se koristi za liječenje kronične mijeloične leukemije, multiplog mijeloma, akutne mijeloične leukemije, limfoma, raka limfnog sustava.

Upotreba trioksida

Arsenov trioksid se široko koristi u proizvodnji bezbojnog stakla. Ovaj spoj je također koristan u području elektronike za izradu poluvodiča i nekih legura. Također se koristi u bojama. Arsenov trioksid može biti učinkovit tretman za tumore mozga.

U prošlosti se ova tvar koristila u stomatologiji, no budući da se radi o vrlo toksičnom spoju, njegova upotreba u modernimzaustavili zubari. Arsenov oksid (formula As₂O₃) također se koristi kao sredstvo za zaštitu drva, ali takvi su materijali zabranjeni u mnogim dijelovima svijeta. U kombinaciji s bakrenim acetatom, arsenik trioksid stvara jarki zeleni pigment.

Jako otrovna tvar

Sam trioksid ima visoku razinu toksičnosti. Stoga je prije uporabe uvijek potrebno poduzeti potrebne mjere opreza. Može biti vrlo opasno u sljedećim slučajevima:

Jedenje. Ako se As₂O₃ slučajno proguta, odmah potražite liječničku pomoć. Ne preporuča se pokušavati izazvati povraćanje prije traženja liječničke pomoći. Skinite usku odjeću, skinite kravatu, otkopčajte ovratnik, remen, itd.
Dodir s kožom. U slučaju kontakta s bilo kojom površinom tijela, odmah isperite zahvaćeno područje s puno vode. Kontaminiranu odjeću i obuću treba odmah skinuti i oprati prije ponovne upotrebe. U slučaju ozbiljnog kontakta s kožom, trebate odmah potražiti liječničku pomoć. Pranje zaraženog područja sapunom za dezinfekciju i nanošenje antibakterijske kreme može biti od pomoći.
Dodir očima. Ako As₂O₃ dođe u kontakt s očima, prvo što trebate učiniti je ukloniti sve kontaktne leće i isprati oči s puno vode 15 minuta. Preporuča se koristiti hladnu vodu. Paralelno s tim, netko se mora javitihitna pomoć.
Udisanje. Osobe koje su udahnule ovaj plin treba smjestiti na drugo mjesto na svježem zraku. Također biste trebali odmah potražiti liječničku pomoć. Ako je disanje otežano, odmah treba dati kisik. Ako unesrećeni ne može samostalno disati, treba mu dati umjetno disanje.
Ovaj spoj može biti otrovan za ljude. Ako prekomjerna količina arsenik trioksida uđe u tijelo, može čak dovesti do smrti. Za vrijeme rada s As₂O₃ uvijek treba koristiti zaštitne naočale i rukavice. Rad uvijek treba obavljati u dobro prozračenom prostoru.

Nuspojave

Uobičajene nuspojave ove tvari uključuju simptome kao što su:

loš apetit;
povraćati;
mučnina;
bol u trbuhu;
zatvor;
glavobolja;
umor;
vrtoglavica;
groznica;
problemi s disanjem;
visok broj bijelih krvnih stanica;
visok šećer u krvi;
osip na koži.

Manje uobičajene nuspojave uključuju:

suha usta;
loš zadah;
bol u prsima;
nizak broj bijelih krvnih stanica;
bol u mišićima i kostima;
oticanje lica i očiju;
proljev;
tremor;
nizak šećer u krvi;
niska razina kisika u krvi.

Rijetkonuspojave As₂O₃:

nepravilan rad srca (može čak dovesti do smrti);
debljanje;
nesvjestica;
odsutnost;
coma;
natečeni trbuh;
potamnjenje kože.

Život opasni simptomi izloženosti arsenovom trioksidu su debljanje, groznica, otežano disanje, nedostatak daha, bol u prsima, kašalj.

Arsenov trioksid je vrlo otrovna tvar koja može čak dovesti do smrti. Međutim, ima svoju korist u medicinskom području. Uvijek se moraju poduzeti mjere opreza.

Kemijske reakcije

Arsenov trioksid je amfoterni viši oksid arsena, a njegove vodene otopine su blago kisele. Stoga se lako otapa u alkalnim otopinama kako bi se proizveli arsenati. Manje je topiv u kiselinama osim klorovodične kiseline.

Samo s jakim oksidantima kao što su ozon, vodikov peroksid i dušična kiselina, tvori arsenov penta-oksid s +5 kiselosti As₂O ₅ . U pogledu otpornosti na oksidaciju, arsenov trioksid se razlikuje od fosfornog trioksida, koji lako izgara u fosforov pentoksid. Redukcija daje elementarni arsen ili arsin (AsH₃).

Arsenov pentoksid

Kemijska formula pentoksida je As₂O₅. Njegova molarna masa je 229,8402 g/mol. To je bijeli higroskopni prah gustoće 4,32g/cm³. Talište doseže 315°C, pri čemu se počinje raspadati. Tvar ima dobru topljivost u vodi i alkoholu. Svojstva arsenik oksida čine ga vrlo otrovnim i opasnim za okoliš. To je anorganski spoj koji je manje uobičajen, vrlo toksičan i stoga ima samo ograničenu komercijalnu upotrebu, za razliku od višeg arsenik oksida (formula As₂O_3).

Arsen je prvenstveno poznat kao otrov i kancerogen. Njegov trioksid je prašak topiv u vodi koji proizvodi bezbojnu otopinu bez okusa i mirisa. To je bila popularna metoda ubijanja tijekom srednjeg vijeka. Njegova upotreba se nastavlja i danas, ali u miroljubive svrhe i u malim količinama.