ARSIINI: RAKENNE, OMINAISUUDET, NIMIKKEISTÖ JA KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Arsiini tai arsiinia on väritön ja hajuton kaasu, vaikka kosketuksiin ilman kanssa hankkii haju valo valkosipulia ja kalaa. Termi arsiini ei käytetä ainoastaan nimetä yhdiste tuhka ₃, sitä käytetään myös kuvaamaan joukko orgaanisen arseenin (As) kaavan ASH _3-x R _x.

Kaavassa R edustaa alkyyli- tai aryyliyhdisteitä. Esimerkiksi, yhdisteen (C ₆ H ₅) ₃ kutsutaan trifenyyliarsiinin, tunnetaan arsiinia.

Arsiini-molekyyli. Lähde: Ben Mills, Wikimedia Commonsista.

Kuitenkin, epäorgaaninen kemia on vain yksi arsiinia: Ash ₃ (ylin kuva). Violetti pallo edustaa arseeniatomia ja valkoiset vetyatomeja. Vaikka ei esitetty, arseenin yläpuolella on pari vapaita elektroneja (··).

Arsiinin toksinen vaikutus tapahtuu pääasiassa hengitettynä, koska se ylittää alveolaarisen seinän ja kulkeutuu vereen. Siellä se tuottaa punasolujen hemolyysin, vapauttaen hemoglobiinia, joka aiheuttaa munuaisputkien vaurioita, mikä johtaa munuaisten toimintahäiriöihin.

Arsiinin rakenne

AsH3: n rakenne sidoskulmalla ja pituudella. Lähde: Benjah-bmm27 Wikipedian kautta

Kuten nähdään kaksi ylintä kuvaa, tuhka ₃ on pyramidin rakenne. As-atomi sijaitsee pyramidin keskellä, kun taas kolme H: ta jokaisessa sen kärjessä. Kemiallinen hybridisaatio Kuten on tavallisesti sp ³ hyväksyä tämän geometrian.

Kuvasta nähdään, että As-H-sidosten pituus on 1,519 Ä, ja kolme H: ta on erotettu kulmalla 91,8º. Tämä kulma poikkeaa huomattavasti 107º ammoniakin molekyyli, NH ₃, joka osoittaa lähentymistä H.

Jotkut kemistit väittävät, että tämä johtuu N: n ja As: n välisistä atomisäteiden eroista.

Koska P on pienin N, H ovat lähempänä toisiaan, mikä lisää niiden sähköstaattisia heijastumisia, joilla on taipumus ajaa ne pois. Samaan aikaan As on suurempi, joten H ovat kauempana toisistaan ​​ja heijastus niiden välillä on vähemmän, joten niillä on taipumus erota vähemmän.

ominaisuudet

nimet

-Arsiini tai arseeni

-Arseenihydridi

-Arseenitrihydridi

- vety arsenidi

Molekyylipaino

77,946 g / mol.

Fyysinen kuvaus

Väritön kaasu.

Haju

Se on hajuton, mutta joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa se saa lievän valkosipulin ja kalan hajun. Se ei ole ärsyttävä kaasu, ja lisäksi se ei aiheuta välittömiä oireita; jotta ihmiset eivät ehkä tietäisi sen läsnäolosta.

Kiehumispiste

-80,4 ° F - 760 mmHg (-62,5 ° C).

Sulamispiste

-179 ° F (-116 ° C).

syttymispiste

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Helposti syttyvä kaasu.

Liukoisuus

Vedessä 28 mg / 100 ml (käytännössä liukenematon veteen). Liukenee heikosti alkoholiin ja alkaliin. Liukenee bentseeniin ja kloroformiin.

Tiheys

4,93 g / l kaasua.

Höyryn tiheys

2,66 - 2,695 (suhteessa ilmaan otettuna 1).

Höyrynpaine

11 000 mmHg lämpötilassa 20 ° C.

pysyvyys

Valolle altistettuna märkä arseiini hajoaa nopeasti, kerrostaen kiiltävää mustaa arseenia.

hajoaminen

Kuumennettuna hajoamiseen, se tuottaa erittäin myrkyllistä arseenisavua, vetykaasun mukana. Se hajoaa 300 ° C: ssa.

Höyrystymislämpö

26,69 kJ / mol.

Muodostumisen tavanomainen entalpia

+ 66,4 kJ / mol.

nimistö

Edellisessä osassa mainittiin muut hyväksytyt nimet arssiinille. Pitäen sitä binaarisena hydridinä arseenin ja vedyn välillä, se voidaan nimetä systemaattisen, varasto- ja perinteisen nimikkeistön perusteella.

Järjestelmällisessä nimikkeistössä he laskevat vetyatomien määrän. Joten nimesi tulee: tri- arseenihydridi.

Sen nimi varastonimikkeistön mukaan on hyvin samankaltainen, mutta lisättäessä varauksensa suluissa olevilla roomalaisilla numeroilla: arseeni (III) hydridi .

Ja mitä tulee perinteiseen nimikkeistöön, sen nimi on arsina tai arsano.

Sitä voidaan kutsua myös vety-arsenidiksi; se ei kuitenkaan ole täysin oikein, koska se tarkoittaisi olettavan, että arseeni on enemmän sähköä negatiivinen kuin vety ja osallistuu sidokseen nimellä As ^3–.

Sovellukset

Puolijohdemateriaalit

Arsiini käytetään puolijohdemateriaalien valmistukseen, sitä käytetään mikroelektroniikassa ja puolijohdelasereissa. Sitä käytetään lisäaineena piille ja germaniumille. Arsiini käytetään GaAs-puolijohteiden valmistukseen.

Käytetty menetelmä on kemiallinen höyrystys (CVD) 700 - 900 ºC lämpötilassa seuraavan reaktion mukaisesti:

Ga (CH ₃) ₃ + tuhka ₃ => GaAs + 3CH ₄

Kemialliset aseet

Arsiini on tappava kaasu, joten sen ajateltiin käytettävän kemiallisessa sodankäynnissä. Mutta sitä ei koskaan käytetty virallisesti kemiallisena aseena korkean syttyvyyden ja alhaisemman tehokkuuden vuoksi verrattuna muihin vähemmän syttyviin yhdisteisiin.

Joidenkin arsiinista johdettujen orgaanisten yhdisteiden, jotka ovat paljon vakaampia, on kuitenkin osoitettu olevan käyttökelpoisia kemiallisessa sodankäynnissä, esimerkiksi lewisiitti (β-kloorivinyylidikloroarsiini).

ligandit

Arsiini on kaasu, joka syttyy ilmassa, mutta sen vakaampi orgaanisten johdannaisten, esimerkiksi AsR ₃ (R = alkyyli- tai aryyliryhmiä), käytetään sideaineina metallin koordinointiin kemia.

Kuten (C ₆ H ₅) on pehmeä sideaine ja, näin ollen, on yleensä sisällytetty metalli- komplekseja, joilla on keskeinen atomit, joilla on alhainen hapetustilat (pehmeä kationeja).

Myrkylliset vaikutukset

Sen toksisuus on sellainen, että ilmassa olevan pitoisuuden ollessa 250 ppm se on välittömästi tappava. Se voi olla tappava 30 minuutin altistuksen aikana, kun sisäänhengitetyn ilman pitoisuus on 25-50 ppm.

Suurin osa arsiinin myrkyllisestä vaikutuksesta tapahtuu hengitettynä. Se kykenee ylittämään alveolaarisen seinämän ja kulkeutumaan vereen, missä se harjoittaa toksista vaikutustaan, joka tapahtuu punasoluissa ja munuaisten toiminnassa.

Arsiini-myrkytykset ilmenevät tietoisuuden häiriöistä, shokista, hematuriasta, keltaisuudesta ja munuaisten vajaatoiminnasta.

Toimenpiteet punasoluissa ja hemoglobiinissa

Arsiinilla on useita vaikutuksia, jotka kohdistuvat punasolujen seinämään ja hemoglobiiniin. Hän edistää hemiryhmän vapautumista hemoglobiinista. Arsiini on epäsuora hemolyyttinen aine, se vaikuttaa estämällä katalaasin vaikutusta.

Tämä johtaa kertyminen vetyperoksidia (H ₂ O ₂), joka aiheuttaa repeämisen punasolujen kalvon. Toisaalta arsiini tuottaa alennetun glutationin (GSH) solunsisäisen pitoisuuden laskun, mikä myötävaikuttaa punasolujen kalvon tuhoutumiseen.

Massiivinen hemolyysi on kohtalokasta, ja se ilmenee hemoglobiinin ja hematokriitin pitoisuuden pienenemisenä veressä; kohonnut seerumin hemoglobiinin ja bilirubiinipitoisuus; ja hematuria.

Munuaisten vajaatoiminta johtuu hemoglobiinin saostumisesta sylinterien muodossa munuaistiehyeistä, jota havaitaan ruumiinavauksissa. Vaikka in vitro on myös löydetty todisteita arsiinin suorasta toksisesta vaikutuksesta munuaissolulinjoihin viljelmässä.

Viitteet

1. Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (neljäs painos). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Kemian oppija. (2019). Arsine. Palautettu osoitteesta: chemistrylearner.com
4. Pubchem. (2019). Arsine. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Cameo Chemicals. (SF). Arsine. Palautettu: cameochemicals.noaa.gov
6. Meksikon sosiaaliturvalaitos. (2005). Arsiini myrkytykset.. Palautettu osoitteesta: medigraphic.com