Struktur, sifat, tatanama dan kegunaan Arsina



The arsine atau arsano adalah gas tanpa warna dan tidak berbau, walaupun bersentuhan dengan udara, ia memperoleh sedikit bau bawang putih dan ikan. Istilah arin tidak hanya digunakan untuk menamakan sebatian AsH3, ia juga digunakan untuk menggambarkan sebatian sebatian arsenik organik (As) formula AsH3-xRx.

Dalam formula, R mewakili sebatian alkil atau aril. Sebagai contoh, sebatian As (C6H5)3 yang dipanggil triphenylarsin, ia dikenali sebagai arsine.

Walau bagaimanapun, dalam kimia anorganik terdapat hanya satu arsine: AsH3 (imej atas) Lingkaran ungu mewakili atom arsenik, dan atom hidrogen berwarna putih. Walaupun tidak ditunjukkan, di atas arsenik terdapat sepasang elektron bebas (··).

Tindakan beracun arsine berlaku terutamanya oleh penyedutannya, kerana ia melewati dinding alveolar dan ke dalam darah. Di sana ia menghasilkan hemolisis eritrosit, melepaskan hemoglobin yang menghasilkan kerusakan pada tubulus buah pinggang yang menyebabkan disfungsi ginjal.

Indeks

  • 1 Struktur arsine
  • 2 Hartanah
    • 2.1 Nama
    • 2.2 Berat molekul
    • 2.3 Penerangan fizikal
    • 2.4 Bau
    • 2.5 Titik didih
    • 2.6 Takat lebur
    • 2.7 Titik kilat
    • 2.8 Kelarutan
    • 2.9 Ketumpatan
    • 2.10 Ketumpatan wap
    • 2.11 Tekanan wap
    • 2.12 Kestabilan
    • 2.13 Penguraian
    • 2.14 Haba pengewapan
    • 2.15 Latihan entalpi standard
  • 3 Nomenklatur
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 Bahan semikonduktor
    • 4.2 Kimia senjata
    • 4.3 Ligands
  • 5 kesan toksik
    • 5.1 Tindakan pada eritrosit dan hemoglobin
  • 6 Rujukan

Struktur arin

Seperti yang dilihat dalam dua imej di atas, AsH3 Ia mempunyai struktur piramidal. Atom As terletak di tengah-tengah piramid, manakala tiga H di setiap titiknya. Hibridisasi kimia As harus biasanya sp3 untuk mengguna pakai geometri ini.

Dalam imej, diperhatikan bahawa bon As-H mempunyai panjang 1.519 Å, dan tiga H dipisahkan oleh sudut 91.8º. Sudut ini berbeza jauh dari 107º untuk molekul ammonia, NH3, menunjukkan pendekatan antara H.

Sesetengah ahli kimia berpendapat bahawa ini adalah disebabkan oleh perbezaan antara radiasi atom antara N dan Ace.

Menjadi N yang paling kecil, H lebih dekat antara satu sama lain, meningkatkan daya penolakan elektrostatik mereka, yang cenderung untuk memindahkannya. Sementara itu, Ace lebih besar, jadi H lebih jauh dari satu sama lain dan penolakan di antara mereka lebih kecil, sehingga mereka cenderung untuk memisahkan.

Hartanah

Nama-nama

-Arsine atau arsano

-Hidrida arsenik

-Arsenik Trihidrida

-Hidrogen arsenide

Berat molekul

77,946 g / mol.

Penerangan fizikal

Gas tidak berwarna.

Bau

Ia tidak berbau, tetapi bersentuhan dengan udara memperoleh sedikit bau bawang putih dan ikan. Ia bukan gas yang merengsa, dan di samping itu, ia tidak menghasilkan gejala segera; supaya orang tidak mengetahui kehadiran mereka.

Titik didih

-80.4 ºF hingga 760 mmHg (-62.5 ºC).

Titik lebur

-179ºF (-116ºC).

Titik pencucuhan

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Gas yang mudah terbakar.

Kelarutan

Dalam air 28 mg / 100 mL (praktikal tidak larut dalam air). Sedikit larut dalam alkohol dan alkali. Larut dalam benzena dan kloroform.

Ketumpatan

4.93 g / L gas.

Ketumpatan wap

2.66 hingga 2.695 (berhubung dengan udara yang diambil sebagai 1).

Tekanan wap

11,000 mmHg pada 20ºC.

Kestabilan

Apabila terdedah kepada cahaya, arsin basah terurai dengan cepat, mendedahkan arsenik hitam terang.

Penguraian

Apabila dipanaskan kepada penguraian, ia mengeluarkan asap arsenik yang sangat toksik, disertai dengan hidrogen gas. Ia terurai pada 300ºC.

Haba pengewapan

26.69 kJ / mol.

Latihan entalpi standard

+ 66.4 kJ / mol.

Tatanama

Di bahagian sebelumnya disebutkan dibuat nama-nama lain yang diterima untuk arsine. Memandangkan ia sebagai hidrida binari antara arsenik dan hidrogen, ia boleh dinamakan mengikut sistematik, stok dan nomenclatur tradisional.

Dalam tatanama yang sistematik, hitung bilangan atom hidrogen. Oleh itu, namanya menjadi: trihidrida arsenik.

Namanya mengikut tatanama saham sangat serupa, tetapi menambahkan bebannya dengan angka Rom dalam tanda kurung: arsenik hidrida (III).

Dan mengenai tatanama tradisional, namanya adalah arsine atau arsano.

Ia juga boleh dipanggil hidrogen arsenide; Walau bagaimanapun, ia tidak sepenuhnya betul, kerana ia akan menyimpulkan bahawa arsenik lebih elektronegatif daripada hidrogen dan mengambil ikatan sebagai As3-.

Kegunaan

Bahan semikonduktor

Arsine digunakan dalam pembuatan bahan semikonduktor, dengan penggunaan dalam mikroelektronik dan laser keadaan pepejal. Ia digunakan sebagai dopant silikon dan germanium. Arsine digunakan dalam pembuatan semikonduktor GaAs.

Prosedur yang digunakan adalah pemendapan wap kimia (CVD) pada 700 - 900 ºC, mengikut tindak balas berikut:

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

Persenjataan kimia

Arsine adalah gas yang mematikan, jadi ia difikirkan tentang penggunaannya dalam perang kimia. Tetapi ia tidak pernah digunakan secara rasmi sebagai senjata kimia, kerana mudah terbakar dan kecekapan yang lebih rendah berbanding dengan sebatian lain yang mudah terbakar.

Walau bagaimanapun, beberapa sebatian organik yang berasal dari arsine, yang lebih stabil, telah menunjukkan bahawa ia digunakan dalam peperangan kimia, contohnya lewisite (β-chlorovinyl dichloroarsine).

Ligands

Arsine adalah gas yang menyala di udara, tetapi derivatif organiknya mempunyai kestabilan yang lebih besar, contohnya AsR3 (R = alkil atau kumpulan aril), digunakan sebagai pengikat dalam penyelarasan kimia logam.

The As (C6H5) adalah pengikat lembut dan, oleh itu, biasanya dimasukkan ke dalam kompleks logam yang mempunyai atom pusat dengan keadaan pengoksidaan yang rendah (kation lembut).

Kesan toksik

Ketoksikannya sedemikian rupa sehingga pada kepekatan di udara 250 ppm adalah mematikan dengan serta-merta. Mungkin maut semasa pendedahan selama 30 minit, pada kepekatan udara yang disedut 25-50 ppm.

Kebanyakan tindakan beracun arsine dihasilkan melalui penyedutannya. Ia dapat menyeberang dinding alveolar dan lulus ke darah di mana ia bertindak sebagai toksik, yang dilakukan pada eritrosit dan fungsi buah pinggang.

Keracunan Arsine ditunjukkan oleh kemunculan kesakitan, kejutan, hematuria, jaundis dan kegagalan buah pinggang.

Tindakan pada eritrosit dan hemoglobin

Arsine mempunyai beberapa tindakan yang dilakukan pada dinding erythrocyte dan hemoglobin. Ia menggalakkan pembebasan kumpulan heme dari hemoglobin. Arsine adalah agen hemolitik tidak langsung, bertindak dengan menghalang tindakan katalase.

Ini membawa kepada pengumpulan hidrogen peroksida (H2O2), yang menyebabkan pecah membran erythrocyte. Sebaliknya, arsine menghasilkan penurunan kepekatan intracellular glutathione yang dikurangkan (GSH), yang menyumbang kepada pemusnahan membran erythrocyte.

Hemolisis secara besar-besaran adalah mematikan dan ditunjukkan oleh pengurangan kepekatan darah hemoglobin dan hematokrit; peningkatan dalam kepekatan hemoglobin dan bilirubin serum; dan hematuria.

Kegagalan buah pinggang adalah akibat daripada hujan hemoglobin dalam bentuk silinder di tubulus buah pinggang, yang diperhatikan dalam autopsi. Walaupun, bukti juga didapati, secara in vitro, tindakan toksik langsung arsine pada sel-sel sel renal dalam budaya.

Rujukan

  1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik (edisi keempat). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2018). Arsine. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
  3. Pembelajaran Kimia. (2019). Arsine. Diperolehi daripada: chemistrylearner.com
  4. PubChem. (2019). Arsine. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Cameo Chemicals. (s.f.). Arsine. Diperolehi daripada: cameochemicals.noaa.gov
  6. Institut Keselamatan Sosial Mexico. (2005). Keracunan Arsine. [PDF] Diperolehi daripada: medigraphic.com