Арсенов оксид: получаване и свойства

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 05:17

В периодичната таблица такъв химичен елемент като арсен заема позиция на границата метал-неметал. По своята активност той е между водород и мед. Неметалният характер се проявява във факта, че е в състояние да проявява степен на окисление от -3 (AsH₃ - арсин). Съединенията с положителна степен на окисление +3 имат амфотерни свойства, а със степен +5 се проявяват киселинните му свойства. Какво е арсенов оксид?

Оксиди и хидроксиди

Съществуват следните арсенови оксиди: As₂O₃ и As₂O5_{. Има и съответни хидроксиди:}

Мета-арсенова киселина HAsO₂.
Ортоарсенова киселина H₃AsO₃.
Мета-арсенова киселина HAsO₃.
Ортоарсенова киселина H₃AsO₄.
Пиромарсенова киселинаH₄As₂O₇.

Какво е арсенов триоксид?

Арсенът образува два оксида, от които As₂O₃ има името триоксид. Това е вещество, което често се използва за медицински цели, но не е точно безвреден химикал. Това е неорганично съединение, което е основният източник на органоарсенови съединения (съединения, съдържащи химична връзка с въглерод) и много други. Много употреби на As₂O₃ са противоречиви поради токсичната природа на елемента. Търговското наименование на това съединение е Trisenox.

Обща информация за триоксида

Химичната формула на арсеновия триоксид е As₂O₃. Молекулното тегло на това съединение е 197,841 g/mol. Има много начини за получаване на този оксид. Едно от тях е изпичането на сулфидна руда. Химическата реакция протича по следния начин:

2As₂O₃ + 9O₂ → 2Като₂ O₃ + 6SO₂

Повечето оксиди могат да бъдат получени като страничен продукт от преработката на други руди. Арсенопиритът е често срещан примес в златото и медта и освобождава арсенов триоксид при нагряване в присъствието на въздух. Това може да доведе до сериозно отравяне.

Структура на арсеновия триоксид

Арсеновият триоксид има формулата As₄O₆ в течност и газфази (под 800°C). В тези фази той е изоструктурен с фосфорен триоксид (P₄O₆). Но при температури над 800°C, As₄O₆ се разпада до молекулярно As₂O3_{. В тази фаза той е изоструктурен с диизотрон триоксид (N}2_O3_{). В твърдото си състояние това съединение проявява полиморфна способност (способност да съществува в две или повече форми на кристална структура).}

Свойства на арсеновия триоксид

Някои от основните свойства на арсеновия триоксид са както следва:

Разтворите на триоксид образуват слаби киселини с вода. Това е така, защото съединението е амфотерен арсенов оксид.
Разтворим е в алкални разтвори и дава арсенати.
Арсеновият триоксид има висока разтворимост в солна киселина (HCl) и накрая дава арсенов трихлорид и концентрирана киселина.
Произвежда пентоксид (As₂O₅) в присъствието на силни окислители като водороден пероксид, озон и азотна киселина.
Той е почти неразтворим в органични разтворители.
Той изглежда като бяло твърдо вещество в нормалното си физическо състояние.
Той има точка на топене от 312,2°C и точка на кипене от 465°C.
Плътността на това вещество е 4,15 g/cm³.

Употреба на арсенов триоксид в медицината

Този химикал принадлежи към класа на противоракови лекарства и се използва при лечението на рак. токсичностарсенът е добре известен. Но арсеновият триоксид е лекарство за химиотерапия и се използва за лечение на някои видове рак от години. Разтворът, използван за тази обработка, се нарича решение на Фаулър. През 1878 г. Бостънската градска болница съобщава, че това решение може да бъде ефективно за намаляване на броя на белите кръвни клетки на човек.

В резултат на това As₂O₃ се използва главно за лечение на левкемия, докато лъчетерапията не го замени. Но след 30-те години на миналия век постепенно възвръща популярността си при лечението на левкемия, до появата на съвременната химиотерапия. Този арсенов оксид се счита за най-доброто лечение за хронична миелогенна левкемия. Дори днес това вещество се използва за лечение на специфичен вид остра промиелоцитна левкемия след неуспешна химиотерапия с ретиноиди или антрациклин. Използва се също за лечение на хронична миелоидна левкемия, множествен миелом, остра миелоидна левкемия, лимфом, рак на лимфната система.

Използване на триоксид

Арсеновият триоксид се използва широко в производството на безцветно стъкло. Това съединение е полезно и в областта на електрониката за производство на полупроводници и някои сплави. Използва се и в бои. Арсеновият триоксид може да бъде ефективно лечение на мозъчни тумори.

В миналото това вещество е било използвано в стоматологията, но тъй като е силно токсично съединение, използването му от съвременнитеспрян от зъболекари. Арсеновият оксид (формула As₂O₃) също се използва като консервант за дърво, но такива материали са забранени в много части на света. В комбинация с меден ацетат, арсеновият триоксид произвежда ярък зелен пигмент.

Силно токсично вещество

Самият триоксид има високо ниво на токсичност. Ето защо винаги е необходимо да се вземат необходимите предпазни мерки, преди да се използва. Може да бъде много опасно в следните случаи:

Хранене. Ако случайно бъде погълнат As₂O₃, потърсете незабавно медицинска помощ. Не се препоръчва да се опитвате да предизвикате повръщане, преди да потърсите медицинска помощ. Свалете всички тесни дрехи, премахнете вратовръзката, разкопчайте яка, колан и др.
Контакт с кожата. В случай на контакт с която и да е повърхност на тялото, незабавно изплакнете засегнатата област с много вода. Замърсеното облекло и обувки трябва да се свалят незабавно и да се измият преди повторна употреба. В случай на сериозен контакт с кожата, трябва незабавно да потърсите медицинска помощ. Измиването на заразената зона с дезинфекционен сапун и нанасянето на антибактериален крем може да бъде полезно.
Контакт с очите. Ако ₂O₃ влезе в контакт с очите, първото нещо, което трябва да направите, е да премахнете всички контактни лещи и да изплакнете очите обилно вода за 15 минути. Препоръчително е да използвате студена вода. Успоредно с това някой трябва да се обадилинейка.
Вдишване. Хората, които са вдишвали този газ, трябва да бъдат поставени на друго място с чист въздух. Вие също трябва да потърсите незабавна медицинска помощ. Ако дишането е затруднено, незабавно трябва да се приложи кислород. Ако пострадалият не може да диша сам, трябва да се направи изкуствено дишане.
Това съединение може да бъде токсично за хората. Ако в тялото попадне прекомерно количество арсенов триоксид, това може дори да доведе до смърт. Винаги трябва да се използват предпазни очила и ръкавици, докато работите с As₂O₃. Работата винаги трябва да се извършва в добре проветриво помещение.

Странични ефекти

Чести нежелани реакции на това вещество включват симптоми като:

лош апетит;
повръщане;
гадене;
болка в корема;
запек;
главоболие;
умора;
замаяност;
треска;
проблеми с дишането;
висок брой бели кръвни клетки;
висока кръвна захар;
кожен обрив.

По-рядко срещаните странични ефекти включват:

сухота в устата;
лош дъх;
болка в гърдите;
нисък брой бели кръвни клетки;
болка в мускулите и костите;
подуване на лицето и очите;
диария;
тремор;
ниска кръвна захар;
ниски нива на кислород в кръвта.

Рядкостранични ефекти As₂O₃:

неравномерен пулс (може дори да доведе до смърт);
наддаване на тегло;
припадък;
разсеяност;
coma;
подут корем;
потъмняване на кожата.

Животозастрашаващи симптоми на излагане на арсенов триоксид са наддаване на тегло, треска, затруднено дишане, задух, болка в гърдите, кашлица.

Арсеновият триоксид е силно токсично вещество, което може дори да доведе до смърт. Въпреки това, той има своята полезност в медицинската област. Винаги трябва да се вземат предпазни мерки.

Химични реакции

Арсеновият триоксид е амфотерен по-висок оксид на арсена и неговите водни разтвори са леко кисели. По този начин той лесно се разтваря в алкални разтвори за получаване на арсенати. Той е по-малко разтворим в киселини с изключение на солна киселина.

Само със силни окислители като озон, водороден прекис и азотна киселина, той образува арсенов пентаоксид с +5 киселинност As₂O ₅ . По отношение на устойчивостта на окисляване арсеновият триоксид е различен от фосфорния триоксид, който лесно изгаря до фосфорен пентоксид. Намаляването дава елементарен арсен или арсин (AsH₃).

Арсенов пентоксид

Химическата формула на пентоксида е As₂O₅. Моларната му маса е 229,8402 g/mol. Това е бял хигроскопичен прах с плътност 4,32g/cm³. Точката на топене достига 315°C, при която започва да се разлага. Веществото има добра разтворимост във вода и алкохол. Свойствата на арсеновия оксид го правят силно токсичен и опасен за околната среда. Това е неорганично съединение, което е по-рядко срещано, силно токсично и поради това има само ограничена търговска употреба, за разлика от по-високия арсенов оксид (формула As₂O_3).

Арсенът е известен преди всичко като отрова и канцероген. Неговият триоксид е водоразтворим прах, който произвежда безцветен разтвор без вкус и мирис. Това е популярен метод за убийство през Средновековието. Използването му продължава и днес, но за мирни цели и в малки количества.