Οξείδιο του αρσενικού: απόκτηση και ιδιότητες

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 05:22

Στον περιοδικό πίνακα, ένα τέτοιο χημικό στοιχείο όπως το αρσενικό καταλαμβάνει μια θέση στο περίγραμμα μετάλλου-μημετάλλου. Στη δραστηριότητά του βρίσκεται μεταξύ υδρογόνου και χαλκού. Ο μη μεταλλικός χαρακτήρας εκδηλώνεται στο γεγονός ότι είναι σε θέση να εμφανίσει κατάσταση οξείδωσης -3 (AsH₃ - αρσίνη). Οι ενώσεις με κατάσταση θετικής οξείδωσης +3 έχουν αμφοτερικές ιδιότητες και με βαθμό +5 εκδηλώνονται οι όξινες ιδιότητες τους. Τι είναι το οξείδιο του αρσενικού;

Οξείδια και υδροξείδια

Υπάρχουν τα ακόλουθα οξείδια αρσενικού: As₂O₃ και As₂O5_{. Υπάρχουν και αντίστοιχα υδροξείδια:}

Μετα-αρσενικό οξύ HAsO₂.
Ορθοαρσενικό οξύ H₃AsO₃.
Μετα-αρσενικό οξύ HAsO₃.
Ορθοαρσενικό οξύ H₃AsO₄.
Πυρομαρσενικό οξύH₄As₂O₇.

Τι είναι το τριοξείδιο του αρσενικού;

Το αρσενικό σχηματίζει δύο οξείδια, από τα οποία As₂O₃ έχει το όνομα τριοξείδιο. Είναι μια ουσία που χρησιμοποιείται συχνά για ιατρικούς σκοπούς, αλλά δεν είναι ακριβώς μια αβλαβής χημική ουσία. Είναι μια ανόργανη ένωση που είναι η κύρια πηγή οργανοαρσενικών ενώσεων (ενώσεις που περιέχουν χημικό δεσμό με άνθρακα) και πολλών άλλων. Πολλές χρήσεις του As₂O₃ είναι αμφιλεγόμενες λόγω της τοξικής φύσης του στοιχείου. Η εμπορική ονομασία αυτής της ένωσης είναι Trisenox.

Γενικές πληροφορίες για το τριοξείδιο

Ο χημικός τύπος του τριοξειδίου του αρσενικού είναι As₂O₃. Το μοριακό βάρος αυτής της ένωσης είναι 197,841 g/mol. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να ληφθεί αυτό το οξείδιο. Ένα από αυτά είναι το ψήσιμο θειούχου μεταλλεύματος. Η χημική αντίδραση εξελίσσεται ως εξής:

2As₂O₃ + 9O₂ → 2 Ως₂ O₃ + 6SO₂

Τα περισσότερα οξείδια μπορούν να ληφθούν ως υποπροϊόν της επεξεργασίας άλλων μεταλλευμάτων. Ο αρσενοπυρίτης είναι μια κοινή ακαθαρσία σε χρυσό και χαλκό και απελευθερώνει τριοξείδιο του αρσενικού όταν θερμαίνεται παρουσία αέρα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή δηλητηρίαση.

Δομή του τριοξειδίου του αρσενικού

Το τριοξείδιο του αρσενικού έχει τον τύπο ως₄O₆ σε υγρό και αέριοφάσεις (κάτω από 800°C). Σε αυτές τις φάσεις, είναι ισοδομικό με το τριοξείδιο του φωσφόρου (P₄O₆). Αλλά σε θερμοκρασίες πάνω από 800°C, καθώς₄O₆ διασπάται σε μοριακό As₂O3_{. Σε αυτή τη φάση, είναι ισοδομικό με τριοξείδιο του διισότρον (N}2_O3_{). Στη στερεά της κατάσταση, αυτή η ένωση παρουσιάζει πολυμορφική ικανότητα (την ικανότητα να υπάρχει σε δύο ή περισσότερες μορφές κρυσταλλικής δομής).}

Ιδιότητες του τριοξειδίου του αρσενικού

Ορισμένες από τις κύριες ιδιότητες του τριοξειδίου του αρσενικού είναι οι εξής:

Διαλύματα τριοξειδίου σχηματίζουν ασθενή οξέα με το νερό. Αυτό συμβαίνει επειδή η ένωση είναι αμφοτερικό οξείδιο του αρσενικού.
Είναι διαλυτό σε αλκαλικά διαλύματα και δίνει αρσενικά.
Το τριοξείδιο του αρσενικού έχει υψηλή διαλυτότητα στο υδροχλωρικό οξύ (HCl) και τέλος δίνει τριχλωριούχο αρσενικό και πυκνό οξύ.
Παράγει πεντοξείδιο (Όπως₂O₅) παρουσία ισχυρών οξειδωτικών όπως υπεροξείδιο του υδρογόνου, όζον και νιτρικό οξύ.
Είναι σχεδόν αδιάλυτο σε οργανικούς διαλύτες.
Μοιάζει με λευκό στερεό στην κανονική του φυσική κατάσταση.
Έχει σημείο τήξεως 312,2°C και σημείο βρασμού 465°C.
Η πυκνότητα αυτής της ουσίας είναι 4,15 g/cm³.

Χρήση τριοξειδίου του αρσενικού στην ιατρική

Αυτή η χημική ουσία ανήκει στην κατηγορία των αντικαρκινικών φαρμάκων και χρησιμοποιείται στη θεραπεία του καρκίνου. Τοξικότητατο αρσενικό είναι γνωστό. Αλλά το τριοξείδιο του αρσενικού είναι ένα φάρμακο χημειοθεραπείας και χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου εδώ και χρόνια. Το διάλυμα που χρησιμοποιείται για αυτή την επεξεργασία ονομάζεται διάλυμα Fowler. Το 1878, το νοσοκομείο της πόλης της Βοστώνης ανέφερε ότι αυτή η λύση θα μπορούσε να είναι αποτελεσματική στη μείωση του αριθμού των λευκών αιμοσφαιρίων ενός ατόμου.

Σαν αποτέλεσμα Ως₂O₃ χρησιμοποιήθηκε κυρίως για τη θεραπεία της λευχαιμίας μέχρι να την αντικαταστήσει η ακτινοθεραπεία. Αλλά μετά τη δεκαετία του 1930, σταδιακά ανέκτησε τη δημοτικότητά του στη θεραπεία της λευχαιμίας, μέχρι την εμφάνιση της σύγχρονης χημειοθεραπείας. Αυτό το οξείδιο του αρσενικού θεωρήθηκε η καλύτερη θεραπεία για τη χρόνια μυελογενή λευχαιμία. Ακόμη και σήμερα, αυτή η ουσία χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ενός συγκεκριμένου τύπου οξείας προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας μετά από αποτυχημένη χημειοθεραπεία με ρετινοειδή ή ανθρακυκλίνη. Χρησιμοποιείται επίσης για τη θεραπεία της χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας, του πολλαπλού μυελώματος, της οξείας μυελογενούς λευχαιμίας, του λεμφώματος, του καρκίνου του λεμφικού συστήματος.

Χρήση Trioxide

Το τριοξείδιο του αρσενικού χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή άχρωμου γυαλιού. Αυτή η ένωση είναι επίσης χρήσιμη στον τομέα των ηλεκτρονικών για την κατασκευή ημιαγωγών και ορισμένων κραμάτων. Χρησιμοποιείται επίσης σε βαφές. Το τριοξείδιο του αρσενικού μπορεί να είναι μια αποτελεσματική θεραπεία για όγκους του εγκεφάλου.

Στο παρελθόν, αυτή η ουσία χρησιμοποιήθηκε στην οδοντιατρική, αλλά επειδή είναι μια εξαιρετικά τοξική ένωση, η χρήση της από τους σύγχρονουςσταμάτησε από οδοντίατρους. Το οξείδιο του αρσενικού (τύπος As₂O₃) χρησιμοποιείται επίσης ως συντηρητικό ξύλου, αλλά τέτοια υλικά απαγορεύονται σε πολλά μέρη του κόσμου. Σε συνδυασμό με οξικό χαλκό, το τριοξείδιο του αρσενικού παράγει μια ζωντανή πράσινη χρωστική ουσία.

Ιδιαίτερα τοξική ουσία

Το ίδιο το τριοξείδιο έχει υψηλό επίπεδο τοξικότητας. Επομένως, είναι πάντα απαραίτητο να λαμβάνετε τις απαραίτητες προφυλάξεις πριν το χρησιμοποιήσετε. Μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνο στις ακόλουθες περιπτώσεις:

Φαγητό. Εάν ως₂O₃ καταποθεί κατά λάθος, αναζητήστε άμεση ιατρική βοήθεια. Δεν συνιστάται να προσπαθήσετε να προκαλέσετε εμετό πριν αναζητήσετε ιατρική βοήθεια. Αφαιρέστε τυχόν στενά ρούχα, αφαιρέστε τη γραβάτα, ξεκουμπώστε τον γιακά, τη ζώνη κ.λπ.
Επαφή με το δέρμα. Σε περίπτωση επαφής με οποιαδήποτε επιφάνεια του σώματος, ξεπλύνετε αμέσως την πάσχουσα περιοχή με άφθονο νερό. Τα μολυσμένα ρούχα και υποδήματα θα πρέπει να αφαιρούνται αμέσως και να πλένονται πριν από την επαναχρησιμοποίηση. Σε περίπτωση σοβαρής επαφής με το δέρμα, θα πρέπει να αναζητήσετε άμεση ιατρική βοήθεια. Το πλύσιμο της μολυσμένης περιοχής με απολυμαντικό σαπούνι και η εφαρμογή μιας αντιβακτηριδιακής κρέμας μπορεί να είναι χρήσιμο.
Επαφή με τα μάτια. Εάν ₂O₃ έρθει σε επαφή με τα μάτια, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να αφαιρέσετε τυχόν φακούς επαφής και να ξεπλύνετε τα μάτια με άφθονο νερό για 15 λεπτά. Συνιστάται η χρήση κρύου νερού. Παράλληλα με αυτό, κάποιος πρέπει να τηλεφωνήσειασθενοφόρο.
Εισπνοή. Τα άτομα που έχουν εισπνεύσει αυτό το αέριο θα πρέπει να τοποθετούνται αλλού με καθαρό αέρα. Θα πρέπει επίσης να αναζητήσετε άμεση ιατρική βοήθεια. Εάν η αναπνοή είναι δύσκολη, θα πρέπει να χορηγηθεί αμέσως οξυγόνο. Εάν ο τραυματίας δεν μπορεί να αναπνεύσει μόνος του, θα πρέπει να χορηγηθεί τεχνητή αναπνοή.
Αυτή η ένωση μπορεί να είναι τοξική για τον άνθρωπο. Εάν μια υπερβολική ποσότητα τριοξειδίου του αρσενικού εισέλθει στο σώμα, μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε θάνατο. Τα προστατευτικά γυαλιά και τα γάντια πρέπει να χρησιμοποιούνται πάντα κατά την εργασία με As₂O₃. Η εργασία πρέπει πάντα να γίνεται σε καλά αεριζόμενο χώρο.

Παρενέργειες

Συνήθεις ανεπιθύμητες ενέργειες αυτής της ουσίας περιλαμβάνουν συμπτώματα όπως:

κακή όρεξη;
εμετός;
ναυτία;
κοιλιακό άλγος;
δυσκοιλιότητα;
κεφαλαλγία;
κόπωση;
ζάλη;
πυρετός;
αναπνευστικά προβλήματα;
υψηλός αριθμός λευκών αιμοσφαιρίων;
υψηλό σάκχαρο στο αίμα;
δερματικό εξάνθημα.

Οι λιγότερο συχνές ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν:

ξηροστομία;
κακοσμία αναπνοή;
πόνος στο στήθος;
χαμηλός αριθμός λευκών αιμοσφαιρίων;
πόνος μυών και οστών;
πρήξιμο του προσώπου και των ματιών;
διάρροια;
τρόμος;
χαμηλό σάκχαρο στο αίμα;
χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στο αίμα.

Σπάνιοπαρενέργειες Ως₂O₃:

ακανόνιστος καρδιακός παλμός (μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε θάνατο);
αύξηση βάρους;
λιποθυμία;
απουσία;
κώμα;
διογκωμένη κοιλιά;
σκούραση του δέρματος.

Απειλητικά για τη ζωή συμπτώματα της έκθεσης στο τριοξείδιο του αρσενικού είναι αύξηση βάρους, πυρετός, δυσκολία στην αναπνοή, δύσπνοια, πόνος στο στήθος, βήχας.

Το τριοξείδιο του αρσενικού είναι μια εξαιρετικά τοξική ουσία που μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε θάνατο. Ωστόσο, έχει τη χρησιμότητά του στον ιατρικό τομέα. Πρέπει πάντα να λαμβάνονται προφυλάξεις.

Χημικές αντιδράσεις

Το τριοξείδιο του αρσενικού είναι ένα αμφοτερικό ανώτερο οξείδιο του αρσενικού και τα υδατικά διαλύματά του είναι ελαφρώς όξινα. Έτσι, διαλύεται εύκολα σε αλκαλικά διαλύματα για να παράγει αρσενικά. Είναι λιγότερο διαλυτό σε οξέα εκτός από το υδροχλωρικό οξύ.

Μόνο με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες όπως το όζον, το υπεροξείδιο του υδρογόνου και το νιτρικό οξύ, σχηματίζει πενταοξείδιο αρσενικού με +5 οξύτητα ως₂O ₅ . Όσον αφορά την αντοχή στην οξείδωση, το τριοξείδιο του αρσενικού διαφέρει από το τριοξείδιο του φωσφόρου, το οποίο καίγεται εύκολα σε πεντοξείδιο του φωσφόρου. Η αναγωγή δίνει στοιχειακό αρσενικό ή αρσίνη (AsH₃).

Πεντοξείδιο αρσενικού

Ο χημικός τύπος του πεντοξειδίου είναι As₂O₅. Η μοριακή του μάζα είναι 229,8402 g/mol. Είναι μια λευκή υγροσκοπική σκόνη με πυκνότητα 4,32g/cm³. Το σημείο τήξης φτάνει τους 315°C, οπότε αρχίζει να αποσυντίθεται. Η ουσία έχει καλή διαλυτότητα στο νερό και το αλκοόλ. Οι ιδιότητες του οξειδίου του αρσενικού το καθιστούν εξαιρετικά τοξικό και επικίνδυνο για το περιβάλλον. Είναι μια ανόργανη ένωση που είναι λιγότερο κοινή, εξαιρετικά τοξική και επομένως έχει περιορισμένη εμπορική χρήση, σε αντίθεση με το υψηλότερο οξείδιο του αρσενικού (τύπος As₂O_3).

Το αρσενικό είναι γνωστό κυρίως ως δηλητήριο και καρκινογόνο. Το τριοξείδιο του είναι μια υδατοδιαλυτή σκόνη που παράγει ένα άχρωμο, άγευστο και άοσμο διάλυμα. Ήταν μια δημοφιλής μέθοδος θανάτωσης κατά τον Μεσαίωνα. Η χρήση του συνεχίζεται σήμερα, αλλά για ειρηνικούς σκοπούς και σε μικρές ποσότητες.