ARSENIK TRIOKSIDA (AS2O3): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2024

The trioksida arsenik adalah sebatian organik yang formula kimia As ₂ O ₃ . Arsenik dalam keadaan logam dengan cepat berubah menjadi oksida ini, yang merupakan racun yang sangat toksik yang boleh mempunyai manifestasi akut dan kronik.

Oleh kerana arsenik dan oksigen adalah unsur blok p, dengan perbezaan elektronegativiti yang agak rendah, diharapkan As ₂ O ₃ adalah sebatian kovalen; iaitu, bahawa ikatan As-O mendominasi dalam padatnya, di atas interaksi elektrostatik antara ion As ³⁺ dan O ^2- .

Arsenik trioksida pepejal. Sumber: Walkerma dari Wikimedia Commons.

Keracunan akut dengan arsenik trioksida berlaku dengan pengambilan atau penyedutan, manifestasi yang paling penting adalah: gangguan gastrousus yang teruk, kekejangan, keruntuhan peredaran darah, dan edema paru.

Walau bagaimanapun, walaupun beracun, ia telah digunakan secara industri; contohnya, dalam pemuliharaan kayu, dalam pengeluaran pigmen, semikonduktor, dll. Juga, pada masa lalu ia digunakan dalam rawatan banyak penyakit.

Arsenik trioksida adalah sebatian amfoterik, larut dalam asid cair dan alkali, tidak larut dalam pelarut organik, dan relatif larut dalam air. Ia berlaku sebagai pepejal (gambar atas), dengan dua bentuk kristal: kubik dan monoklinik.

Struktur arsenik trioksida

Claudetita

Pada suhu bilik, As ₂ O ₃ mengkristal menjadi dua polimorf monoklinik, kedua-duanya terdapat di claudetite mineral. Di dalamnya terdapat unit piramid trigonal AsO ₃ , yang bergabung dengan atom oksigennya untuk mengimbangi kekurangan elektronik unit itu sendiri.

Dalam satu polimorf, unit AsO ₃ dihubungkan membentuk baris (claudetite I), dan yang lain dihubungkan seolah-olah mereka menenun rangkaian (claudetite II):

Struktur polimorf Claudetite I. Sumber: Ben Mills.

Struktur claudetite polimorf II. Sumber: Ben Mills.

Cecair dan gas

Apabila semua struktur yang menentukan kristal monoklinik dipanaskan, getaran sedemikian rupa sehingga beberapa ikatan As-O pecah, dan molekul yang lebih kecil akhirnya berlaku: Seperti ₄ O ₆ . Strukturnya ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Molekul As4O6. Sumber: Ben Mills

Boleh dikatakan terdiri dari dimer As ₂ O ₃ . Kestabilannya sedemikian rupa sehingga menyokong 800 ° C dalam fasa gas; tetapi, di atas suhu ini ia berpecah menjadi molekul As ₂ O ₃ .

Arsenolit

Kerana ₄ O _{6 itu sendiri} dapat berinteraksi satu sama lain untuk mengkristal menjadi pepejal kubik, strukturnya terdapat dalam arsenolit mineral.

Molekul As4O6 dalam pepejal arsenolit. Sumber: Ben Mills

Perhatikan bahawa gambar menunjukkan struktur dari satah yang lebih tinggi. Jika dibandingkan dengan claudetite, perbezaan strukturnya dengan arsenolit terbukti. Di sini, mereka adalah molekul As ₄ O ₆ diskrit yang dipegang bersama oleh kekuatan Van der Waals.

Hartanah

Nama Dagang

-Arsenolit

-Arsoden

-Trisenox

-Klaudetite

Berat molekul

197.84 g / mol.

Penampilan fizikal

-Kristal padu putih (arsenolit).

-Kristal monoklinik tanpa warna (Claudetite).

-Ketulen putih atau telus, ketulan vitreous, amorf atau serbuk kristal.

Bau

Tandas.

Rasa

Tanpa rasa.

Takat didih

460 ° C.

Takat lebur

-313 ° C (Claudetite).

-274 ° C (Arsenolit).

titik pencucuhan

485ºC (sublimat).

Keterlarutan air

17 g / L pada 18 ° C (20 g / L pada 25 ° C).

Keterlarutan

Larut dalam asid (terutamanya asid hidroklorik) dan alkali. Praktikal tidak larut dalam kloroform dan eter.

Ketumpatan

-3.85 g / cm ³ (kristal padu);

-4.15 g / cm ³ (kristal rhombik ).

Tekanan wap

2.47 · 10 ^-4 mmHg pada 25 ° C.

Penguraian

Ia tidak mudah terbakar, tetapi ketika memanaskannya, boleh menyebabkan asap beracun yang mungkin termasuk arsine.

Kekotoran

Sekiranya terdapat kelembapan, ia boleh menghakis logam.

Haba pengewapan

77 kJ / mol.

Pemalar pemisah (Ka)

1.1 · 10 ^-4 pada 25 ° C.

Indeks biasan

-1,755 (Arsenolit)

-1.92-2.01 (Claudetite).

Kereaktifan

-Arsenik trioksida adalah sebatian amfoterik, tetapi berfungsi lebih baik sebagai asid.

-Ia boleh bertindak balas dengan asid hidroklorik atau asid hidrofluorik, membentuk arsenik triklorida atau arsenik trifluorida.

-Ia juga bertindak balas dengan oksidan kuat, seperti asid nitrik, menyebabkan asid arsenik dan nitrat oksida.

-Arsenik trioksida boleh bertindak balas dengan asid nitrik, menghasilkan arsine atau unsur arsenik, bergantung pada keadaan tindak balas.

Sebagai ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃ ) ₂ + 3 H ₂ O.

Reaksi ini berfungsi sebagai asas untuk penciptaan Marsh Test, yang digunakan untuk mengesan keracunan arsenik.

Tatanama

Sebagai ₂ O ₃ dapat dinamakan mengikut nomenklatur berikut, mengetahui bahawa arsenik berfungsi dengan valensi +3:

-Arsenous oksida (tatanama tradisional).

-Arsenik (III) oksida (nomenklatur stok).

-Diarsenic trioxide (tatanama sistematik).

Permohonan

Perindustrian

-Ia digunakan dalam pembuatan kaca, khususnya sebagai agen pemutihan. Ini juga digunakan dalam pembuatan seramik, produk elektronik, dan kembang api.

-Ia ditambahkan sebagai komponen kecil pada aloi berasaskan tembaga, untuk meningkatkan ketahanan kakisan logam aloi.

-Sebagai ₂ O ₃ adalah bahan permulaan untuk penyediaan unsur arsenik, untuk memperbaiki sambungan elektrik, dan untuk pengeluaran semikonduktor arsenida

-Sebagai ₂ O ₃ , serta arsenat tembaga, digunakan sebagai pengawet kayu. Ia digunakan bersama dengan tembaga asetat untuk membuat pigmen hijau Paris, digunakan untuk membuat cat dan racun.

Doktor

-Arsenik trioksida adalah sebatian yang telah digunakan selama berabad-abad dalam rawatan banyak penyakit. Ini digunakan sebagai tonik dalam pengobatan gangguan nutrisi, neuralgia, rematik, artritis, asma, korea, malaria, sifilis dan tuberkulosis.

-Ia juga telah digunakan dalam perawatan lokal penyakit kulit, digunakan untuk menghancurkan beberapa epitelioma dangkal.

-Fowler's solution digunakan dalam rawatan penyakit kulit dan leukemia. Penggunaan ubat ini dihentikan.

-Pada tahun 1970-an, penyelidik China Zhang Tingdong membuat penyelidikan mengenai penggunaan arsenik trioksida dalam rawatan leukemia promyelocytic akut (APL). Yang membawa kepada pengeluaran ubat Trisenox, yang telah disetujui oleh FDA AS.

-Trisenox telah digunakan pada pesakit APL yang tidak bertindak balas terhadap rawatan "barisan pertama", yang terdiri daripada asid retinoik all-trans (ATRA). Arsenik trioksida telah terbukti mendorong sel barah untuk menjalani apoptosis.

-Trisenox digunakan sebagai sitostatik dalam rawatan subtipe promyelocytic refraktori (M ₃ ) APL.

Rujukan

1. Shen et al. (2001). Kajian mengenai keberkesanan klinikal dan farmakokinetik arsenik trioksida dosis rendah dalam rawatan leukemia promyelocytic akut yang kambuh: perbandingan dengan dos konvensional. Leukemia 15, 735-741.
2. Sains Langsung. (2014). Arsenik Trioksida. The Sevier. Dipulihkan dari: sciencedirect.com
3. Wikipedia. (2019). Arsenik trioksida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2019). Arsenik (III) oksida. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Deborah M. Rusta dan Steven L. Soignetb. (2001). Profil Risiko / Faedah Arsenik Trioksida. Ahli Onkologi vol. 6 Tambahan 2 29-32.
6. Jurnal Perubatan New England. (11 Julai 2013). Retinoic Acid dan Arsenic Trioxide untuk Leukemia Promyelocytic Akut. n engl j med 369; 2.