ARSINE: ISTRAKTURA, PAG-AARI, PANGNGALAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang arsine o arsine ay isang walang kulay at walang amoy na gas, bagaman sa pakikipag-ugnay sa hangin ay nakakakuha ng isang amoy na ilaw na bawang at isda. Ang terminong arsine ay hindi lamang ginagamit upang pangalanan ang tambalang AsH ₃ , ginagamit din ito upang ilarawan ang isang hanay ng mga organikong arsenic (As) na compound ng formula AsH _3-x R _x .

Sa pormula, ang R ay kumakatawan sa mga compound ng alkyl o. Halimbawa, ang tambalang As (C ₆ H ₅ ) _{3 na} tinatawag na triphenylarsine, ay kilala bilang isang arsine.

Ang molekula ng Arsine. Pinagmulan: Ben Mills, mula sa Wikimedia Commons.

Gayunpaman, sa hindi organikong kimika mayroong isang arsine lamang: AsH ₃ (tuktok na imahe). Ang lilang globo ay kumakatawan sa arsenic atom, at ang mga puti ang mga hydrogen atoms. Kahit na hindi ipinakita, sa itaas ng arsenic mayroong isang pares ng mga libreng elektron (··).

Ang nakakalason na pagkilos ng arsine ay nangyayari pangunahin sa pamamagitan ng paglanghap, dahil tinatawid nito ang dingding ng alveolar at pumasa sa dugo. Doon ay kumikilos ang paggawa ng hemolysis ng erythrocytes, pinakawalan ang hemoglobin na nagdudulot ng pinsala sa mga tubule ng bato na humahantong sa pag-agaw sa bato.

Istraktura ng arsine

Istraktura ng AsH3 na may anggulo at haba ng bono. Pinagmulan: Benjah-bmm27 sa pamamagitan ng Wikipedia

Tulad ng nakikita sa nangungunang dalawang mga imahe, ang AsH ₃ ay may istruktura ng pyramidal. Ang As atom ay matatagpuan sa gitna ng pyramid, habang ang tatlong H sa bawat isa sa mga vertice nito. Ang kemikal na hybridization ng As ay karaniwang karaniwang maging sp ³ upang magpatibay ng geometry na ito.

Ipinapakita ng imahe na ang mga bono ng As-H ay may haba na 1.519 Å, at ang tatlong H ay pinaghihiwalay ng isang anggulo ng 91.8º. Ang anggulo na ito ay naiiba nang malaki mula sa 107º para sa molekula ng ammonia, NH ₃ , na nagpapahiwatig ng isang rapprochement sa pagitan ng H.

Ang ilan sa mga chemists ay nagtaltalan na ito ay dahil sa pagkakaiba-iba ng atomic radii sa pagitan ng N at As.

Ang pagiging pinakamaliit na N, ang H ay mas malapit sa bawat isa, na nagdaragdag ng kanilang mga electrostatic repulsions, na may posibilidad na palayasin sila. Samantala, ang As ay mas malaki, kaya ang mga H ay mas malayo sa bawat isa at ang mga pagtanggi sa pagitan nila ay mas kaunti, kaya't mas malamang na magkahiwalay sila.

Ari-arian

Mga Pangalan

-Arsine o arsan

-Arsenic hydride

-Arsenic trihydride

-Hydrogen arsenide

Ang bigat ng molekular

77.946 g / mol.

Pisikal na paglalarawan

Walang kulay na gas.

Amoy

Ito ay walang amoy, ngunit sa pakikipag-ugnay sa hangin nakakakuha ito ng isang bahagyang amoy ng bawang at isda. Ito ay hindi isang nakakainis na gas, at bilang karagdagan, hindi ito gumagawa ng mga agarang sintomas; upang ang mga tao ay maaaring walang kamalayan sa pagkakaroon nito.

Punto ng pag-kulo

-80.4 ° F hanggang 760 mmHg (-62.5 ° C).

Temperatura ng pagkatunaw

-179 ° F (-116 ° C).

punto ng pag-aapoy

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Mataas na nasusunog na gas.

Solubility

Sa tubig 28 mg / 100 mL (halos hindi matutunaw sa tubig). Bahagyang natutunaw sa alkohol at alkali. Natutunaw sa benzene at chloroform.

Density

4.93 g / L ng gas.

Density ng singaw

2.66 hanggang 2.695 (nauugnay sa hangin na kinuha bilang 1).

Presyon ng singaw

11,000 mmHg sa 20 ° C.

Katatagan

Kapag nakalantad sa ilaw, ang basa na arsine ay nabubulok nang mabilis, na nagdeposito ng makintab na itim na arsenic.

Agnas

Kapag pinainit sa agnas, naglalabas ito ng labis na nakakalason na usok ng arsenic, na sinamahan ng hydrogen gas. Nabubulok ito sa 300 ° C.

Init ng singaw

26.69 kJ / mol.

Pamantayang enthalpy ng pagbuo

+ 66.4 kJ / mol.

Pangngalan

Sa nakaraang seksyon, ang pagbanggit ay ginawa ng ibang mga tinanggap na pangalan para sa arsine. Isinasaalang-alang ito ng isang binary hydride sa pagitan ng arsenic at hydrogen, maaari itong mapangalanan batay sa sistematikong, stock at tradisyunal na mga nominasyon.

Sa sistematikong nomenclature, binibilang nila ang bilang ng mga hydrogen atoms. Kaya, ang iyong pangalan ay nagiging: tri arsenic hydride.

Ang pangalan nito ayon sa nomenclature ng stock ay magkatulad, ngunit ang pagdaragdag ng singil sa mga numerong Romano sa mga panaklong: arsenic (III) hydride .

At may kinalaman sa tradisyunal na katawagan, ang pangalan nito ay arsina o arsano.

Maaari rin itong tawaging hydrogen arsenide; gayunpaman, hindi ito ganap na tama, sapagkat ipahiwatig nito na ang arsenic ay mas electronegative kaysa sa hydrogen at nakikilahok sa bono bilang Bilang ^3- .

Aplikasyon

Mga materyales na Semiconductor

Ang Arsine ay ginagamit sa paggawa ng mga materyales na semiconductor, na ginagamit sa microelectronics at solid-state lasers. Ginagamit ito bilang isang dopant para sa silikon at germanium. Ang Arsine ay ginagamit sa paggawa ng GaAs semiconductor.

Ang pamamaraan na ginamit ay pag-aalis ng singaw ng kemikal (CVD) sa 700 - 900 ºC, ayon sa sumusunod na reaksyon:

Ga (CH ₃ ) ₃ + AsH ₃ => GaAs + 3CH ₄

Ang sandatang kemikal

Ang Arsine ay isang nakamamatay na gas, kaya naisip na gamitin ito sa digmaang kemikal. Ngunit hindi ito kailanman ginamit nang opisyal bilang isang sandatang kemikal, dahil sa mataas na pagkasunog at ang mas mababang pagiging epektibo kumpara sa iba pang masusunog na mga compound.

Gayunpaman, ang ilang mga organikong compound na nagmula sa arsine, mas matatag, ay ipinakita na aplikasyon sa digmaang kemikal, halimbawa si Lewisite (β-chlorovinyldichloroarsine).

Mga Ligands

Ang Arsine ay isang gas na nag-aapoy sa hangin, ngunit ang mas matatag na organikong derivatives, halimbawa ang AsR ₃ (R = alkyl o aryll), ay ginagamit bilang mga binders sa metal na koordinasyon ng kimika.

Tulad ng (C ₆ H ₅ ) ay isang malambot na binder at, samakatuwid, ay karaniwang isinasama sa mga metal complex na may mga central atoms na may mababang mga estado ng oksihenasyon (malambot na mga cation).

Mga nakakalasing na epekto

Ang toxicity nito ay tulad na sa isang airborne na konsentrasyon na 250 ppm ito ay agad na nakamamatay. Maaari itong nakamamatay sa panahon ng 30 minuto na pagkakalantad, sa isang inhaled air konsentrasyon ng 25 - 50 ppm.

Karamihan sa nakakalason na aksyon ng arsine ay nangyayari sa pamamagitan ng paglanghap. Ito ay maaaring tumawid sa pader ng alveolar at pumasa sa dugo kung saan inilalabas nito ang nakakalason na pagkilos, na isinasagawa sa erythrocytes at pagpapaandar ng bato.

Ang pagkalason sa Arsine ay nahayag sa pamamagitan ng mga kaguluhan ng kamalayan, pagkabigla, hematuria, paninilaw ng balat, at pagkabigo sa bato.

Pagkilos sa mga erythrocytes at hemoglobin

Ang Arsine ay may maraming mga aksyon na ipinagpapataas sa pulang selula ng dugo at sa hemoglobin. Itinataguyod niya ang pagpapalaya ng pangkat ng heme mula sa hemoglobin. Ang Arsine ay isang hindi tuwirang hemolytic agent, kumikilos ito sa pamamagitan ng pagpigil sa pagkilos ng catalase.

Ito ay humahantong sa akumulasyon ng hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ), na nagiging sanhi ng pagkalagot ng erythrocyte lamad. Sa kabilang banda, ang arsine ay gumagawa ng pagbaba sa intracellular konsentrasyon ng nabawasan na glutathione (GSH), na nag-aambag sa pagkawasak ng erythrocyte lamad.

Ang napakalaking hemolysis ay nakamamatay at ipinakita sa pamamagitan ng isang pagbawas sa konsentrasyon ng dugo ng hemoglobin at hematocrit; nadagdagan ang serum na konsentrasyon ng hemoglobin at bilirubin; at hematuria.

Ang pagkabigo ng malubhang resulta mula sa pag-ulan ng hemoglobin sa anyo ng mga cylinders sa mga tubule ng bato, na sinusunod sa mga autopsies. Bagaman, napatunayan din ang ebidensya, sa vitro, ng isang direktang nakakalason na pagkilos ng arsine sa mga linya ng cell ng bato sa kultura.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (ika-apat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. Nag-aaral ng Chemistry. (2019). Arsine. Nabawi mula sa: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsine. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Mga Chemical Cameo. (sf). Arsine. Nabawi mula sa: cameochemicals.noaa.gov
6. Mexican Social Security Institute. (2005). Pagkalason sa Arsine. . Nabawi mula sa: medigraphic.com