هيكل أرسينا ، والخصائص ، والتسميات والاستخدامات

ال الأرسين أو arsano هو غاز عديم اللون والرائحة ، على الرغم من ملامسته للهواء فإنه يكتسب رائحة خفيفة من الثوم والأسماك. المصطلح أرسين لا يستخدم فقط لتسمية مركب الرماد₃, كما أنه يستخدم لوصف مجموعة من مركبات الزرنيخ العضوية (As) من الصيغة ASH_3-سR_س.

في الصيغة ، يمثل R مركبات ألكيل أو أريل. على سبيل المثال ، المجمع باسم (C₆H₅)₃ دعا ثلاثي فينيلارسين ، والمعروف باسم أرسين.

ومع ذلك ، في الكيمياء غير العضوية لا يوجد سوى أرسين واحد: الرماد₃ (الصورة العليا) يمثل المجال الأرجواني ذرة الزرنيخ ، بينما تمثل ذرات الهيدروجين الأبيض. على الرغم من عدم ظهورها ، إلا أنه يوجد فوق الزرنيخ زوج من الإلكترونات الحرة (··).

يحدث التأثير السام لارسين بشكل رئيسي عن طريق استنشاقه ، لأنه يمر عبر الجدار السنخي وفي الدم. هناك تعمل على إنتاج انحلال كريات الدم الحمراء ، وإطلاق الهيموغلوبين الذي ينتج عنه تلف في الأنابيب الكلوية مما يؤدي إلى خلل وظيفي كلوي.

مؤشر

• 1 هيكل أرسين
• 2 خصائص
  • 2.1 الأسماء
  • 2.2 الوزن الجزيئي
  • 2.3 الوصف المادي
  • 2.4 الرائحة
  • 2.5 نقطة الغليان
  • 2.6 نقطة انصهار
  • 2.7 نقطة فلاش
  • 2.8 الذوبان
  • 2.9 الكثافة
  • 2.10 كثافة البخار
  • 2.11 ضغط البخار
  • 2.12 الاستقرار
  • 2.13 التحلل
  • 2.14 تبخير الحرارة
  • 2.15 المحتوى القياسي للتدريب
• 3 تسميات
• 4 الاستخدامات
  • 4.1 مواد أشباه الموصلات
  • 4.2 الأسلحة الكيميائية
  • 4.3 الروابط
• 5 الآثار السامة
  • 5.1 العمل على كرات الدم الحمراء والهيموغلوبين
• 6 المراجع

هيكل أرسين

كما رأينا في الصورتين أعلاه ، الرماد₃ لديها هيكل هرمي. تقع ذرة As في وسط الهرم ، في حين أن الثلاثة H في كل من قممها. التهجين الكيميائي لـ As يجب أن يكون sp³ لاعتماد هذه الهندسة.

في الصورة ، لوحظ أن سندات As-H يبلغ طولها 1.519 Å ، ويتم فصل H الثلاثة بزاوية 91.8º. تختلف هذه الزاوية بشكل كبير عن 107º بالنسبة لجزيء الأمونيا ، NH₃, مما يدل على وجود نهج بين H.

يجادل بعض الكيميائيين بأن هذا يرجع إلى الفرق بين نصف القطر الذري بين N و Ace.

نظرًا لكونها أصغر N ، فإن H أقرب إلى بعضها البعض ، مما يزيد من حالات صدها الكهروستاتيكي ، والتي تميل إلى تحريكها بعيدًا. في هذه الأثناء ، تكون الآس أكبر ، وبالتالي فإن الـ H أبعد عن بعضها البعض ، وتكون حالات التشتت أصغر حجمًا ، لذلك تميل إلى الانفصال بشكل أقل.

خصائص

أسماء

-أرسين أو أرسانو

-هيدريد الزرنيخ

-الزرنيخ ثلاثي هيدريد

-زرنيخيد الهيدروجين

الوزن الجزيئي

77،946 جم / مول.

الوصف المادي

غاز عديم اللون.

رائحة

إنه عديم الرائحة ، لكن عند ملامسته للهواء تكتسب رائحة خفيفة من الثوم والأسماك. إنه ليس غازًا مهيجًا ، بالإضافة إلى أنه لا ينتج عنه أعراض فورية ؛ حتى لا يعرف الناس وجودهم.

نقطة الغليان

-80.4 فهرنهايت إلى 760 مم زئبق (-62.5 درجة مئوية).

نقطة انصهار

-179 درجة فهرنهايت (-116 درجة مئوية).

نقطة الاشتعال

-62 درجة مئوية (-80 درجة فهرنهايت ، 211 درجة مئوية). غاز شديد الاشتعال.

الذوبانية

في الماء 28 ملغ / 100 مل (غير قابلة للذوبان في الماء عمليا). قابل للذوبان قليلاً في الكحول والقلويات. قابل للذوبان في البنزين والكلوروفورم.

كثافة

4.93 جم / لتر من الغاز.

كثافة البخار

2.66 إلى 2.695 (فيما يتعلق بالهواء الذي تم التقاطه على أنه 1).

ضغط البخار

11000 مم زئبق عند 20 درجة مئوية.

استقرار

عندما تتعرض للضوء ، يتحلل أرسين الرطب بسرعة ، مما يؤدي إلى ترسيب الزرنيخ الأسود اللامع.

التحلل

عند تسخينه إلى التحلل ، ينبعث منه دخان الزرنيخ شديد السمية ، مصحوبًا بالهيدروجين الغازي. يتحلل عند 300 درجة مئوية.

حرارة التبخير

26.69 كيلو جول / مول.

المحتوى القياسي للتدريب

+ 66.4 كيلوجول / مول.

تسمية

في القسم السابق تم ذكر أسماء أخرى مقبولة لدى أرسين. بالنظر إلى أنه هيدريد ثنائي بين الزرنيخ والهيدروجين ، يمكن تسميته وفقًا للتسميات المنهجية والتقليدية والأسهم.

في التسميات المنهجية ، احسب عدد ذرات الهيدروجين. وبالتالي ، فإن اسمها يأتي: ثلاثيهيدريد الزرنيخ.

اسمها وفقًا لتصنيف الأسهم متشابه جدًا ، لكن إضافة حملته بالأرقام الرومانية بين قوسين: هيدريد الزرنيخ (III).

وفيما يتعلق التسميات التقليدية ، اسمها أرسين أو أرسانو.

ويمكن أيضا أن يسمى زرنيخيد الهيدروجين. ومع ذلك ، فإنه ليس صحيحًا تمامًا ، لأنه يفترض أن الزرنيخ أكثر كهربيًا من الهيدروجين ويشارك في الرابطة مثل^3-.

تطبيقات

مواد أشباه الموصلات

يستخدم أرسين في تصنيع مواد أشباه الموصلات ، مع استخدامها في الإلكترونيات الدقيقة وأشعة الليزر الصلبة. يتم استخدامه باعتباره dopant من السيليكون والجرمانيوم. يستخدم أرسين في تصنيع أشباه الموصلات GaAs.

الإجراء المستخدم هو ترسيب البخار الكيميائي (CVD) عند 700 - 900 درجة مئوية ، وفقًا للتفاعل التالي:

جا (CH₃)₃     +     رماد₃    => GaAs + 3CH₄

التسلح الكيميائي

أرسين هو غاز فتاك ، لذلك تم التفكير في استخدامه في الحرب الكيميائية. لكن لم يتم استخدامه رسميًا كسلاح كيميائي بسبب قوته العالية للاشتعال وانخفاض كفاءته مقارنة بالمركبات الأخرى الأقل قابلية للاشتعال.

ومع ذلك ، فقد أظهرت بعض المركبات العضوية المشتقة من أرسين ، والكثير منها أكثر ثباتًا ، أنها قابلة للتطبيق في الحرب الكيميائية ، على سبيل المثال لويزيت (β-chlorovinyl dichloroarsine).

بروابط

أرسين هو غاز يشتعل في الهواء ، ولكن مشتقاته العضوية ذات استقرار أكبر ، على سبيل المثال AsR₃ (R = ألكيل أو مجموعات أريل) ، تستخدم كمجلدات في كيمياء التنسيق للمعادن.

باسم (جيم₆H₅) عبارة عن رابط ناعم ، وبالتالي ، عادةً ما يتم دمجها في مجمعات معدنية ذات ذرات مركزية ذات حالات أكسدة منخفضة (كاتيونات طرية).

آثار سامة

سميته هي أنه عند تركيز في الهواء من 250 جزء في المليون فتاك على الفور. قد تكون قاتلة خلال التعرض لمدة 30 دقيقة ، في تركيز الهواء المستنشق من 25-50 جزء في المليون.

يتم إنتاج معظم النشاط السام للارسين عن طريق استنشاقه. إنها قادرة على عبور الجدار السنخي وتمريرها إلى الدم حيث تمارس نشاطها السام ، والذي يتم على كريات الدم الحمراء والوظيفة الكلوية.

يتجلى تسمم أرسين بظهور اضطرابات الوعي والصدمة وبيلة ​​الدم واليرقان والفشل الكلوي.

العمل على كريات الدم الحمراء والهيموغلوبين

أرسين لديه العديد من الإجراءات التي تمارس على جدار الكريات الحمراء والهيموغلوبين. أنه يعزز إطلاق مجموعة الهيم من الهيموغلوبين. أرسين هو عامل انحلالي غير مباشر ، ويعمل عن طريق تثبيط عمل الكاتلاز.

وهذا يؤدي إلى تراكم بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) الذي يسبب تمزق الغشاء الكريات الحمر. من ناحية أخرى ، ينتج أرسين انخفاضًا في التركيز داخل الخلايا للجلوتاثيون المخفض (GSH) ، مما يساهم في تدمير غشاء الكريات الحمراء.

انحلال الدم الشامل هو قاتل ويتجلى ذلك في انخفاض تركيز الدم للهيموغلوبين والهيماتوكريت في الدم ؛ زيادة في تركيز مصل الهيموجلوبين والبيليروبين ؛ وبيلة ​​دموية.

الفشل الكلوي هو نتيجة لهطول الهيموغلوبين في شكل اسطوانات في الأنابيب الكلوية ، لوحظ في تشريح الجثث. على الرغم من أنه قد تم العثور على أدلة ، في المختبر ، على عمل سمية مباشر لأرسين على خطوط الخلايا الكلوية في الثقافة.

مراجع

1. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية (الطبعة الرابعة). مولودية جراو هيل.
2. ويكيبيديا. (2018). الأرسين. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. متعلم كيميائي. (2019). الأرسين. تم الاسترجاع من: chemistrylearner.com
4. بوب كيم. (2019). الأرسين. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. المواد الكيميائية النقش. (بدون تاريخ). الأرسين. تم الاسترجاع من: cameochemicals.noaa.gov
6. المعهد المكسيكي للضمان الاجتماعي. (2005). تسمم أرسين. [PDF]. تم الاسترجاع من: medigraphic.com