Arseenzuur: chemische eigenschappen, formule. Zeer gevaarlijke stoffen

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 17:53

De impact van verschillende chemicaliën op het menselijk lichaam is dubbelzinnig. De meeste bekende verbindingen zijn neutraal of spelen een positieve rol in het menselijk leven. Maar er is een groep stoffen die een ernstige bedreiging vormt voor de gezondheid. Ze zijn onderverdeeld in verschillende klassen. Het arseenzuur dat in dit artikel wordt besproken, is zo'n giftige chemische verbinding. Volgens de momenteel geaccepteerde classificatie is het opgenomen in de tweede klasse van verhoogd gevaar, samen met chloroform, lood en lithiumverbindingen. Laten we de eigenschappen van arseenzuur in meer detail bestuderen.

De structuur van het molecuul en de aggregatietoestand van materie

Deze verbinding heeft onder normale omstandigheden een kristallijne structuur. Omdat het tribasisch is, heeft arseenzuur, waarvan de formule H₃AsO₄ is, zowel medium als zure zouten. Bijvoorbeeld kaliumwaterstofarsenaat - K₂HAsO₄, natriumdihydroarsenaat - NaH₂AsO4_{, lithiumarsenaat - Li}3_AsO4_{. Door arseenzuur te calcineren, wordt arseenhemipentoxide verkregen, arseen genaamdanhydride. De witte transparante kristallen vormen een glasachtige massa, slecht oplosbaar in water.}

Dissociatie

H3AsO₄ is, samen met mierenzuur en loodhydroxide, een matig zwakke elektrolyt. In de ionisatietabel van de belangrijkste zuren heeft orthoarseenzuur dus drie dissociatieconstanten: 5,6 x 10^-3, 1,5 x 10^-7 en 3, 89 x 10^-12. Deze indicatoren karakteriseren kwantitatief de sterkte van het zuur. Overeenkomstig de dissociatieconstanten neemt H₃AsO_{4 in de reeks van anorganische zuren een plaats in tussen chroom- en antimoonzuren. Russische experimentele chemici A. L. en I. L. Agafonovs formuleerden een wiskundige uitdrukking waarin ze de afhankelijkheid van de eerste en tweede dissociatieconstanten van arseenzuur afleidden van een temperatuur in het bereik van 0°С tot 50°С.}

Kenmerken van chemische eigenschappen

De oxidatiegraad van het arseenatoom, dat deel uitmaakt van het zuurmolecuul, is +5. Dit spreekt van het feit dat de verbinding zelf, in chemische reacties met andere stoffen, oxiderende eigenschappen vertoont. Dus als het interageert met kaliumjodide, dat werkt als een reductiemiddel, in een zuur medium, onder de reactieproducten, zullen we arseenzuur vinden H₃AsO₃ . Bedenk dat arseenzuur, waarvan de formule H₃AsO_4, tribasisch is, wat betekent dat het bij reacties met alkaliën of onoplosbare basen drie soorten kan geven van zouten: medium, hydro- en dihydroarsenaten. Kwalitatieve reactie op een ionAsO₄^3- in de analytische chemie is de interactie van arseenzuur zelf of zijn zouten met oplosbare zilverzouten, bijvoorbeeld met nitraat. Als resultaat nemen we de precipitatie van Ag₃AsO₄ _{koffiekleur waar.}

Joodometrische methode voor de bepaling van arseenzuur

In de analytische chemie is een belangrijke taak de detectie van chemische verbindingen in de bestudeerde oplossingen. Arseenzuur, waarvan we de chemische eigenschappen eerder hebben overwogen, kan worden gedetecteerd door de micromethode van jodometrie. Aan 1 ml van zijn oplossing wordt hetzelfde volume 4N gegoten. zoutzuuroplossing en 1 ml 4% kaliumjodide-oplossing. Arseensesquioxide As₂O_{3 wordt gevormd.}

Oxiderende kracht van arseenzuur

Zoals u weet, is H₃AsO_4, , net als fosforzuur, een elektrolyt van gemiddelde sterkte. De witte transparante kristallen vervagen in de lucht en hebben de samenstelling 2H₃AsO₄ х H_{2O. De zouten gevormd door alkalimetalen (zowel medium als zuur) in waterige oplossingen hebben een pH hoger dan 7. Lithium-, kalium-, natrium- en ammoniumarsenaten zijn zeer goed oplosbaar in water, terwijl de resterende mediumzouten er niet in oplossen. Arseenzuur is een goed oxidatiemiddel. Bij redoxreacties wordt het gereduceerd tot arseenzuur of arsine.}

H₃AsO₄ + 2e + 2H⁺=H₃AsO₃ + H_2O

H₃AsO₄ + 8e + 8H⁺=AsH ₃ + 4H_2O

Bovendien oxideert arseenzuur gemakkelijk verschillende metalen, sulfiet- en jodidezuren, evenals waterstofsulfide.

Productie van arseenzuur

Onder laboratoriumomstandigheden kan H₃AsO₄ worden verkregen door de reactie van arseensesquioxide met nitraatzuur door verhitting. De producten bevatten driewaardig stikstofmonoxide en H₃AsO_{4. Een andere manier om te verkrijgen is het oplossen van arseenoxide in water. Om het te verkrijgen, wordt vaak gelijktijdige oxidatie en hydrolyse van trialkylarsenieten met een oplossing van waterstofperoxide verwarmd tot 50 ° C gebruikt. Tegelijkertijd worden water en alcohol uit het reactiemengsel verwijderd. Vervolgens wordt de oplossing ingedampt en wordt arseenzuur met een hoge zuiverheid verkregen. In de natuur zijn de grondstoffen voor het verkrijgen van arseenzuur mineralen: arsenoliet en arsenopyriet, waarvan de afzettingen rijk zijn in de regio's Tsjeljabinsk en Tsjita van de Russische Federatie.}

H3AsO4 gebruiken

Gezien het feit dat orthoarseenzuur een van de sterkste vergiften is. Het gebruik ervan in de industrie en het dagelijks leven is beperkt. Meer gebruikelijke zouten zijn arsenaten, waarvan de toxiciteit veel minder is dan die van H₃AsO_{4 zelf.} Dus in de houtbewerkingsindustrie wordt arseenzuur samen met zinksulfaat en pentachloorfenol-natriumzout gebruikt voor houtverwerking. Deze methode minimaliseert verliezen door de vernietiging van cellulose door schimmelsinfecties en larven van houtkevers. In de geneeskunde wordt H₃AsO_{4gebruikt als onderdeel van het medicijn "Atoxil" voor de behandeling van protozoaire infecties zoals giardiasis, balantidiasis, isosporiasis.}

Opgemerkt moet worden dat de infectie van de bevolking met deze infecties de laatste tijd dramatisch is toegenomen. Er zijn verschillende redenen - bijvoorbeeld infectie door voedsel dat protozoaire sporen bevat, door insectenbeten of door seksueel contact. Arseenzuur wordt gebruikt als uitgangsmateriaal bij de productie van optische glazen, maar ook in de elektrotechniek. Afgeleide H₃AsO_{4- het natriumzout ervan wordt met succes gebruikt in de dermatologie en ftisiologie. Arseenverbindingen worden in de tandheelkunde gebruikt (arseenpasta) als een medicijn dat wordt gebruikt om de pijngevoeligheid van een ontstoken zenuw te verminderen wanneer deze uit het tandkanaal wordt verwijderd.}

Het effect van zuur op het menselijk lichaam

Zoals eerder vermeld, behoort H₃AsO_{4tot de tweede klasse van verhoogd gevaar - zeer gevaarlijke stoffen. De dodelijke dosering wordt beschouwd als zowel het zuur zelf als de zouten ervan, variërend van 15 tot 150 mg per kilogram menselijk lichaamsgewicht. Naast het algemene vergiftigingseffect veroorzaakt arseenzuur necrose van de huid en slijmvliezen van inwendige organen: longen, maag, darmen.}

In het laboratorium, wanneer u experimenten uitvoert met arsenaten en H₃AsO_{4 gebruik beschermende handschoenen enexperimenten worden uitgevoerd onder een kap. In het geval van intoxicatie op celniveau is het enzymatische systeem verstoord, omdat enzymen worden geïnactiveerd. In het menselijk lichaam leidt vergiftiging met arsenaten tot parese en zelfs verlamming. In de oncologie worden tijdens chemotherapie gevallen van miarsenol- en novarsenolvergiftiging geregistreerd als het doseringsschema niet wordt gevolgd. Eerste hulp bij vergiftiging met arseenzuurzouten bestaat uit onmiddellijke maagspoeling (bijvoorbeeld met een oplossing van unitiol- of siliciumdioxidepreparaten).}