ARSINE: CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, DANH PHÁP VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các Arsine hoặc Arsine là không màu và khí không mùi, mặc dù tiếp xúc với không khí mua lại một tỏi ánh sáng mùi và cá. Thuật ngữ arsine không chỉ được sử dụng để gọi tên hợp chất AsH ₃ , nó còn được sử dụng để mô tả một tập hợp các hợp chất asen (As) hữu cơ có công thức AsH _3-x R _x .

Trong công thức, R đại diện cho các hợp chất alkyl hoặc aryl. Ví dụ, hợp chất As (C ₆ H ₅ ) ₃ được gọi là triphenylarsine, được gọi là một arsine.

Phân tử Arsine. Nguồn: Ben Mills, từ Wikimedia Commons.

Tuy nhiên, trong hóa học vô cơ chỉ có một arsine: AsH ₃ (hình trên). Quả cầu màu tím tượng trưng cho nguyên tử asen, và quả cầu màu trắng là nguyên tử hydro. Mặc dù không được hiển thị, bên trên asen có một cặp electron tự do (··).

Tác dụng độc hại của arsine chủ yếu xảy ra khi hít phải, vì nó xuyên qua thành phế nang và đi vào máu. Tại đó nó có tác dụng tạo ra sự tán huyết của hồng cầu, giải phóng ra huyết sắc tố gây tổn thương ống thận dẫn đến rối loạn chức năng thận.

Cấu trúc của arsine

Cấu trúc của AsH3 với góc và độ dài liên kết. Nguồn: Benjah-bmm27 qua Wikipedia

Như đã thấy trong hai hình trên, AsH ₃ có cấu trúc hình chóp. Nguyên tử As nằm ở trung tâm của hình chóp, trong khi ba H ở mỗi đỉnh của nó. Sự lai hóa hóa học của As thường phải là sp ³ để áp dụng dạng hình học này.

Hình ảnh cho thấy các liên kết As-H có độ dài 1,519 Å, và ba chữ H cách nhau một góc 91,8º. Góc này khác đáng kể so với 107º đối với phân tử amoniac, NH ₃ , cho thấy có sự tái hợp giữa H.

Một số nhà hóa học cho rằng điều này là do sự khác biệt về bán kính nguyên tử giữa N và As.

Là N nhỏ nhất, các H càng gần nhau, lực đẩy tĩnh điện càng tăng, có xu hướng dịch chuyển chúng ra xa nhau. Trong khi đó, As lớn hơn nên các Hs ở xa nhau hơn và lực đẩy giữa chúng ít hơn nên chúng có xu hướng tách ra ít hơn.

Tính chất

Tên

-Arsine hoặc arsan

- Asen hydrua

-Arsen trihydrid

-Hydrogen arsenide

Trọng lượng phân tử

77,946 g / mol.

Mô tả vật lý

Chất khí không màu.

Mùi

Nó không mùi, nhưng khi tiếp xúc với không khí, nó sẽ có mùi tanh nhẹ của tỏi. Nó không phải là một loại khí gây khó chịu, và ngoài ra, nó không tạo ra các triệu chứng ngay lập tức; để mọi người có thể không biết về sự hiện diện của nó.

Điểm sôi

-80,4 ° F đến 760 mmHg (-62,5 ° C).

Độ nóng chảy

-179 ° F (-116 ° C).

điểm đánh lửa

-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Khí rất dễ cháy.

Độ hòa tan

Trong nước 28 mg / 100 mL (thực tế không tan trong nước). Ít tan trong rượu và kiềm. Hòa tan trong benzen và cloroform.

Tỉ trọng

4,93 g / L khí.

Mật độ hơi

2,66 đến 2,695 (so với không khí lấy bằng 1).

Áp suất hơi

11.000 mmHg ở 20 ° C.

Ổn định

Khi tiếp xúc với ánh sáng, arsine ướt bị phân hủy nhanh chóng, lắng đọng asen đen bóng.

Sự phân hủy

Khi bị nung nóng để phân hủy, nó thải ra khói asen rất độc, kèm theo khí hydro. Nó bị phân hủy ở 300 ° C.

Nhiệt hóa hơi

26,69 kJ / mol.

Entanpi chuẩn của sự hình thành

+ 66,4 kJ / mol.

Danh pháp

Trong phần trước, đã đề cập đến các tên khác được chấp nhận cho arsine. Coi nó là một hydrua nhị phân giữa asen và hydro, nó có thể được đặt tên dựa trên danh pháp hệ thống, chứng khoán và truyền thống.

Trong danh pháp hệ thống, chúng đếm số nguyên tử hydro. Vì vậy, tên của bạn trở thành: tri arsenic hydride.

Tên của nó theo danh pháp cổ phiếu rất giống nhau, nhưng thêm điện tích của nó bằng chữ số La Mã trong ngoặc đơn: asen (III) hydrua .

Và đối với danh pháp truyền thống, tên của nó là arsina hoặc arsano.

Nó cũng có thể được gọi là hydro arsenide; tuy nhiên, điều đó không hoàn toàn chính xác, bởi vì nó có thể ngụ ý rằng asen có độ âm điện lớn hơn hydro và tham gia vào liên kết As ^3– .

Các ứng dụng

Vật liệu bán dẫn

Arsine được sử dụng trong sản xuất vật liệu bán dẫn, dùng trong vi điện tử và laser trạng thái rắn. Nó được sử dụng như một chất dopant cho silicon và germani. Arsine được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn GaAs.

Quy trình được sử dụng là lắng đọng hơi hóa học (CVD) ở 700 - 900 ºC, theo phản ứng sau:

Ga (CH ₃ ) ₃ + AsH ₃ => GaAs + 3CH ₄

Vũ khí hóa học

Arsine là một loại khí chết người, vì vậy nó đã được nghĩ đến để sử dụng trong chiến tranh hóa học. Nhưng nó chưa bao giờ được sử dụng chính thức như một vũ khí hóa học, do tính dễ cháy cao và hiệu quả thấp hơn so với các hợp chất ít cháy khác.

Tuy nhiên, một số hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ arsine, ổn định hơn nhiều, đã được chứng minh là có thể ứng dụng trong chiến tranh hóa học, ví dụ Lewisite (β-chlorovinyldichloroarsine).

Phối tử

Arsine là một chất khí bốc cháy trong không khí, nhưng các dẫn xuất hữu cơ ổn định hơn của nó, ví dụ AsR ₃ (R = nhóm alkyl hoặc aryl), được sử dụng làm chất kết dính trong hóa học phối hợp kim loại.

As (C ₆ H ₅ ) là một chất kết dính mềm và do đó nó thường được kết hợp vào các phức kim loại có các nguyên tử trung tâm với trạng thái oxy hóa thấp (cation mềm).

Tác dụng độc hại

Độc tính của nó đến mức ở nồng độ 250 ppm trong không khí, nó có thể gây chết người ngay lập tức. Nó có thể gây chết người trong thời gian tiếp xúc 30 phút, ở nồng độ trong không khí hít vào là 25-50 ppm.

Hầu hết các hoạt động độc hại của arsine xảy ra qua đường hô hấp. Nó có thể vượt qua thành phế nang và đi vào máu, nơi nó thực hiện tác dụng độc hại của nó, được thực hiện trên hồng cầu và chức năng thận.

Nhiễm độc arsine được biểu hiện bằng rối loạn ý thức, sốc, tiểu máu, vàng da và suy thận.

Hành động trên hồng cầu và hemoglobin

Arsine có một số hoạt động tác động lên thành tế bào hồng cầu và trên hemoglobin. Cô ấy thúc đẩy việc giải phóng nhóm heme khỏi hemoglobin. Arsine là một chất làm tan máu gián tiếp, nó hoạt động bằng cách ức chế hoạt động của catalase.

Điều này dẫn đến sự tích tụ của hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ), gây ra vỡ màng hồng cầu. Mặt khác, arsine làm giảm nồng độ nội bào của glutathione giảm (GSH), góp phần phá hủy màng hồng cầu.

Tan máu ồ ạt gây tử vong và được biểu hiện bằng sự giảm nồng độ hemoglobin và hematocrit trong máu; tăng nồng độ huyết sắc tố và bilirubin; và tiểu máu.

Suy thận là kết quả của sự kết tủa của hemoglobin dưới dạng hình trụ trong ống thận, được quan sát khi khám nghiệm tử thi. Mặc dù, trong ống nghiệm cũng đã tìm thấy bằng chứng về tác dụng gây độc trực tiếp của arsine trên các dòng tế bào thận trong nuôi cấy.

Người giới thiệu

1. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. (xuất bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
2. Wikipedia. (2018). Arsine. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Người học Hóa học. (2019). Arsine. Phục hồi từ: chemistrylearner.com
4. PubChem. (2019). Arsine. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Hóa chất Cameo. (sf). Arsine. Phục hồi từ: cameochemicals.noaa.gov
6. Viện An sinh Xã hội Mexico. (2005). Ngộ độc arsine. . Phục hồi từ: medigraphic.com