W układzie okresowym pierwiastek chemiczny, taki jak arsen, zajmuje pozycję na granicy metal-niemetal. W swoim działaniu znajduje się pomiędzy wodorem a miedzią. Niemetaliczny charakter przejawia się w tym, że może wykazywać stopień utlenienia -3 (AsH3 - arsen). Związki o dodatnim stopniu utlenienia +3 mają właściwości amfoteryczne, a przy stopniu +5 przejawiają się jego właściwości kwasowe. Co to jest tlenek arsenu?
Tlenki i wodorotlenki
Istnieją następujące tlenki arsenu: As2O3 i As2O 5. Istnieją również odpowiednie wodorotlenki:
- Kwas metaarsenowy HAsO2.
- Kwas ortoarsenowy H3AsO3.
- Kwas meta-arsenowy HAsO3.
- Kwas ortoarsenowy H3AsO4.
- Kwas piromarsenowyH4Jak2O7.
Co to jest trójtlenek arsenu?
Arsen tworzy dwa tlenki, z których As2O3 ma nazwę tritlenek. Jest to substancja często używana do celów medycznych, ale nie jest to do końca nieszkodliwa substancja chemiczna. Jest związkiem nieorganicznym, będącym głównym źródłem związków arsenoorganicznych (związków zawierających wiązanie chemiczne z węglem) i wielu innych. Wiele zastosowań As2O3 jest kontrowersyjnych ze względu na toksyczną naturę tego pierwiastka. Nazwa handlowa tego związku to Trisenox.
Ogólne informacje o trójtlenku
Wzór chemiczny trójtlenku arsenu to As2O3. Masa cząsteczkowa tego związku wynosi 197,841 g/mol. Istnieje wiele sposobów na uzyskanie tego tlenku. Jednym z nich jest prażenie rudy siarczkowej. Reakcja chemiczna przebiega następująco:
2Jak2O3 + 9O2 → 2Jak2 O3 + 6SO2
Większość tlenków można uzyskać jako produkt uboczny przetwarzania innych rud. Arsenopiryt jest powszechnym zanieczyszczeniem w złocie i miedzi i uwalnia trójtlenek arsenu po podgrzaniu w obecności powietrza. Może to prowadzić do poważnego zatrucia.
Struktura trójtlenku arsenu
Trójtlenek arsenu ma wzór As4O6 w cieczy i gaziefazy (poniżej 800°C). W tych fazach jest izostrukturalny z trójtlenkiem fosforu (P4O6). Ale w temperaturach powyżej 800°C, As4O6 rozkłada się do molekularnego As2O 3. W tej fazie jest izostrukturalny z tritlenkiem diizotronu (N2O3). W stanie stałym związek ten wykazuje zdolność polimorficzną (zdolność do istnienia w dwóch lub więcej formach struktury krystalicznej).
Właściwości trójtlenku arsenu
Niektóre z głównych właściwości trójtlenku arsenu są następujące:
- Roztwory trójtlenku tworzą z wodą słabe kwasy. Dzieje się tak, ponieważ związek ten jest amfoterycznym tlenkiem arsenu.
- Rozpuszcza się w roztworach alkalicznych i daje arseniany.
- Trójtlenek arsenu ma wysoką rozpuszczalność w kwasie chlorowodorowym (HCl) i ostatecznie daje trójchlorek arsenu i stężony kwas.
- Produkuje pięciotlenek (As2O5) w obecności silnych utleniaczy, takich jak nadtlenek wodoru, ozon i kwas azotowy.
- Jest prawie nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych.
- W swoim normalnym stanie fizycznym wygląda jak białe ciało stałe.
- Ma temperaturę topnienia 312,2°C i temperaturę wrzenia 465°C.
- Gęstość tej substancji wynosi 4,15 g/cm3.
Zastosowanie trójtlenku arsenu w medycynie
Ta substancja chemiczna należy do klasy leków przeciwnowotworowych i jest stosowana w leczeniu raka. Toksycznośćarsen jest dobrze znany. Ale trójtlenek arsenu jest lekiem chemioterapeutycznym i od lat jest stosowany w leczeniu niektórych rodzajów raka. Rozwiązanie użyte do tego przetwarzania nazywa się rozwiązaniem Fowlera. W 1878 r. Szpital Miejski w Bostonie poinformował, że to rozwiązanie może być skuteczne w zmniejszaniu liczby białych krwinek.
W rezultacie As2O3 był stosowany głównie w leczeniu białaczki, dopóki nie zastąpiła go radioterapia. Jednak po latach 30. XX wieku stopniowo odzyskiwała popularność w leczeniu białaczki, aż do pojawienia się nowoczesnej chemioterapii. Ten tlenek arsenu uznano za najlepsze leczenie przewlekłej białaczki szpikowej. Nawet dzisiaj substancja ta jest stosowana w leczeniu określonego typu ostrej białaczki promielocytowej po nieudanej chemioterapii retinoidami lub antracyklinami. Jest również stosowany w leczeniu przewlekłej białaczki szpikowej, szpiczaka mnogiego, ostrej białaczki szpikowej, chłoniaka, raka układu limfatycznego.
Korzystanie z trójtlenku
Trójtlenek arsenu jest szeroko stosowany w produkcji bezbarwnego szkła. Związek ten jest również przydatny w dziedzinie elektroniki do wytwarzania półprzewodników i niektórych stopów. Jest również stosowany w farbach. Trójtlenek arsenu może być skutecznym sposobem leczenia guzów mózgu.
W przeszłości ta substancja była używana w stomatologii, ale ponieważ jest to wysoce toksyczny związek, jej stosowanie przez współczesnychzatrzymany przez dentystów. Tlenek arsenu (formuła As2O3) jest również używany jako środek konserwujący drewno, ale takie materiały są zakazane w wielu częściach świata. W połączeniu z octanem miedzi, trójtlenek arsenu tworzy żywy zielony pigment.
Wysoce toksyczna substancja
Sam trójtlenek ma wysoki poziom toksyczności. Dlatego przed użyciem należy zawsze podjąć niezbędne środki ostrożności. Może to być bardzo niebezpieczne w następujących przypadkach:
- Jedzenie. Jeśli As2O3 zostanie przypadkowo połknięty, należy natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską. Nie zaleca się wywoływania wymiotów przed zwróceniem się o pomoc lekarską. Zdjąć obcisłe ubranie, zdjąć krawat, rozpiąć kołnierzyk, pasek itp.
- Kontakt ze skórą. W przypadku kontaktu z jakąkolwiek powierzchnią ciała, natychmiast przemyj dotknięty obszar dużą ilością wody. Zanieczyszczoną odzież i obuwie należy natychmiast zdjąć i wyprać przed ponownym użyciem. W przypadku poważnego kontaktu ze skórą należy natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską. Pomocne może być umycie zainfekowanego obszaru mydłem dezynfekującym i nałożenie kremu antybakteryjnego.
- Kontakt wzrokowy. Jeśli As2O3 wejdzie w kontakt z oczami, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zdjęcie soczewek kontaktowych i przepłukanie oczu dużą ilością woda przez 15 minut. Zaleca się używanie zimnej wody. Równolegle z tym ktoś musi zadzwonićkaretka.
- Wdychanie. Osoby, które wdychały ten gaz, powinny być umieszczone w innym miejscu ze świeżym powietrzem. Powinieneś także natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską. Jeśli oddychanie jest utrudnione, należy natychmiast podać tlen. Jeżeli poszkodowany nie jest w stanie samodzielnie oddychać, należy zastosować sztuczne oddychanie.
- Ten związek może być toksyczny dla ludzi. Jeśli do organizmu dostanie się nadmierna ilość trójtlenku arsenu, może to nawet doprowadzić do śmierci. Podczas pracy z As2O3 należy zawsze używać okularów i rękawic ochronnych. Prace należy zawsze wykonywać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.
Skutki uboczne
Częste skutki uboczne tej substancji obejmują objawy, takie jak:
- słaby apetyt;
- wymiotować;
- nudności;
- ból brzucha;
- zaparcia;
- ból głowy;
- zmęczenie;
- zawroty głowy;
- gorączka;
- problemy z oddychaniem;
- wysoka liczba białych krwinek;
- wysoki poziom cukru we krwi;
- wysypka skórna.
Mniej powszechne skutki uboczne to:
- suchość w ustach;
- nieświeży oddech;
- ból w klatce piersiowej;
- niska liczba białych krwinek;
- ból mięśni i kości;
- obrzęk twarzy i oczu;
- biegunka;
- drżenie;
- niski poziom cukru we krwi;
- niski poziom tlenu we krwi.
Rzadkieskutki uboczne Jako2O3:
- nieregularne bicie serca (może nawet doprowadzić do śmierci);
- przyrost masy ciała;
- omdlenie;
- roztargnienie;
- przecinek;
- opuchnięty brzuch;
- ciemnienie skóry.
Zagrażające życiu objawy narażenia na trójtlenek arsenu to przyrost masy ciała, gorączka, trudności w oddychaniu, duszność, ból w klatce piersiowej, kaszel.
Trójtlenek arsenu jest bardzo toksyczną substancją, która może nawet doprowadzić do śmierci. Ma jednak swoje zastosowanie w medycynie. Należy zawsze przedsięwziąć środki ostrożności.
Reakcje chemiczne
Trójtlenek arsenu jest amfoterycznym wyższym tlenkiem arsenu, a jego wodne roztwory są lekko kwaśne. W związku z tym łatwo rozpuszcza się w roztworach alkalicznych, tworząc arseniany. Jest mniej rozpuszczalny w kwasach z wyjątkiem kwasu solnego.
Tylko z silnymi środkami utleniającymi, takimi jak ozon, nadtlenek wodoru i kwas azotowy, tworzy pięciotlenek arsenu o kwasowości +5 As2O 5. Pod względem odporności na utlenianie trójtlenek arsenu różni się od trójtlenku fosforu, który łatwo spala się do pięciotlenku fosforu. Redukcja daje arsen lub arsen (AsH3).
Pięciotlenek arsenu
Wzór chemiczny pięciotlenku to As2O5. Jego masa molowa wynosi 229,8402 g/mol. Jest to biały higroskopijny proszek o gęstości 4,32g/cm3. Temperatura topnienia osiąga 315°C, w którym zaczyna się rozkładać. Substancja dobrze rozpuszcza się w wodzie i alkoholu. Właściwości tlenku arsenu sprawiają, że jest on wysoce toksyczny i niebezpieczny dla środowiska. Jest to związek nieorganiczny, który jest mniej powszechny, wysoce toksyczny, a zatem ma ograniczone zastosowanie komercyjne, w przeciwieństwie do wyższego tlenku arsenu (wzór As2O3).
Arszenik jest znany przede wszystkim jako trucizna i substancja rakotwórcza. Jego trójtlenek to rozpuszczalny w wodzie proszek, który tworzy bezbarwny, pozbawiony smaku i zapachu roztwór. Była to popularna metoda zabijania w średniowieczu. Jego użycie trwa do dziś, ale w celach pokojowych i w niewielkich ilościach.
