Оксид миш’яка: отримання і властивості

У таблиці Менделєєва такий хімічний елемент, як миш’як, займає позицію на кордоні метал — неметал. За своєю активністю він знаходиться між воднем і міддю. Неметалевий характер проявляється в тому, що він здатний проявляти ступінь окислення — 3 (AsH₃ — арсин). З’єднання з позитивним ступенем окислення + 3 мають амфотерні властивості, а зі ступенем + 5 проявляються його кислотні властивості. Що означає оксид миш’яка?

Оксиди і гідроксиди

Існують такі оксиди миш’яку: As₂O₃ і As₂O₅. Також є відповідні гідроксиди:

• Метам’яковиста кислота HAsO₂.
• Ортомишьякова кислота H₃AsO₃.
• Метам’якова кислота HAsO₃.
• Ортомишьякова кислота H₃AsO₄.
• Піромишьякова кислота H₄As₂O₇.

Що таке тріоксид миш’яку?

Миш’як утворює два оксиди, з яких As₂O₃ має назву тріоксид. Це речовина, яка часто використовується для лікування, але це не зовсім невинний хімікат. Це неорганічна сполука, яка є основним джерелом органоарсенічних сполук (сполук, що містять хімічний зв’язок з вуглецем) і багатьох інших. Багато застосувань As₂O₃ є спірними через токсичну природу елемента. Торговельною назвою цього з’єднання є Trisenox.

Загальна інформація про тріоксид

Хімічна формула тріоксиду миш’яка має наступний вигляд As₂O₃. Молекулярна маса цієї сполуки становить 197,841 г/моль. Існує багато способів отримання цього оксиду. Одним з них є випалювання сульфідної руди. Хімічна реакція відбувається наступним чином:

2As₂O₃ + 9O₂ 2As₂O₃ + 6SO₂

Більшість оксидів може бути отримано в якості побічного продукту переробки інших руд. Арсенопірит є загальною домішкою в золоті і міді, і він вивільняє тріоксид миш’яка при нагріванні в присутності повітря. Це може призвести до серйозного отруєння.

Структура тріоксиду миш’яку

Тріоксид миш’яку має формулу As₄O₆ в рідкій і газовій фазах (нижче 800 ° C). У цих фазах він є ізоструктурним з фосфоровим тріоксидом (P₄O₆). Але при температурі вище 800 ° C As₄O₆ руйнується до молекулярного As₂O₃. У цій фазі він є ізоструктурним з тріоксидом діізотрона (N₂O₃). У своєму твердому стані це з’єднання показує поліморфну здатність (здатність існувати в двох або більше формах кристалічної структури).

Властивості тріоксиду миш’яку

Деякі з основних властивостей тріоксиду миш’яку полягають у наступному:

• Розчини тріоксиду утворюють слабкі кислоти з водою. Це пов’язано з тим, що з’єднання являє собою амфотерний оксид миш’яка.
• Він розчинений у лужних розчинах і дає арсенати.
• Тріоксид миш’яка володіє високою розчинністю в соляній кислоті (HCl) і, нарешті, дає трихлорид миш’яка і концентровану кислоту.
• Він дає пентаоксид (As₂O₅) у присутності сильних окислювачів, таких як пероксид водню, озон і азотна кислота.
• Він майже нерозчинний в органічних розчинниках.
• Він виглядає як біле тверде тіло в нормальному фізичному стані.
• Він має температуру плавлення 312,2 ° C і температуру кипіння 465 ° C.
• Щільність цієї речовини становить 4,15 г/см³.

Застосування тріоксиду миш’яку в медицині

Ця хімічна речовина відноситься до класу протипухлинних засобів і застосовується при лікуванні раку. Токсичність миш’яка добре відома. Але тріоксид миш’яку є хіміотерапевтичним препаратом і використовується для лікування певних видів раку протягом багатьох років. Рішення, що використовується для цієї обробки, називається розчином Фаулера. У 1878 році Бостонська міська лікарня повідомила, що цей розчин може бути ефективним у зниженні кількості лейкоцитів у людини.

В результаті As₂O₃ був головним чином використаний для лікування лейкемії до тих пір, поки його не замінила променева терапія. Але після 1930-х років він поступово відновив свою популярність у лікуванні лейкемії, до тих пір, поки не з’явилася сучасна хіміотерапія. Цей оксид миш «яка вважався найкращим методом лікування хронічної мієлогенної лейкемії. Навіть сьогодні ця речовина використовується для лікування конкретного типу гострого промієлоцитарного лейкозу при невдалій ретиноїдній або антрацикліновій хіміотерапії. Він також використовується для лікування хронічного мієлоїдного лейкозу, множинної мієломи, гострого мієлоїдного лейкозу, лімфоми, раку лімфатичної системи.

Використання тріоксиду

Тріоксид миш’яка широко використовується у виробництві безбарвного скла. Це з’єднання також корисне в області електроніки для створення напівпровідників і деяких сплавів. Він використовується і в фарбах. Тріоксид миш’яку може виявитися ефективним засобом лікування пухлини головного мозку.

У минулому ця речовина використовувалася в стоматології, але оскільки це високотоксична сполука, її застосування сучасними стоматологами було припинено. Оксид миш’яка (формула As₂O₃) використовується також як консервант для деревини, але такі матеріали заборонені в багатьох частинах світу. У поєднанні з ацетатом міді триокис миш’яка дає яскравий пігмент зеленого кольору.

Високотоксична речовина

Сам по собі тріоксид володіє високим рівнем токсичності. Тому завжди необхідно вжити необхідних заходів обережності, перш ніж його використовувати. Він може бути дуже небезпечним у таких випадках:

• Прийом їжі. Якщо As₂O₃ випадково потрапляє в травний тракт, потрібно негайно зверніться до лікаря. Не рекомендується намагатися викликати блювоту, перш ніж звертатися за медичною допомогою. Потрібно прибрати будь-який щільний одяг, зняти краватку, розстебнути комір, пояс тощо.
• Контакт зі шкірою. У разі зіткнення з будь-якою поверхнею тіла варто негайно промити уражену ділянку великою кількістю води. Заражений одяг і взуття повинні бути негайно видалені, і їх слід вимити перед повторним використанням. У разі серйозного контакту зі шкірою вам слід негайно звернутися за медичною допомогою. Може бути корисно промивання зараженої області дезінфікуючим милом і застосування антибактеріального крему.
• Потрапляння в очі. Якщо As₂O₃ вступає в контакт з очима, перше, що потрібно зробити, це видалити будь-які контактні лінзи і промивати очі великою кількістю води протягом 15 хвилин. Рекомендується використовувати холодну воду. Паралельно з цим хтось повинен викликати швидку.
• Інгаляція. Люди, які вдихали цей газ, повинні бути поміщені в інше місце зі свіжим повітрям. А також потрібно негайно звернутися за медичною допомогою. Якщо важко дихати, слід негайно вводити кисень. Якщо потерпілий не в змозі дихати самостійно, необхідно зробити штучне дихання.
• Це з «єднання може впливати на _{людину. У разі потрапляння в організм надмірної його кількості тріоксид миш’яка може навіть призвести до смерті. Захисні очки і рукавички завжди повинні використовуватися під час роботи з As2}O₃. Робота завжди повинна виконуватися в добре провітрюваному приміщенні.

Побічні ефекти

Загальні побічні ефекти цієї речовини включають в себе такі симптоми, як:

• поганий апетит;
• блювота;
• нудота;
• біль у животі;
• запор;
• головний біль;
• втома;
• запаморочення;
• лихоманка;
• проблеми з диханням;
• високий рівень лейкоцитів;
• високий рівень цукру в крові;
• шкірний висип.

Менш поширені побічні ефекти включають в себе:

• сухість у роті;
• збивливе дихання;
• біль у грудях;
• низький рівень лейкоцитів;
• м’язовий і кістковий біль;
• пухання обличчя та очей;
• пронос;
• тремор;
• низький рівень цукру в крові;
• низький рівень кисню в крові.

Рідкісні побічні ефекти As₂O₃:

• нерегулярне серцебиття (це може навіть призвести до смерті);
• збільшення ваги;
• непритомність;
• розсіяність;
• кома;
• розпухлий живіт;
• потемніння шкіри.

Небезпечні для життя симптоми впливу тріоксиду миш’яка — це збільшення ваги, лихоманка, складність дихання, задишка, грудний біль, кашель.

Тріоксид миш’яку є високотоксичною речовиною, яка може навіть призвести до загибелі людини. Тим не менш, він має свою корисність у медичній галузі. Завжди повинні вживатися запобіжні заходи.

Хімічні реакції

Тріоксид миш’яка являє собою амфотерний вищий оксид миш’яка, і його водні розчини є слабокислотними. Таким чином, він легко розчиняється в лужних розчинах для отримання арсенатів. Він менш розчинний у кислотах, за винятком соляної.

Тільки з сильними окислювачами, такими як озон, перекис водню і азотна кислота, з нього утворюється пента-оксид миш’яку з + 5 ступенем кислотності As₂O₅. Що стосується стійкості до окислення, тріоксид миш’яку відрізняється від тріоксиду фосфору, який легко згорає до п’ятиокису фосфору. Редукція дає елементний миш’як або арсин (AsH₃).

Пентаоксид миш’яка

Хімічною формулою пентаоксиду є As₂O₅. Його молярна маса становить 229,8402 г/моль. Це білий гігроскопічний порошок із щільністю 4,32 г/см³. Температура плавлення досягає 315 ° C, при якій він починає розкладатися. Речовина має хорошу розчинність у воді та спирті. Властивості оксиду миш’яку роблять його дуже токсичним і небезпечним для навколишнього середовища. Це неорганічне з’єднання, яке є менш поширеним, високотоксичним і, отже, знаходить лише обмежене комерційне застосування, на відміну від вищого оксиду миш’яку (формула As₂O₃).

Миш’як відомий передусім як отрута і канцероген. Його тріоксид — це водорозчинний порошок, який виробляє безбарвний, несмачний і без запаху розчин. Це був популярний спосіб вбивства в середні століття. Його використання триває і сьогодні, але вже в мирних цілях і в невеликій кількості.