Kyselina arzeniková: chemické vlastnosti, vzorec. Vysoce nebezpečné látky

Dopad různých chemických látek na lidské tělo je nejednoznačný. Většina z nás známých sloučenin je buď neutrální, nebo hraje pozitivní roli v lidském životě. Existuje však skupina látek, které vážně ohrožují zdraví. Jsou rozděleny do několika tříd. Kyselina arsenová, uvažovaná v tomto článku, je jednou z takovýchto toxických chemických sloučenin. Podle současně uznávané klasifikace vstupuje do druhé třídy zvýšeného nebezpečí spolu s chloroformem, olovem a sloučeninami lithia. Budeme studovat vlastnosti kyseliny arsenové podrobněji.

Struktura molekuly a agregátní stav hmoty

Tato sloučenina za normálních podmínek má krystalickou strukturu. Jako tribázická kyselina arsenová, jejíž vzorec je H₃AsO₄, má průměrné a kyselé soli. Například hydrosarenat draselný - K₂HAsO₄, dihydroarsarát sodný - NaH₂AsO₄, lithium arsenate - Li₃AsO₄. Kalcinací kyseliny arzenové se získá hesenický pentoxid arsenu, nazývaný anhydrid arzenu. Bílé průhledné krystaly tvoří sklovitou hmotu, která je špatně rozpustná ve vodě.

Disociace

H3AsO₄, spolu s kyselinou mravenčí a hydroxidem olova, je mírně slabý elektrolyt. Proto v tabulce ionizace nejdůležitějších kyselin má kyselina orto-arzenová tři disociační konstanty: 5,6 x 10^-3, 1,5 x 10^-7. a 3,89 x 10^-12.. Tyto ukazatele kvantifikují sílu kyseliny. Podle disociačních konstant v sérii anorganických kyselin H₃AsO₄ zaujímá pozici mezi chromovými a antimonovými kyselinami. Ruští chemici experimenters AL a IL AGAFONOVA formulovány matematický výraz, vyznačující se tím, odvozený vztah první a druhý disociační konstanta kyseliny arsenu z teplotě v rozmezí od 0 ° C do 50 ° C.

Vlastnosti chemických vlastností

Stupeň oxidace atomu arsenu, který je součástí molekuly kyseliny, je +5. To naznačuje skutečnost, že samotná sloučenina vykazuje při chemických reakcích s jinými látkami oxidační vlastnosti. Takže, když interaguje s jodidem draselným, působícím jako redukční činidlo, v kyselém prostředí mezi reakčními produkty nalezneme arsenitou kyselinu H₃AsO₃. Připomeňme, že kyselina arsenová, jejíž vzorec je H₃AsO_4, je tribázický, a proto při reakcích s alkalickými látkami nebo nerozpustnými bázemi může poskytnout tři druhy solí: průměry, hydro- a dihydroarsenáty. Kvalitní reakce na ionty AsO₄^3- v analytické chemii je interakce samotné kyseliny arzenové nebo jejích solí s rozpustnými stříbrnými solemi, například s dusičnanem. Výsledkem je srážení Ag₃AsO₄barva kávy.

Jodometrická metoda pro stanovení kyseliny arzenové

V analytické chemii je důležitým úkolem objev chemických sloučenin ve studovaných řešeních. Kyselina arzenicová, jejíž chemické vlastnosti jsme považovali za dřívější, lze detekovat mikrometodem jodometrie. K 1 ml jeho roztoku se nalije stejný objem 4N. roztoku kyseliny chlorovodíkové a 1 ml 4% roztoku jodidu draselného. Vznikne oxid dusičitý arsenu₂O_3, jejichž hmotnost s přísným dodržováním kvantitativních objemů činidel je vždy stejná a rovná se 0,5746 mg.

Oxidační schopnost kyseliny arzenové

Jak je známo, H₃AsO_4, stejně jako kyselina ortofosforečná, je elektrolyt střední síly. Jeho bílé čiré krystaly se rozprostírají ve vzduchu a mají složení 2H₃AsO₄ x H₂O. jeho soli s alkalickými kovy (jako průměr, a kyseliny), ve vodné roztoky mají hodnotu pH vyšší než 7. arzeničnany lithné, draselné, sodné a amonné soli jsou snadno rozpustné ve vodě, a zbývající medium soli nejsou v něm rozpustí. Kyselina arzenová je dobrá oxidační činidla. Při oxidačních a redukčních reakcích se redukuje na kyselinu arzenovou nebo arsin.

H₃AsO₄ + 2e + 2H⁺ = H₃AsO₃ + H₂O

H₃AsO₄ + 8e + 8H⁺ = AsH₃ + 4H₂O

Kromě toho kyselina arzenová snadno oxiduje různé kovy, siřičité a jodidové kyseliny, stejně jako sirovodík.

Výroba kyseliny arsenové

V laboratoři, H₃AsO₄ může být získána reakcí arsenič-ského seskvioxidu s kyselinou dusičnou při zahřívání. Ve výrobcích je oxid trojmocného dusíku a H₃AsO_4. Dalším způsobem, jak to dostat, je rozpustit ve vodě oxid arsenu. Často pro jeho výrobu se používá současná oxidace a hydrolýza trialkylarsenitů s roztokem peroxidu vodíku zahřátým na teplotu 50 ° C. Zároveň se z reakční směsi odstraní voda a alkohol. Roztok se potom odpaří a získá se kyselina arzenová se zvláštní čistotou. V přírodě je surovinou pro kyselinu arsenu jsou minerály arsenolite a arsenopyrite, které jsou bohaté na ložiska Čeljabinsku a Chita kraji Ruské federace.

Aplikace H3AsO4

Vzhledem k tomu, že kyselina orto-arzenová je jednou z nejsilnějších jedů. Jeho využití v průmyslu a každodenním životě je omezené. Soli jsou častější - arzenáty, jejichž toxicita je mnohem nižší než samotná H₃AsO_4. Tak, v dřevozpracujícím průmyslu, spolu s síran zinečnatý a sodná sůl pentachlorfenolu, kyselina arzenová se používá pro zpracování dřeva. Tato metoda minimalizuje ztráty způsobené ničením celulózy hubovými infekcemi a larvami brouků. V medicíně, H₃AsO₄ použití v přípravku léčiva "Atoxil" pro léčbu protozoálních infekcí, jako je giardiáza, balantidiáza, isospore.

Je třeba poznamenat, že infekce populace těmito infekcemi se v poslední době dramaticky zvýšila. Existuje několik důvodů - například infekce prostřednictvím potravin obsahujících spory prvoků, kousnutí hmyzem nebo sexuálně. Kyselina arzenitá se používá jako výchozí materiál při výrobě optických skel, stejně jako v elektrotechnice. Derivát H₃AsO₄ - jeho sodná sůl, se úspěšně používá v dermatologii a ftiziologii. Sloučeniny arzénu se používají ve stomatologii (arsenová pasta) jako lék používaný ke snížení citlivosti na bolest zaníceného nervu při jeho odstranění z dentálního kanálu.

Účinek kyseliny na lidské tělo

Jak již bylo řečeno, H₃AsO₄ vstupuje do druhé třídy zvýšeného nebezpečí - vysoce nebezpečných látek. Smrtelná je dávka samotné kyseliny a jejích solí v rozmezí 15 až 150 mg na kilogram tělesné hmotnosti. Spolu s obecným jedovatým účinkem způsobuje kyselina arzenová nekrózu kůže a sliznic vnitřních orgánů: plic, žaludku, střev.

V laboratoři během experimentů s arzenáty a H₃AsO₄ je nutné používat ochranné rukavice a samotné pokusy se provádějí pod kapotou. V případě intoxikace na úrovni buněk je jeho enzymatický systém porušován, protože enzymy jsou inaktivovány. V lidském těle otravy arzenáty vedou k parezi a dokonce paralýze. V onkologii chemoterapie s nedodržením dávkovacího režimu registruje případy otravy myarsenolem a novarsenolem. První pomoc při otravě solí kyseliny arzenové je okamžité mytí žaludku (například roztokem unithiolu nebo přípravků z oxidu křemičitého).

K prevenci akutního selhání ledvin je předepsán hemodialýza. Jako antidotum lze vedle 5% roztoku unithiolu použít i Striževského antidotum. Předtím, než přijde záchranná ambulance doma, může být roztok kyseliny citronové použit ke snížení úrovně intoxikace, poté vyvolat zvracení a opláchnout žaludek. Všechna lékařská opatření musí být prováděna s přísným přísným odpočinkem pod dozorem lékaře.