Das Arsin oder Arsano ist ein farbloses und geruchloses Gas, obwohl es bei Kontakt mit Luft leicht nach Knoblauch und Fisch riecht. Der Begriff Arsin wird nicht nur zur Bezeichnung der Verbindung AsH verwendet3, wird auch verwendet, um einen Satz von organischen Arsen (As) -Verbindungen der Formel AsH zu beschreiben3-xR.x.
In der Formel steht R für Alkyl- oder Arylverbindungen. Zum Beispiel ist die Verbindung As (C.6H.5)3 Triphenylarsin genannt, ist es als Arsin bekannt.
In der anorganischen Chemie gibt es jedoch nur ein Arsin: AsH3 (oberes Bild). Die violette Kugel repräsentiert das Arsenatom und die weißen die Wasserstoffatome. Obwohl nicht gezeigt, befindet sich über dem Arsen ein Paar freier Elektronen (··).
Die toxische Wirkung von Arsin erfolgt hauptsächlich durch Inhalation, da es die Alveolarwand passiert und ins Blut gelangt. Dort bewirkt es eine Hämolyse von Erythrozyten, wobei Hämoglobin freigesetzt wird, das die Nierentubuli schädigt und zu einer Nierenfunktionsstörung führt..
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Wie in den beiden oberen Bildern zu sehen ist, ist der AsH3 es hat eine pyramidenförmige Struktur. Das As-Atom befindet sich in der Mitte der Pyramide, während sich die drei Hs in jedem ihrer Eckpunkte befinden. Die chemische Hybridisierung von As sollte normalerweise sp3 diese Geometrie zu übernehmen.
Das Bild zeigt, dass die As-H-Bindungen eine Länge von 1,519 Å haben und die drei H durch einen Winkel von 91,8 ° voneinander getrennt sind. Dieser Winkel unterscheidet sich erheblich von 107 ° für das Ammoniakmolekül NH3, Anzeige einer Annäherung zwischen dem H..
Einige Chemiker argumentieren, dass dies auf den Unterschied zwischen den Atomradien zwischen N und As zurückzuführen ist.
Da das H das kleinste N ist, sind sie näher beieinander und erhöhen ihre elektrostatischen Abstoßungen, die dazu neigen, sie auseinander zu bewegen. In der Zwischenzeit ist das As größer, so dass die Hs weiter voneinander entfernt sind und die Abstoßungen zwischen ihnen geringer sind, sodass sie dazu neigen, sich weniger zu trennen..
-Arsine oder Arsano
-Arsenhydrid
-Arsentrihydrid
-Arsenwasserstoff
77,946 g / mol.
Farbloses Gas.
Es ist geruchlos, aber in Kontakt mit der Luft riecht es leicht nach Knoblauch und Fisch. Es ist kein reizendes Gas und erzeugt außerdem keine unmittelbaren Symptome. Daher sind sich die Menschen ihrer Anwesenheit möglicherweise nicht bewusst.
-80,4ºF bis 760 mmHg (-62,5ºC).
--116 ºC (179 ºF).
-62 ° C (-80 ° F, 211 ° K). Leichtentzündliches Gas.
In Wasser 28 mg / 100 ml (praktisch unlöslich in Wasser). In Alkohol und Alkali schwer löslich. Löslich in Benzol und Chloroform.
4,93 g / l Gas.
2,66 bis 2,695 (bezogen auf Luft als 1).
11.000 mmHg bei 20 ºC.
Wenn es feuchtem Licht ausgesetzt wird, zersetzt sich feuchtes Arsin schnell und setzt glänzendes schwarzes Arsen ab.
Wenn es zur Zersetzung erhitzt wird, gibt es hochgiftigen Arsenrauch ab, der von Wasserstoffgas begleitet wird. Es zersetzt sich bei 300ºC.
26,69 kJ / mol.
+ 66,4 kJ / mol.
Im vorherigen Abschnitt wurden andere akzeptierte Namen für Arsin erwähnt. Da es sich um ein binäres Hydrid zwischen Arsen und Wasserstoff handelt, kann es anhand der systematischen, Stamm- und traditionellen Nomenklaturen benannt werden.
In der systematischen Nomenklatur zählen sie die Anzahl der Wasserstoffatome. So lautet sein Name: triArsenhydrid.
Sein Name gemäß der Bestandsnomenklatur ist sehr ähnlich, fügt jedoch seine Last mit römischen Ziffern in Klammern hinzu: Arsenhydrid (III).
Und in Bezug auf die traditionelle Nomenklatur heißt sie arsina oder arsano.
Es kann auch als Arsenwasserstoff bezeichnet werden; es ist jedoch nicht ganz richtig, da es die Annahme implizieren würde, dass Arsen elektronegativer als Wasserstoff ist und als As an der Bindung beteiligt ist3-.
Arsin wird zur Herstellung von Halbleitermaterialien verwendet, die in der Mikroelektronik und in Festkörperlasern verwendet werden. Es wird als Dotierstoff für Silizium und Germanium verwendet. Arsin wird bei der Herstellung des Halbleiter-GaAs verwendet.
Das verwendete Verfahren ist die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) bei 700 - 900 ºC gemäß der folgenden Reaktion:
Ga (CH3)3 + Asche3 => GaAs + 3CH4
Arsine ist ein tödliches Gas, daher wurde es für den Einsatz in der chemischen Kriegsführung gedacht. Aufgrund seiner hohen Entflammbarkeit und geringeren Wirksamkeit im Vergleich zu anderen weniger brennbaren Verbindungen wurde es jedoch nie offiziell als chemische Waffe eingesetzt..
Es wurde jedoch gezeigt, dass einige von Arsin abgeleitete organische Verbindungen, die viel stabiler sind, in der chemischen Kriegsführung von Nutzen sind, beispielsweise Lewisit (β-Chlorovinyldichlorarsin)..
Arsin ist ein Gas, das sich in der Luft entzündet, aber seine stabileren organischen Derivate, zum Beispiel AsR3 (R = Alkyl- oder Arylgruppen) werden als Bindemittel in der Metallkoordinationschemie verwendet.
Das Ass (C.6H.5) ist ein weiches Bindemittel und wird daher üblicherweise in Metallkomplexe mit Zentralatomen mit niedrigen Oxidationsstufen (weiche Kationen) eingebaut..
Seine Toxizität ist derart, dass es bei einer Konzentration in der Luft von 250 ppm sofort tödlich ist. Kann bei 30-minütiger Exposition bei einer Inhalationsluftkonzentration von 25 - 50 ppm tödlich sein.
Der größte Teil der toxischen Wirkung von Arsin erfolgt durch Einatmen. Es ist in der Lage, die Alveolarwand zu überqueren und in das Blut zu gelangen, wo es seine toxische Wirkung ausübt, die auf Erythrozyten und die Nierenfunktion ausgeübt wird..
Eine Arsinvergiftung äußert sich in Bewusstseinsstörungen, Schock, Hämaturie, Gelbsucht und Nierenversagen..
Arsin hat mehrere Wirkungen, die auf die Wand von Erythrozyten und Hämoglobin ausgeübt werden. Sie fördert die Freisetzung der Hämgruppe aus Hämoglobin. Arsin ist ein indirektes hämolytisches Mittel, das die Wirkung der Katalase hemmt.
Dies führt zur Anreicherung von Wasserstoffperoxid (H.zweiODERzwei), was zum Bruch der Erythrozytenmembran führt. Andererseits führt Arsin zu einer Abnahme der intrazellulären Konzentration von reduziertem Glutathion (GSH), was zur Zerstörung der Erythrozytenmembran beiträgt.
Massive Hämolyse ist tödlich und äußert sich in einer Verringerung der Blutkonzentration von Hämoglobin und Hämatokrit. erhöhte Serumhämoglobin- und Bilirubinkonzentration; und Hämaturie.
Nierenversagen resultiert aus der Ausfällung von Hämoglobin in Form von Abgüssen in den Nierentubuli, die bei Autopsien beobachtet wurden. In vitro wurden jedoch auch Hinweise auf eine direkte toxische Wirkung von Arsin auf Nierenzelllinien in Kultur gefunden.
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