Arsin - Arsine

Arsin
Arsin
Arsine-3D-balls.png
Arsine-3D-vdW.png
İsimler
IUPAC adları
Arsenik trihidrit
Arsan
Trihidridoarsenik
Diğer isimler
Arsenüretlenmiş hidrojen,
Arsenli hidrit,
Hidrojen arsenit
Arsenik hidrit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.029.151 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
599
fıçı
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 2188
  • InChI=1S/AsH3/h1H3 KontrolY
    Anahtar: RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • InChI=1/AsH3/h1H3
    Anahtar: RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYAH
  • [ASH3]
Özellikler
KH 3
Molar kütle 77.9454  g/mol
Dış görünüş renksiz gaz
Yoğunluk 4.93  g/l, gaz; 1.640  g/mL (−64 °C)
Erime noktası -111.2 °C (-168.2 °F; 162.0 K)
Kaynama noktası -62,5 °C (−80,5 °F; 210,7 K)
0,2  g/100  mL (20 °C)
0,07  g/100  mL (25 °C)
Buhar basıncı 14,9  atm
Eşlenik asit Arsonyum
Yapı
Köşeli piramit
0.20 D 
Termokimya
Std molar
entropi
( S o 298 )
223  J⋅K -1 µmol -1
Std
oluşum entalpisi
f H 298 )
+66,4  kJ/mol
Tehlikeler
Ana tehlikeler Patlayıcı, yanıcı, potansiyel mesleki kanserojen
Güvenlik Bilgi Formu Bakınız: veri sayfası
GHS piktogramları GHS02: YanıcıGHS06: ZehirliGHS08: Sağlık tehlikesiGHS09: Çevresel tehlike
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H220 , H330 , H373 , H400 , H410
P210 , P260 , P271 , P273 , P284 , P304+340 , P310 , P314 , P320 , P377 , P381 , P391 , P403 , P403+233 , P405 , P501
NFPA 704 (ateş elmas)
4
4
2
Alevlenme noktası −62 °C (−80 °F; 211 K)
Patlayıcı limitler %5,1–78
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
2.5  mg/kg (intravenöz)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
TWA 0.05  ppm (0.2  mg / m 3 )
REL (Önerilen)
Cı 0.002  mg / m 3 [15 dakika]
IDLH (Ani tehlike)
3  sayfa/dk
Bağıntılı bileşikler
İlgili hidritler
amonyak ; fosfin ; stibin ; bizmutin
Ek veri sayfası
Kırılma indisi ( n ),
Dielektrik sabitir ), vb.
termodinamik
veriler
Faz davranışı
katı-sıvı-gaz
UV , IR , NMR , MS
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Arsin ( IUPAC adı: arsane ) bir bir inorganik bileşik ile , formül olarak H 3 . Bu yanıcı piroforik , ve son derece toksik azot grubu hidrit gaz basit bileşiklerden biri olan arsenik . Ölümcül olmasına rağmen, yarı iletken endüstrisinde ve organoarsenik bileşiklerin sentezi için bazı uygulamalar bulur . Terimi, arsin yaygın bir sınıfını tarif etmek için kullanılan organoarsenic formül ASH bileşiklerinin 3-x R x , R '= aril veya alkil . Örneğin, şöyle (Cı- 6 , H 5 ) 3 olarak adlandırılan trifenilarsin , "bir arsin" olarak adlandırılır.

Genel Özellikler

Standart durumunda arsin, suda (20 °C'de %20) ve birçok organik çözücüde az çözünür, renksiz, havadan daha yoğun bir gazdır . Arsinin kendisi kokusuz olsa da, hava ile oksidasyonu nedeniyle , bileşik 0,5 ppm'nin üzerinde mevcut olduğunda hafif bir sarımsak veya balık benzeri koku koklamak mümkündür . Bu bileşik kinetik olarak kararlıdır: oda sıcaklığında sadece yavaş ayrışır. Yaklaşık sıcaklıklarda. 230 °C, arsenik ve hidrojene ayrışma Marsh Testinin temeli olmak için yeterince hızlıdır (aşağıya bakınız). Stibine benzer şekilde , reaksiyon sırasında serbest kalan arsenik aynı reaksiyon için bir katalizör görevi gördüğünden , arsinin ayrışması otokatalitiktir. Nem , ışığın varlığı ve belirli katalizörler (yani alümina ) gibi diğer birkaç faktör dekompozisyon hızını kolaylaştırır.  

AsH 3 , H–As–H açıları 91.8° ve her biri 1.519 Å uzunluğunda üç eşdeğer As–H bağına sahip piramidal bir moleküldür .

Keşif ve sentez

ASH 3 genelde reaksiyonu ile hazırlanmaktadır 3+ H kaynağa - eşdeğerleri.

4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 AsH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3

1775'te bildirildiği gibi, Carl Scheele , asit varlığında arsenik (III) oksidi çinko ile indirgedi . Bu reaksiyon, aşağıda açıklanan Marsh testinin bir başlangıcıdır .

Alternatif olarak, As 3− kaynakları da bu gazı üretmek için protonik reaktiflerle reaksiyona girer. Çinko arsenit ve sodyum arsenit uygun öncülerdir:

Zn 3 As 2 + 6 H + → 2 Kül 3 + 3 Zn 2+
Na 3 As + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr

Reaksiyonlar

Külün kimyasal özelliklerinin anlaşılması 3 iyi gelişmiştir ve daha hafif davranışı ortalama göre tahmin edilebilir azot grubu gibi meslektaşları, PH 3 ve SbH 3 .

termal ayrışma

Ağır hidrür için tipik (örneğin, SBH 3 H 2 Te, SNH 4 ) ve kül 3 unsurları ile ilgili olarak kararsızdır. Diğer bir deyişle, kül 3 kinetik ancak termodinamik olarak stabil değildir.

2 KülH 3 → 3 H 2 + 2 As

Bu ayrışma reaksiyonu, As elementini saptayan aşağıda açıklanan Marsh Testinin temelidir.

Oksidasyon

SbH benzetme devam 3 , kül 3 hali hazırda bir okside konsantre O ile 2 ya da seyreltilmiş O 2 havada konsantrasyon:

2 Kül 3 + 3 O 22 O 3 + 3 H 2 O Olarak

Arsin, potasyum permanganat , sodyum hipoklorit veya nitrik asit gibi güçlü oksitleyici ajanların varlığında şiddetli reaksiyona girer .

Metalik türevlerin öncüsü

ASH 3 "çıplak" (veya "hemen hemen çıplak") As metal kompleksleri için bir haberci olarak kullanılır. Örnek dimanganese türleri [(C 5 , H 5 ), Mn (CO) 2 ] 2 Mn değeri, burada kül, 2 kül temel düzlemseldir.

Gutzeit testi

Arsenik için bir karakteristik testi külü reaksiyonunu içerir 3 Ag ile + arsenik için Gutzeit testi denir. Bu test, eskimiş olmasına karşın analitik kimya , altta yatan reaksiyonlar da külü afinitesini göstermektedir 3 "yumuşak" metal katyonları için. Gutzeit testinde, kül 3 sulu arsenik bileşiklerinin, tipik olarak, indirgenmesi ile oluşturulur arsenitler H varlığında Zn, 2 SO 4 . Gelişmiş gaz kül 3 daha sonra iyodinin maruz 3 ya toz veya bir çözelti halinde olabilir. Katı iyodinin ile 3 , kül 3 reaksiyona girerek sarı Ag üretmek üzere 4 Asno 3 AsH ise, 3 iyodinin bir çözeltisi ile reaksiyona girerek 3 siyah Ag vermek üzere 3 As.

Asit-baz reaksiyonları

As-H bağının asidik özelliklerinden sıklıkla yararlanılır. Böylece, AsH 3 protondan arındırılabilir :

AsH 3 + NaNH 2 → NaAsH 2 + NH 3

Alüminyum trialkiller ile reaksiyon üzerine, kül 3 trimerik [R verir 2 Alash 2 ] 3 , R = (CH, 3 ) 3 Bu reaksiyon külden GaAs formları mekanizmaya ilgili olan 3 (aşağıya bakınız).

ASH 3 , genel olarak bazik olmayan olarak kabul edilir, ancak protonlanması için superacids tetrahedral türlerin izole edilebilir tuzları [ASH vermek üzere 4 ] + .

Halojen bileşikleri ile reaksiyon

Arsinin halojenler ( flor ve klor ) veya nitrojen triklorür gibi bazı bileşikleri ile reaksiyonları son derece tehlikelidir ve patlamalara neden olabilir.

katenasyon

PH davranışı aksine 3 , kül 3 H, ancak kararlı zincirleri oluşturmayan 2 zamanda kül 2 ve hatta, H 2 de-As (H) Ash 2 tespit edilmiştir. Diarsin, -100 °C'nin üzerinde kararsızdır.

Uygulamalar

Mikroelektronik uygulamaları

AsH 3 , mikroelektronik ve katı hal lazerleri ile ilgili yarı iletken malzemelerin sentezinde kullanılır . Fosforla ilgili olarak arsenik, silikon ve germanyum için bir n-dopantıdır . Daha da önemlisi, kül 3 yapmak için kullanılan yarı iletken GaAs ile kimyasal buhar biriktirme (CVD) 700-900 ° C de:

Ga(CH 3 ) 3 + AsH 3 → GaAs + 3 CH 4

Mikroelektronik uygulamalar için, arsin, bir alt atmosferik gaz kaynağı aracılığıyla sağlanabilir . Bu tip gaz paketinde, arsin, bir gaz silindiri içindeki katı, mikro gözenekli bir adsorban üzerinde adsorbe edilir. Bu yöntem, gazın basınçsız depolanmasını sağlayarak silindirden arsin gazı sızıntısı riskini önemli ölçüde azaltır. Bu aparat ile gaz tüpü valf çıkışına vakum uygulanarak arsin elde edilir. İçin yarı iletken üretim , iyon implantasyonu işlemler, yüksek vakum altında faaliyet olarak, bu yöntem, uygulanabilir.

Kimyasal savaş

İkinci Dünya Savaşı'ndan önce AsH 3 olası bir kimyasal savaş silahı olarak önerildi . Gaz renksizdir, neredeyse kokusuzdur ve kimyasal savaşta aranan bir örtücü etki için gerekli olduğu için havadan 2,5 kat daha yoğundur. Sarımsak benzeri kokusunu koklamak için gerekenden çok daha düşük konsantrasyonlarda da öldürücüdür . Bu özelliklerine rağmen, yüksek yanıcılığı ve yanıcı olmayan alternatif fosgen ile karşılaştırıldığında daha düşük etkinliği nedeniyle arsin hiçbir zaman resmi olarak bir silah olarak kullanılmamıştır . Diğer yandan, bir çok organik bileşikler gibi arsine göre, levizit (β-chlorovinyldichloroarsine), Adamsite (diphenylaminechloroarsine), Clark, 1 ( diphenylchloroarsine ) ve Clark 2 ( Difenilsiyo ) etkili bir kimyasal savaş kullanım için geliştirilmiştir.

Adli bilim ve Marsh testi

AsH 3 , arsenik zehirlenmesinin tespitinde kimyasal bir ara madde olduğu için adli bilimlerde de iyi bilinmektedir . Eski (ama son derece hassas) Marsh testi , arsenik varlığında AsH 3 üretir . 1836'da James Marsh tarafından yayınlanan bu prosedür, bir kurbanın vücudunun (tipik olarak mide içeriği) As içeren bir örneğinin As içermeyen çinko ve seyreltik sülfürik asit ile muamele edilmesine dayanmaktadır : numune arsenik içeriyorsa gaz halinde arsin oluşacaktır. Gaz bir cam tüpe süpürülür ve 250-300 °C civarında ısıtılarak ayrıştırılır. As'ın varlığı, ekipmanın ısıtılmış kısmında bir tortu oluşumu ile gösterilir. Öte yandan, bir kara ayna yatağının görünümünü serin ekipman parçası (son derece kararsız antimon varlığını gösterir SBH 3 düşük sıcaklıklarda bile bileşenlerine ayrılır).

Marsh testi, 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında yaygın olarak kullanıldı; günümüzde adli tıp alanında atomik spektroskopi , endüktif eşleşmiş plazma ve x-ışını floresan analizi gibi daha karmaşık teknikler kullanılmaktadır. 20. yüzyılın ortalarında eser miktarda arsenik tespit etmek için nötron aktivasyon analizi kullanılmış olsa da , o zamandan beri modern adli tıpta kullanım dışı kalmıştır.

Toksikoloji

Arsinin toksisitesi diğer arsenik bileşiklerinden farklıdır. Ana maruz kalma yolu inhalasyondur, ancak cilt temasından sonra zehirlenme de tarif edilmiştir. Arsin , kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobine saldırır ve vücut tarafından yok edilmelerine neden olur.

Belirgin hale gelmesi birkaç saat sürebilen ilk maruziyet belirtileri baş ağrısı , baş dönmesi ve mide bulantısıdır , bunu hemolitik anemi (yüksek düzeyde konjuge olmayan bilirubin ), hemoglobinüri ve nefropati takip eder . Ağır vakalarda, böbreklerdeki hasar uzun süreli olabilir.

250 ppm'lik arsin konsantrasyonlarına maruz kalma hızla ölümcüldür: 30 dakikalık maruz kalma için 25-30 ppm'lik konsantrasyonlar ölümcüldür ve daha uzun maruz kalma sürelerinde 10 ppm'lik konsantrasyonlar ölümcül olabilir. Zehirlenme belirtileri 0,5 ppm'lik konsantrasyonlara maruz kaldıktan sonra ortaya çıkar. Diğer arsenik bileşiklerinde olduğu gibi, uzun süreli maruz kalmanın arsenikoza yol açabileceğini varsaymak makul olsa da, arsinin kronik toksisitesi hakkında çok az bilgi vardır .

ABD Acil Durum Planlaması ve Topluluk Bilgi Edinme Hakkı Yasası'nın (42 USC 11002) 302. Bölümünde tanımlandığı gibi Amerika Birleşik Devletleri'nde son derece tehlikeli bir madde olarak sınıflandırılır ve üreten, depolayan, veya önemli miktarlarda kullanın.

Mesleki maruziyet limitleri

Ülke sınır
Arjantin Onaylanmış insan kanserojen
Avustralya TWA 0.05  ppm (0.16 mg / m 3 )
Belçika TWA 0.05  ppm (0.16 mg / m 3 )
Bulgaristan Onaylanmış insan kanserojen
Kolombiya Onaylanmış insan kanserojen
Danimarka TWA 0.01  ppm (0.03 mg / m 3 )
Mısır TWA 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
Fransa
Macaristan TWA 0.2 mg / m 3 STEL 0.8 mg / m 3
Japonya
Ürdün Onaylanmış insan kanserojen
Meksika TWA 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
Hollanda MAC-TCG 0.2 mg / m 3
Yeni Zelanda TWA 0.05  ppm (0.16 mg / m 3 )
Norveç TWA 0.003  ppm (0.01 mg / m 3 )
Filipinler TWA 0.05  ppm (0.16 mg / m 3 )
Polonya TWA 0.2 mg / m 3 STEL 0.6 mg / m 3
Rusya STEL, 0.1 mg / m 3
Singapur Onaylanmış insan kanserojen
Güney Kore TWA 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
İsveç TWA 0.02  ppm (0.05 mg / m 3 )
İsviçre MAK-hafta 0,05  ppm (0,16 mg/m 3 )
Tayland TWA 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
Türkiye TWA 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
Birleşik Krallık TWA 0.05  ppm (0.16 mg / m 3 )
Amerika Birleşik Devletleri 0.05  ppm (0.2 mg / m 3 )
Vietnam Onaylanmış insan kanserojen

Not: Gölgeli alanlar, standart verilmeyen maruz kalma sınırlarını gösterir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar