حمض الزرنيخ: الخصائص الكيميائية ، الصيغة. مواد شديدة الخطورة

2024 مؤلف: Angel Austin | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 17:40

تأثير المواد الكيميائية المختلفة على جسم الإنسان غامض. معظم المركبات المعروفة إما محايدة أو تلعب دورًا إيجابيًا في حياة الإنسان. لكن هناك مجموعة من المواد التي تشكل تهديدًا خطيرًا على الصحة. هم مقسمون إلى عدة فصول. حمض الزرنيخ الذي تمت مناقشته في هذه المقالة هو أحد هذه المركبات الكيميائية السامة. وفقًا للتصنيف المعتمد حاليًا ، يتم تضمينه في الفئة الثانية من الخطر المتزايد ، إلى جانب مركبات الكلوروفورم والرصاص والليثيوم. دعونا ندرس خصائص حمض الزرنيخ بمزيد من التفصيل

بنية الجزيء وحالة تجميع المادة

هذا المركب له بنية بلورية في ظل الظروف العادية. كونه تريباسيك ، حمض الزرنيخ ، صيغته H₃AsO₄، يحتوي على أملاح متوسطة وحمضية. على سبيل المثال ، زرنيخات هيدروجين البوتاسيوم - K₂HAsO₄، ثنائي هيدروارسينات الصوديوم - NaH₂AsO4_{زرنيخات الليثيوم - Li}3_AsO4_{. عن طريق تكليس حمض الزرنيخ ، يتم الحصول على نصف أكسيد الزرنيخ ، الذي يسمى الزرنيخأنهيدريد. بلوراته البيضاء الشفافة تشكل كتلة زجاجية ، ضعيفة الذوبان في الماء.}

تفكك

H3AsO₄، جنبًا إلى جنب مع حمض الفورميك وهيدروكسيد الرصاص ، هو إلكتروليت ضعيف إلى حد ما. لذلك ، في جدول التأين لأهم الأحماض ، يحتوي حمض الأورثوارسينيك على ثلاثة ثوابت تفكك: 5.6 × 10^-3، 1.5 × 10^-7و 3 ، 89 × 10^-12. هذه المؤشرات تميز كميا قوة الحمض. وفقًا لثوابت التفكك ، في سلسلة الأحماض غير العضوية ، يحتل H₃AsO_{4موقعًا بين أحماض الكروميك والأنتيمون. صاغ الكيميائيون التجريبيون الروس A. L. و I. L. Agafonovs تعبيرًا رياضيًا اشتقوا فيه اعتماد ثوابت التفكك الأول والثاني لحمض الزرنيخ على درجة الحرارة في النطاق من 0 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية.}

ملامح الخواص الكيميائية

درجة أكسدة ذرة الزرنيخ ، وهي جزء من جزيء الحمض ، هي +5. يشير هذا إلى حقيقة أن المركب نفسه ، في التفاعلات الكيميائية مع المواد الأخرى ، يُظهر خصائص مؤكسدة. لذلك ، عندما يتفاعل مع يوديد البوتاسيوم ، الذي يعمل كعامل مختزل ، في وسط حمضي ، من بين منتجات التفاعل ، سنجد حمض الزرنيخ H₃AsO₃. تذكر أن حمض الزرنيخ ، الذي صيغته H₃AsO_{4 ،}ثلاثي القاعدة ، مما يعني أنه في التفاعلات مع القلويات أو القواعد غير القابلة للذوبان يمكن أن يعطي ثلاثة أنواع الأملاح: متوسطة ، مائية وثنائية. رد فعل نوعي على أيونAsO₄^3-في الكيمياء التحليلية هو تفاعل حمض الزرنيخ نفسه أو أملاحه مع أملاح الفضة القابلة للذوبان ، على سبيل المثال ، مع النترات. نتيجة لذلك ، نلاحظ هطول الأمطار في Ag₃AsO_{4 لون القهوة.}

طريقة قياس اليود لتقدير حمض الزرنيخ

في الكيمياء التحليلية مهمة مهمة هي الكشف عن المركبات الكيميائية في المحاليل المدروسة. يمكن الكشف عن حمض الزرنيخ ، الخصائص الكيميائية التي درسناها سابقًا ، بواسطة الطريقة الدقيقة لقياس اليود. إلى 1 مل من المحلول يسكب نفس الحجم من 4N. محلول حمض الهيدروكلوريك و 1 مل من محلول يوديد البوتاسيوم 4٪. ثاني أكسيد الزرنيخ كما يتكون₂O_3.

قوة أكسدة حمض الزرنيخ

كما تعلم ، H₃AsO_{4 ،}، مثل حمض الفوسفوريك ، هو إلكتروليت متوسط القوة. تتلاشى بلوراتها البيضاء الشفافة في الهواء ولها التكوين 2H₃AsO₄х H_{2O. أملاحه المكونة من معادن قلوية (متوسطة وحمضية) في المحاليل المائية لها أس هيدروجيني أكبر من 7. زرنيخات الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم والأمونيوم قابلة للذوبان في الماء بدرجة عالية ، بينما الأملاح المتوسطة المتبقية لا تذوب فيها. حمض الزرنيخ عامل مؤكسد جيد. في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، يتم اختزاله إلى حمض الزرنيخ أو الزرنيخ.}

H₃AsO₄+ 2e + 2H⁺=H₃AsO₃+ H_2O

H₃AsO₄+ 8e + 8H⁺=AsH₃+ 4H_2O

بالإضافة إلى ذلك ، يؤكسد حمض الزرنيخ بسهولة المعادن المختلفة ، أحماض الكبريتيت واليوديد ، وكذلك كبريتيد الهيدروجين.

إنتاج حمض الزرنيخ

في ظروف المختبر ، يمكن الحصول على H₃AsO₄عن طريق تفاعل سيسكوسايد الزرنيخ مع حمض النترات عن طريق التسخين. تحتوي المنتجات على أكسيد النيتريك ثلاثي التكافؤ و H₃AsO_{4.طريقة أخرى للحصول عليها هي إذابة أكسيد الزرنيخ في الماء. في كثير من الأحيان ، للحصول عليه ، يتم استخدام الأكسدة والتحلل المائي في وقت واحد لزرنيخ أرسينيت ثلاثي مع محلول بيروكسيد الهيدروجين المسخن إلى 50 درجة مئوية. في نفس الوقت ، يتم إزالة الماء والكحول من خليط التفاعل. ثم يتبخر المحلول ويتم الحصول على حمض الزرنيخ عالي النقاء. في الطبيعة ، المواد الخام للحصول على حمض الزرنيخ هي معادن: الزرنيوليت والزرنيبيريت ، وهي رواسب غنية في منطقتي تشيليابينسك وتشيتا في الاتحاد الروسي.}

باستخدام H3AsO4

بحقيقة أن حمض الأورثوارسينيك من أقوى السموم. استخدامه في الصناعة والحياة اليومية محدود. الأملاح الأكثر شيوعًا هي الزرنيخات ، التي تكون سُميتها أقل بكثير من تلك الموجودة في H₃AsO_{4 نفسها.}لذلك ، في صناعة النجارة ، إلى جانب كبريتات الزنك وملح الصوديوم الخماسي الكلوروفينول ، يستخدم حمض الزرنيخ في معالجة الأخشاب. تقلل هذه الطريقة من الخسائر الناتجة عن تدمير السليلوز بالفطرياتالتهابات ويرقات الخنافس النجاره. في الطب ، يستخدم H₃AsO_{4كجزء من عقار "أتوكسيل" لعلاج الالتهابات الأولية مثل الجيارديات وداء الشُّعْفَة وداء الأبواغ.}

وتجدر الإشارة إلى أن إصابة السكان بهذه العدوى قد ازدادت مؤخرًا بشكل كبير. هناك عدة أسباب - على سبيل المثال ، العدوى من خلال الطعام الذي يحتوي على جراثيم أوليات ، أو من خلال لدغات الحشرات أو من خلال الاتصال الجنسي. يستخدم حمض الزرنيخ كمادة أولية في إنتاج الزجاج البصري ، وكذلك في الهندسة الكهربائية. مشتق H₃AsO_{4- يستخدم ملح الصوديوم الخاص به بنجاح في الأمراض الجلدية وطب العيون. تستخدم مركبات الزرنيخ في طب الأسنان (معجون الزرنيخ) كدواء يستخدم لتقليل حساسية الألم للعصب الملتهب عند إزالته من قناة الأسنان.}

تأثير الحمض على جسم الإنسان

كما ذكرنا سابقًا ، يتم تضمين H₃AsO_{4في الفئة الثانية من الخطر المتزايد - المواد شديدة الخطورة. تعتبر الجرعة المميتة هي كل من الحمض نفسه وأملاحه التي تتراوح من 15 إلى 150 مجم لكل كيلوغرام من وزن جسم الإنسان. إلى جانب تأثير التسمم العام ، يتسبب حمض الزرنيخ في نخر الجلد والأغشية المخاطية للأعضاء الداخلية: الرئتين والمعدة والأمعاء.}

في المختبر ، عند إجراء تجارب مع الزرنيخ و H₃AsO_{4تأكد من استخدام القفازات الواقية ، ويتم إجراء التجارب تحت غطاء محرك السيارة. في حالة التسمم على مستوى الخلية ، يكون نظامها الأنزيمي مضطربًا ، حيث يتم تعطيل الإنزيمات. في جسم الإنسان ، يؤدي التسمم بالزرنيخ إلى شلل جزئي وحتى شلل. في علم الأورام ، أثناء العلاج الكيميائي ، يتم تسجيل حالات تسمم ميارسينول ونوفارسينول إذا لم يتم اتباع نظام الجرعات. تتمثل الإسعافات الأولية للتسمم بأملاح حمض الزرنيخ في غسيل معدي فوري (على سبيل المثال ، بمحلول من محلول أحادي أو ثنائي أكسيد السيليكون).}

لمنع الفشل الكلوي الحاد ، يوصف غسيل الكلى. كترياق ، بالإضافة إلى محلول أحادي بنسبة 5٪ ، يمكن استخدام ترياق Strizhevsky. قبل وصول سيارة إسعاف الطوارئ إلى المنزل ، يمكن استخدام محلول حامض الستريك لتقليل مستوى التسمم ، ثم التسبب في القيء وغسل المعدة. يجب تنفيذ جميع الإجراءات العلاجية بما يتوافق مع الراحة الصارمة في الفراش تحت إشراف الطبيب.