stringtranslate.com

Мышьяковая кислота

Три бутылки мышьяковой кислоты с Большой выставки : неочищенная, чистая и дистиллированная.

Мышьяковая кислота или арсоровая кислота — это химическое соединение с формулой H 3 AsO 4 . Более описательно записанная как AsO(OH) 3 , эта бесцветная кислота является мышьяковым аналогом фосфорной кислоты . Соли арсената и фосфата ведут себя очень похоже. Мышьяковая кислота как таковая не была выделена, но обнаружена только в растворе, где она в значительной степени ионизирована. Ее полугидратная форма ( 2H 3 AsO 4 ·H 2 O ) образует стабильные кристаллы. Кристаллические образцы дегидратируются при конденсации при 100 °C. [3]

Характеристики

Это тетраэдрический вид идеализированной симметрии C3v с длинами связей As–O в диапазоне от 1,66 до 1,71 Å. [ 4]

Так как это трехосновная кислота, ее кислотность описывается тремя равновесиями:

H3AsO4 + H2O ⇌ H2AsO​​​​−4+ [H 3 O] + , п К а1 = 2,19
H2AsO​​−4+ Н2О ⇌ HAsO2−4+ [H 3 O] + , p K a2 = 6,94
ХАсо2−4+ Н2О ⇌ AsO3−4+ [H 3 O] + , п К а3 = 11,5

Эти значения p K a близки к значениям для фосфорной кислоты . Высокоосновный арсенат-ион ( AsO3−
4) является продуктом третьей ионизации. В отличие от фосфорной кислоты, мышьяковая кислота является окислителем, что подтверждается ее способностью превращать иодид в иод .

Подготовка

Мышьяковая кислота получается путем обработки триоксида мышьяка концентрированной азотной кислотой . Триоксид диазота получается как побочный продукт. [5]

As 2 O 3 + 2 HNO 3 + 2 H 2 O → 2 H 3 AsO 4 + N 2 O 3

Полученный раствор охлаждают, получая бесцветные кристаллы полугидрата H 3 AsO 4 · 0,5H 2 O (или 2H 3 AsO 4 ·H 2 O ), хотя дигидрат H 3 AsO 4 ·2H 2 O образуется, когда кристаллизация происходит при более низких температурах. [5]

Другие методы

Мышьяковая кислота медленно образуется при растворении пентаоксида мышьяка в воде и при обработке мета- или пиромышьяковой кислоты ( H 4 As 2 O 7 ) холодной водой. Мышьяковую кислоту можно также получить непосредственно из элементарного мышьяка, увлажнив его и обработав озоном .

2 As + 3 H 2 O + 5 O 3 → 2 H 3 AsO 4 + 5 O 2

Приложения

Коммерческое применение мышьяковой кислоты ограничено ее токсичностью. Она является предшественником множества пестицидов. Она нашла случайное применение в качестве консерванта древесины , биоцида широкого спектра действия , отделочного средства для стекла и металла, а также реагента в синтезе некоторых красителей и органических соединений мышьяка. [6]

Безопасность

Мышьяковая кислота чрезвычайно токсична и канцерогенна, как и все соединения мышьяка. Она также едкая . LD 50 у кроликов составляет 6 мг/кг (0,006 г/кг). [7]

Ссылки

  1. ^ «Мышьяковая кислота».
  2. ^ Perrin, D. D., ред. (1982) [1969]. Константы ионизации неорганических кислот и оснований в водных растворах . Химические данные ИЮПАК (2-е изд.). Oxford: Pergamon (опубликовано в 1984 г.). Запись 11. ISBN 0-08-029214-3. LCCN  82-16524.
  3. ^ Холлеман, А. Ф.; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  4. ^ Ли, К.; Харрисон, ВТА (2007). «Тетраэтиламмоний дигидрогенарсенат бис(мышьяковая кислота) и 1,4-диазониабицикло[2.2.2]октан бис(дигидрогенарсенат) мышьяковая кислота: водородно-связанные сети, содержащие анионы дигидрогенарсената и нейтральные молекулы мышьяковой кислоты». Acta Crystallographica C. 63 ( Pt 7): m308–m311. doi :10.1107/S0108270107023967. PMID  17609552.
  5. ^ ab G. Brauer, ed. (1963). "Мышьяковая кислота". Справочник по препаративной неорганической химии . Т. 1 (2-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. стр. 601.
  6. ^ Minerals Yearbook, 2008, т. 1, Metals and Minerals. Правительственная типография. 2010. стр. 6–. ISBN 978-1-4113-3015-3.
  7. ^ Грунд, Сабина К.; Хануш, Куниберт; Вольф, Ганс Уве (2008). «Мышьяк и соединения мышьяка». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . doi :10.1002/14356007.a03_113.pub2. ISBN 978-3527306732.