Мышьяковая кіслата: хімічныя ўласцівасці, формула. Высокоопасные рэчывы

Ўздзеянне розных хімічных рэчываў на арганізм чалавека неадназначна. Большасць нам вядомых злучэнняў або з'яўляюцца нейтральнымі, або гуляюць станоўчую ролю ў жыццядзейнасці чалавека. Але ёсць група рэчываў, якія прадстаўляюць сур'ёзную пагрозу для здароўя. Яны падзеленыя на некалькі класаў. Разгляданая ў дадзенай артыкуле мышьяковая кіслата - адно з такіх таксічных хімічных злучэнняў. Згодна з прынятай у цяперашні час класіфікацыі, яна ўваходзіць у другі клас падвышанай небяспекі, нароўні з хлараформам, злучэннямі свінцу і літыя. Вывучым ўласцівасці мышьяковой кіслаты больш падрабязна.

Будова малекулы і агрэгатны стан рэчыва

Гэта злучэнне пры звычайных умовах мае крышталічную структуру. З'яўляючыся трехосновной, мышьяковая кіслата, формула якой H ₃ AsO _4, мае як сярэднія, так і кіслыя солі. Напрыклад, гидроарсенат калія - K ₂ HAsO _4, дигидроарсенат натрыю - NaH ₂ AsO _4, арсенат літыя - Li ₃ AsO _4. Прокаливая мышьяковую кіслату, атрымліваюць гемипентоксид мыш'яку, званы мышьяковым ангідрыдам. Яго белыя празрыстыя крышталі утвараюць шклопадобнае масу, дрэнна раствараецца ў вадзе.

дысацыяцыя

H3AsO _4, нароўні з мурашынай кіслатой і гідраксідам свінцу, з'яўляецца умерана слабым электралітам. Так, у табліцы іянізацыі найважнейшых кіслот ортомышьяковая кіслата мае тры канстанты дысацыяцыі: 5,6 х 10 ^-3, 1,5 х 10 ^-7 і 3, 89 х 10 ^-12. Гэтыя паказчыкі колькасна характарызуюць сілу кіслаты. У адпаведнасці з канстантамі дысацыяцыі, у шэрагу неарганічных кіслот H ₃ AsO ₄ займае становішча паміж хромавай і сурьмяной кіслотамі. Расійскія хімікі-эксперыментатары А. Л. і І. Л. Агафонава сфармулявалі матэматычнае выраз, у якім вывелі залежнасць першай і другой канстанты дысацыяцыі мышьяковой кіслаты ад тэмпературы ў інтэрвале ад 0 ° С да 50 ° С.

Асаблівасці хімічных уласцівасцяў

Ступень акіслення атама мыш'яку, якое ўваходзіць у склад малекулы кіслаты, роўная +5. Гэта сведчыць аб тым факце, што само злучэнне ў хімічных рэакцыях з іншымі рэчывамі праяўляе акісляльныя ўласцівасці. Так, пры яе ўзаемадзеянні з иодидом калія, які выступае ў якасці аднаўляльніка, у кіслай асяроддзі сярод прадуктаў рэакцыі мы выявім мышьяковистую кіслату H ₃ AsO _3. Нагадаем, што мышьяковая кіслата, формула якой H ₃ AsO _4, з'яўляецца трехосновной, а значыць, у рэакцыях са шчолачамі або нерастваральнымі падставамі яна можа даваць тры віды соляў: сярэднія, гідра- і дигидроарсенаты. Якаснай рэакцыяй на іён AsO ₄ ^3- ў аналітычнай хіміі служыць ўзаемадзеянне самой мышьяковой кіслаты або яе соляў з растваральнымі солямі срэбра, напрыклад, з нітратам. У выніку назіраем выпадзенне асадка Ag ₃ AsO ₄ кававага колеру.

Йодометрический метад вызначэння мышьяковой кіслаты

У аналітычнай хіміі важнай задачай з'яўляецца выяўленне хімічных злучэнняў у доследных растворах. Мышьяковая кіслата, хімічныя ўласцівасці якой мы разглядалі раней, можа быць выяўленая микрометодом йодометрии. Да 1 мл яе раствора прылівае такі ж аб'ём 4н. раствора салянай кіслаты і 1 мл 4% раствора ёдыду калія. Утворыцца сесквиоксид мыш'яку As ₂ O _3, маса якога пры строгім захаванні колькасных аб'ёмаў рэагентаў заўсёды аднолькавая і роўная 0,5746 мг.

Акісляльная здольнасць мышьяковой кіслаты

Як вядома, H ₃ AsO _4, як і ортофосфорная кіслата, з'яўляецца электралітам сярэдняй сілы. Яе белыя празрыстыя крышталі расплываюцца на паветры і маюць склад 2H ₃ AsO ₄ х H ₂ O. яе солі, адукаваныя шчолачнымі металамі (як сярэднія, так і кіслыя), у водных растворах маюць рн больш 7. арсенат літыя, калія, натрыю і амонія добра растваральныя ў вадзе, а астатнія сярэднія солі ў ёй не раствараюцца. Мышьяковая кіслата - добры акісляльнік. У акісляльна-аднаўленчых рэакцыях яна аднаўляецца да мышьяковистой кіслаты або арсина.

H ₃ AsO ₄ + 2e + 2H ⁺ = H ₃ AsO ₃ + H ₂ O

H ₃ AsO ₄ + 8e + 8H ⁺ = AsH ₃ + 4H ₂ O

Акрамя таго, мышьяковая кіслата лёгка акісляе розныя металы, сульфитную і йодидную кіслаты, а таксама серавадарод.

Атрыманне мышьяковой кіслаты

У лабараторных умовах H ₃ AsO ₄ можа быць атрымана рэакцыяй сесквиоксида мыш'яку з нітратнае кіслатой пры награванні. У прадуктах выяўляецца аксід трохвалентнага азоту і H ₃ AsO _4. Яшчэ адзін спосаб атрымання - гэта растварэнне ў вадзе аксіду мыш'яку. Часта для яе атрымання ўжываюць адначасовае акісленне і гідроліз триалкиларсенитов летнім да 50 ° С растворам пераксіду вадароду. Адначасова з рэакцыйнай сумесі адводзяць ваду і спірт. Затым раствор упаривают і атрымліваюць мышьяковую кіслату асаблівай чысціні. У прыродзе сыравінай для атрымання мышьяковой кіслаты служаць мінералы: арсенолит і арсенопирит, пакладамі якіх багатыя Чалябінская і Чыцінская вобласці Расійскай Федэрацыі.

прымяненне H3AsO4

Улічваючы той факт, што ортомышьяковая кіслата з'яўляецца адным з моцных ядаў. Яе прымяненне ў прамысловасці і побыце абмежавана. Больш распаўсюджаныя солі - арсенат, чыя таксічнасць значна менш, чым у самой H ₃ AsO _4. Так, у дрэваапрацоўчай прамысловасці разам з сернокіслой цынку і натрыевай соллю пентахлорфенола, мышьяковую кіслату ўжываюць для апрацоўкі драўніны. Такі метад зводзіць да мінімуму страты ад разбурэння цэлюлозы грыбковымі інфекцыямі і лічынкамі жукоў-шашаляў. У медыцыне H ₃ AsO ₄ ўжываюць у складзе прэпарата «Атоксил» для лячэння протозойных інфекцый, такіх як лямбліёз, балантидиаз, изоспороз.

Трэба адзначыць, што заражанасць насельніцтва гэтымі інфекцыямі ў апошні час рэзка вырасла. Прычын некалькі - напрыклад, заражэнне праз прадукты харчавання, якія змяшчаюць спрэчкі найпростых, праз укусы насякомых або палавым шляхам. Мышьяковая кіслата выкарыстоўваецца ў якасці зыходнага рэчывы ў працэсах вытворчасці аптычных шклоў, а таксама ў электратэхніцы. Вытворнае H ₃ AsO ₄ - яе натрыевую соль, паспяхова ўжываюць у дэрматалогіі і фтызіятрыі. Злучэння мыш'яку выкарыстоўваюцца ў стаматалогіі (мышьяковая паста) у якасці прэпарата, які выкарыстоўваецца для зніжэння болевы адчувальнасці запалёнага нерва пры яго выдаленні з зубнога канала.

Дзеянне кіслаты на арганізм чалавека

Як ужо было сказана раней, H ₃ AsO ₄ ўваходзіць у другі клас падвышанай небяспекі - высока небяспечныя рэчывы. Смяротнай лічыцца дазавання як самой кіслаты, так і яе соляў у межах ад 15 да 150 мг на кілаграм масы цела чалавека. Разам з агульным атрутным эфектам, мышьяковая кіслата выклікае некроз скурных пакроваў і слізістых абалонак унутраных органаў: лёгкіх, страўніка, кішэчніка.

У лабараторыі пры правядзенні досведаў з арсенат і H ₃ AsO ₄ абавязкова выкарыстанне ахоўных пальчатак, а самі эксперыменты праводзяць пад выцяжкай. У выпадку інтаксікацыі на ўзроўні клеткі парушаецца яе ферментатыўная сістэма, так як адбываецца інактывацыі энзімаў. У арганізме чалавека атручванне арсенат прыводзіць да парэзу і нават параліч. У анкалогіі пры правядзенні хіміятэрапіі пры незахаванні рэжыму дазавання прэпаратаў рэгіструюцца выпадкі атручвання миарсенолом і новарсенолом. Першая дапамога пры атручванні солямі мышьяковой кіслаты заключаецца ў неадкладным прамываньне страўніка (напрыклад, растворам унитиола ці прэпаратамі дыяксіду крэмнія).

Каб не дапусціць вострай нырачнай недастатковасці, прызначаюць працэдуру гемадыялізу. У якасці антыдоту, акрамя 5% раствора унитиола, можна выкарыстоўваць антыдот Стрыжэўская. Да прыезду неадкладнай хуткай дапамогі ў хатніх умовах для зніжэння ўзроўню інтаксікацыі можна ўжыць раствор цытрынавай кіслаты, затым выклікаць ірвоту, неабходна прамыць страўнік. Усе лячэбныя мерапрыемствы неабходна праводзіць з захаваннем строгага пасцельнага рэжыму пад наглядам лекара.