Львів
C
» » Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини

Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини

Вплив різних хімічних речовин на організм людини неоднозначно. Більшість нам відомих сполук або є нейтральними, або грають позитивну роль у життєдіяльності людини. Але є група речовин, що становлять серйозну загрозу для здоров'я. Вони розділені на кілька класів. Розглянута в даній статті миш'якова кислота – одне з таких токсичних хімічних сполук. Відповідно до прийнятої в даний час класифікації, вона входить у другий клас підвищеної небезпеки, поряд з хлороформом, сполуками свинцю та літію. Вивчимо властивості миш'яковистої кислоти більш докладно.


Будова молекули і агрегатний стан речовини

Це з'єднання при звичайних умовах має кристалічну структуру. Будучи трехосновной, миш'якова кислота, формула якої H 3 AsO 4 , має як середні, так і кислі солі. Наприклад, гидроарсенат калію – K 2 HAsO 4 , дигидроарсенат натрію – NaH 2 AsO 4 , арсенат літію – Li 3 AsO 4 . Прокаливая миш'якових кислоту, отримують гемипентоксид миш'яку, званий мишьяковим ангідридом. Його білі прозорі кристали утворюють склоподібну масу, яка розчиняється погано у воді.
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини

Дисоціація

H3AsO 4 поряд з мурашиною кислотою і гідроксидом свинцю, є помірно слабким електролітом. Так, в таблиці іонізації найважливіших кислот ортомишьяковая кислота має три константи дисоціації: 56 х 10 -3 , 15 х 10 -7 і 389 х 10 -12 . Ці показники кількісно характеризують силу кислоти. Відповідно з константами дисоціації, в ряду неорганічних кислот H 3 AsO 4 займає положення між хромової і сурм'яної кислотами. Російські хіміки-експериментатори А. Л. і В. Л. Агафонови сформулювали математичне вираз, в якому вивели залежність першої та другої константи дисоціації миш'яковистої кислоти від температури в інтервалі від 0°С до 50°С.


Особливості хімічних властивостей

Ступінь окислення атома миш'яку, що входить до складу молекули кислоти, дорівнює +5. Це говорить про той факт, що саме з'єднання в хімічні реакції з іншими речовинами виявляє окисні властивості. Так, при її взаємодії з иодидом калію, виступаючим в якості відновника, в кислому середовищі серед продуктів реакції ми виявимо миш'яковисту кислоту H 3 AsO 3 . Нагадаємо, що миш'якова кислота, формула якої H 3 AsO 4 є трехосновной, а значить, в реакціях з лугами або нерозчинними підставами вона може давати три типи солей: середні, гідро - і дигидроарсенати. Якісною реакцією на іон AsO 4 3 - в аналітичній хімії служить взаємодія самої миш'яковистої кислоти або її солей з розчинними солями срібла, наприклад, з нітратом. В результаті спостерігаємо випадання осаду Ag 3 AsO 4 кавового кольору.

Йодометричний метод визначення миш'яковистої кислоти

В аналітичній хімії важливим завданням є виявлення хімічних сполук у досліджуваних розчинах. Миш'якова кислота, хімічні властивості якої ми розглядали раніше, може бути виявлена микрометодом йодометрии. До 1 мл її розчину доливають такий же обсяг 4н. розчину соляної кислоти і 1 мл 4% розчину йодиду калію. Утворюється сесквиоксид миш'яку As 2 O 3 маса якого при строгому дотриманні кількісних обсягів реагентів завжди однакова і дорівнює 05746 мг.
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини

Окислювальна здатність миш'яковистої кислоти

Як відомо, H 3 AsO 4 як і ортофосфорна кислота, є електролітом середньої сили. Її білі прозорі кристали, що розпливаються на повітрі і мають склад 2H 3 AsO 4 х H 2 O. Її солі, які утворені лужними металами (як середні, так і кислі), у водних розчинах мають рН більше 7. Арсенати літію, калію, натрію й амонію добре розчиняються у воді, а інші середні солі в ній не розчиняються. Миш'якова кислота – хороший окислювач. В окисно-відновних реакціях вона відновлюється до миш'яковистої кислоти 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 Крім того, миш'якова кислота легко окислює різні метали, сульфитную і йодидную кислоти, а також сірководень.
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини

Отримання миш'яковистої кислоти

В лабораторних умовах H 3 AsO 4 може бути отримана реакцією сесквіоксіда миш'яку нітратної кислоти при нагріванні. У продуктах виявляється оксид тривалентного азоту і H 3 AsO 4. Ще один спосіб отримання – це розчинення у воді оксиду миш'яку. Часто для її одержання застосовують одночасне окислення і гідролізу триалкиларсенитов підігрітим до 50° С розчином пероксиду водню. Одночасно з реакційної суміші відводять воду і спирт. Потім розчин упарюють і одержують миш'якових кислоту особливої чистоти. У природі сировиною для отримання миш'яковистої кислоти служать мінерали: арсенолит і арсенопирит, поклади яких багаті Челябінська і Читинська області Російської Федерації.

Застосування H3AsO4

Враховуючи той факт, що ортомишьяковая кислота є одним з найсильніших отрут. Її застосування в промисловості та побуті обмежена. Більш поширені солі – арсенати, чия токсичність значно менше, ніж у самої H 3 AsO 4. Так, у деревообробній промисловості разом із сірчанокислим цинком і натрієвою сіллю пентахлорфенола, миш'якових кислоту застосовують для обробки деревини. Такий метод зводить до мінімуму втрати від руйнування целюлози грибковими інфекціями і личинками жуків-древоточцев. У медицині H 3 AsO 4 застосовують у складі препарату «Атоксіл» для лікування протозойних інфекцій, таких як лямбліоз, балантидіаз, изоспороз.
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини
Потрібно відзначити, що зараженість населення цими інфекціями в останній час різко зросла. Причин декілька – наприклад, зараження через продукти харчування, що містять спори найпростіших, через укуси комах або статевим шляхом. Миш'якова кислота використовується в якості вихідної речовини в процесах виробництва оптичних стекол, а також в електротехніці. Похідне H 3 AsO 4 - її натрієву сіль, успішно застосовують в дерматології та фтизіатрії. Сполуки миш'яку використовуються у стоматології (миш'якова паста) як препарату, що використовується для зниження больової чутливості запаленого нерва при його видаленні із зубного каналу.

Дію кислоти на організм людини

Як вже було сказано раніше, H 3 AsO 4 входить у другий клас підвищеної небезпеки – високо небезпечні речовини. Смертельною вважається дозування як самої кислоти та її солей в межах від 15 до 150 мг на кілограм маси тіла людини. Поряд з загальною отруйною ефектом, миш'якова кислота викликає некроз шкірних покривів і слизових оболонок внутрішніх органів: легенів, шлунка, кишечника.
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини
В лабораторії при проведенні дослідів з арсенатами і H 3 AsO 4 обов'язкове використання захисних рукавичок, а самі експерименти проводять під витяжкою. У разі інтоксикації на рівні клітини порушується її ферментативна система, так як відбувається інактивація ферментів. В організмі людини отруєння арсенатами призводить до парезів і навіть паралічів. В онкології при проведенні хіміотерапії при недотриманні режиму дозування препаратів реєструються випадки отруєння миарсенолом і новарсенолом. Перша допомога при отруєнні солями миш'яковистої кислоти полягає в негайному промиванні шлунка (наприклад, розчином унітіолу або препаратами діоксиду кремнію).
Миш'якова кислота: хімічні властивості, формула. Високонебезпечні речовини
Щоб не допустити гострої ниркової недостатності, призначають процедуру гемодіалізу. В якості антидоту, крім 5% розчину унітіолу, можна використовувати антидот Стрижевського. До приїзду швидкої невідкладної допомоги в домашніх умовах для зниження рівня інтоксикації можна застосувати розчин лимонної кислоти, потім викликати блювання і промити шлунок. Всі лікувальні заходи необхідно проводити з дотриманням суворого постільного режиму під наглядом лікаря.