ثالث أكسيد الزرنيخ (AS2O3): الهيكل والخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2025

و ثالث أكسيد الزرنيخ هو مركب غير العضوية التي هي والصيغة الكيميائية ₂ O ₃. يتحول الزرنيخ في حالته المعدنية بسرعة إلى هذا الأكسيد ، وهو سم شديد السمية يمكن أن يكون له مظاهر حادة ومزمنة.

بما أن الزرنيخ والأكسجين من عناصر الكتلة p ، مع اختلاف منخفض نسبيًا في الكهربية ، فمن المتوقع أن ₂ O ₃ هو مركب تساهمي ؛ وهذا يعني، أن السندات و-O تسود في تقريرها الصلبة، خلال التفاعلات كهرباء بين و ³⁺ وO ^2- الأيونات.

ثالث أكسيد الزرنيخ الصلب. المصدر: Walkerma من ويكيميديا ​​كومنز.

يحدث التسمم الحاد بثلاثي أكسيد الزرنيخ عن طريق الابتلاع أو الاستنشاق ، وأهم مظاهر ذلك: اضطرابات معدية معوية شديدة ، وتشنجات ، وهبوط في الدورة الدموية ، ووذمة رئوية.

ومع ذلك ، على الرغم من سميته ، فقد تم استخدامه صناعيًا ؛ على سبيل المثال ، في الحفاظ على الخشب ، في إنتاج الأصباغ ، وأشباه الموصلات ، إلخ. كما تم استخدامه في الماضي في علاج العديد من الأمراض.

ثالث أكسيد الزرنيخ مركب مذبذب ، قابل للذوبان في الأحماض والقلويات المخففة ، غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية ، وقابل للذوبان نسبيًا في الماء. يحدث في صورة صلبة (الصورة العلوية) ، مع شكلين بلوريين: مكعب وأحادي الميل.

هيكل ثالث أكسيد الزرنيخ

كلوديتيتا

في درجة حرارة الغرفة ، يتبلور ₂ O ₃ إلى اثنين من الأشكال أحادية الميل ، وكلاهما موجود في معدن كلوديتيت. يوجد فيها وحدات هرم مثلثية AsO ₃ ، والتي ترتبط بذرات الأكسجين الخاصة بها لتعويض النقص الإلكتروني للوحدة بنفسها.

في واحدة متعددة الأشكال ، ترتبط وحدات AsO ₃ بصفوف تشكيل (claudetite I) ، وفي الأخرى ترتبط كما لو كانت تنسج شبكة (claudetite II):

هيكل متعدد الأشكال كلوديتيت I. المصدر: بن ميلز.

هيكل متعدد الأشكال كلوديتيت II. المصدر: بن ميلز.

سائل وغازي

عندما يتم تسخين كل تلك الهياكل التي تحدد البلورات أحادية الميل ، تكون الاهتزازات من النوع الذي يؤدي إلى تحطم العديد من روابط As-O ، وينتهي الأمر بجزيء أصغر: مثل ₄ O ₆. يظهر هيكلها في الصورة أدناه.

جزيء As4O6. المصدر: بن ميلز

يمكن القول أنها تتكون من ثنائيات As ₂ O ₃. استقراره لدرجة أنه يدعم 800 درجة مئوية في الطور الغازي ؛ ولكن ، فوق درجة الحرارة هذه ، يتفتت إلى جزيئات كـ ₂ O ₃.

أرسينولايت

بما أن ₄ O _{6 نفسها} يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض لتتبلور إلى مادة صلبة مكعبة ، يوجد هيكلها في معدن الزرنيوليت.

جزيئات As4O6 في مادة الزرنيوليت الصلبة. المصدر: بن ميلز

لاحظ أن الصورة تظهر الهيكل من مستوى أعلى. بالمقارنة مع claudetite ، فإن اختلافها الهيكلي مع الزرنيوليت واضح. هنا ، هم جزيئات منفصلة مثل ₄ O ₆ التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة قوى فان دير فال.

الخصائص

الأسماء التجارية

- أرسينولايت

-رسولنت

-تريسينوكس

-كلوديتيت

الوزن الجزيئي الغرامي

197.84 جم / مول.

مظهر جسماني

- بلورات مكعبة بيضاء (الزرنيوليت).

- بلورات أحادية الميل عديمة اللون (كلوديتيت).

- كتل صلبة بيضاء أو شفافة أو زجاجية أو غير متبلورة أو مسحوق بلوري.

رائحة

الحمام.

المذاق

لا طعم له.

نقطة الغليان

460 درجة مئوية.

نقطة الانصهار

-313 درجة مئوية (كلوديتيت).

-274 درجة مئوية (أرسينوليت).

نقطة الاشتعال

485 درجة مئوية (متصاعد).

الذوبان في الماء

17 جم / لتر عند 18 درجة مئوية (20 جم / لتر عند 25 درجة مئوية).

الذوبان

قابل للذوبان في الأحماض (خاصة حمض الهيدروكلوريك) والقلويات. عمليا غير قابل للذوبان في الكلوروفورم والأثير.

كثافة

-3.85 جم / سم ³ (بلورات مكعبة) ؛

-4.15 جم / سم ³ (بلورات معينية).

ضغط البخار

2.47 · 10 ^-4 مم زئبق عند 25 درجة مئوية.

تقسيم

إنه غير قابل للاحتراق ، ولكن عند التسخين يمكن أن ينتج عنه دخان سام قد يشمل الزرنيخ.

تآكل

في حالة وجود الرطوبة يمكن أن تكون مادة أكالة للمعادن.

حرارة التبخير

77 كيلو جول / مول.

ثابت التفكك (كا)

1.1 · 10 ^-4 عند 25 درجة مئوية.

معامل الانكسار

-1،755 (أرسينولايت)

-1.92-2.01 (كلوديتيت).

التفاعلية

ثالث أكسيد الزرنيخ مركب مذبذب ، لكنه يعمل بشكل مفضل كحمض.

- يمكن أن يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك أو حمض الهيدروفلوريك ، مكونًا ثلاثي كلوريد الزرنيخ أو ثلاثي فلوريد الزرنيخ.

- يتفاعل أيضًا مع المؤكسدات القوية مثل حامض النيتريك مسبباً حمض الزرنيخ وأكسيد النيتروز.

- ثالث أكسيد الزرنيخ يمكن أن يتفاعل مع حمض النيتريك ، وينتج الزرنيخ أو عنصر الزرنيخ ، حسب ظروف التفاعل.

مثل ₂ O ₃ + 6 Zn + 12 HNO ₃ => 2 AsH ₃ + 6 Zn (NO ₃) ₂ + 3 H ₂ O.

كان هذا التفاعل بمثابة الأساس لإنشاء اختبار Marsh ، المستخدم للكشف عن التسمم بالزرنيخ.

التسمية

حيث يمكن تسمية ₂ O ₃ وفقًا للتسميات التالية ، مع العلم أن الزرنيخ يعمل بالتكافؤ +3:

-أكسيد الأرسينوس (التسمية التقليدية).

- أكسيد الزرنيخ (III) (تسمية المخزون).

ثالث أكسيد الديارسينيك (تسمية منهجية).

التطبيقات

صناعي

- يستخدم في صناعة الزجاج كعامل تبيض على وجه التحديد. كما أنها تستخدم في صناعة السيراميك والمنتجات الإلكترونية والألعاب النارية.

- يضاف كعنصر ثانوي إلى السبائك النحاسية لزيادة مقاومة التآكل لسبائك المعادن.

- كما أن ₂ O ₃ هي مادة البداية لتحضير عنصر الزرنيخ ، لتحسين التوصيلات الكهربائية ، ولإنتاج أشباه موصلات الزرنيخ

- تستخدم ₂ O ₃ وكذلك الزرنيخات النحاسية كمواد حافظة للأخشاب. تم استخدامه مع أسيتات النحاس لصنع صبغة باريس الخضراء ، المستخدمة في صناعة الدهانات ومبيدات القوارض.

الأطباء

ثالث أكسيد الزرنيخ مركب استخدم منذ قرون في علاج العديد من الأمراض. تم استخدامه كمنشط في علاج الاضطرابات التغذوية ، والألم العصبي ، والروماتيزم ، والتهاب المفاصل ، والربو ، والرقص ، والملاريا ، والزهري ، والسل.

- كما تم استخدامه في العلاج الموضعي للأمراض الجلدية ، حيث يتم استخدامه لتدمير بعض الأورام الظهارية السطحية.

- تم استخدام محلول فاولر في علاج الأمراض الجلدية وسرطان الدم. توقف استخدام هذا الدواء.

- في السبعينيات ، قام الباحث الصيني Zhang Tingdong بتطوير تحقيق حول استخدام ثالث أكسيد الزرنيخ في علاج ابيضاض الدم النخاعي الحاد (APL). الأمر الذي أدى إلى إنتاج عقار Trisenox الذي وافقت عليه إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.

- تم استخدام Trrisenox في مرضى APL الذين لا يستجيبون لعلاج "الخط الأول" ، والذي يتكون من حمض الريتينويك المتحول بالكامل (ATRA). ثبت أن ثالث أكسيد الزرنيخ يحفز الخلايا السرطانية على الخضوع لموت الخلايا المبرمج.

- يستخدم تريسينوكس كمثبط للخلايا في علاج النوع الفرعي لخلايا النخاع الشوكي الحراري (M ₃) من APL.

المراجع

1. شين وآخرون. (2001). دراسات حول الفعالية الإكلينيكية والحركية الدوائية لجرعة منخفضة من ثالث أكسيد الزرنيخ في علاج ابيضاض الدم النقوي الحاد المنتكس: مقارنة بالجرعة التقليدية. اللوكيميا 15 ، 735-741.
2. العلوم المباشرة. (2014). ثالث أكسيد الزرنيخ. سيفير. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com
3. ويكيبيديا. (2019). ثالث أكسيد الزرنيخ. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
4. بوبكيم. (2019). أكسيد الزرنيخ الثلاثي. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. ديبورا إم روستا وستيفن إل سوينيتب. (2001). موجز المخاطر / الفوائد لثلاثي أكسيد الزرنيخ. The Oncologist vol. 6 الملحق 2 29-32.
6. صحيفة الطب الانكليزية الجديدة. (11 تموز 2013). حمض الريتينويك وثلاثي أكسيد الزرنيخ لسرطان الدم الحاد البروميلوسيتي. n engl j med 369 ؛ 2.