삼산화 비소 (AS2O3) : 구조, 특성 및 용도 - 화학 - 2025

삼산화 비소는 그의 화학식 그대로 무기 화합물 ₂ O ₃ . 금속 상태의 비소는 빠르게이 산화물로 변환되며, 이는 급성 및 만성 증상을 나타낼 수있는 매우 독성이 강한 독입니다.

비소와 산소는 전기 음성도 차이가 상대적으로 낮은 p 블록의 원소이기 때문에 As ₂ O ₃ 은 공유 화합물 _일 것으로 예상됩니다 . 즉, As-O 결합은 As ³⁺ 및 O ^2- 이온 사이의 정전 기적 상호 작용보다 고체에서 우세 합니다.

고체 삼산화 비소. 출처 : Wikimedia Commons의 Walkerma.

삼산화 비소에 의한 급성 중독은 섭취 또는 흡입에 의해 발생하며, 가장 중요한 증상은 심각한 위장 장애, 경련, 순환기 허탈 및 폐부종입니다.

그러나 독성에도 불구하고 산업적으로 사용되었습니다. 예를 들어 목재 보존, 안료, 반도체 등의 생산에 사용됩니다. 또한 과거에는 많은 질병의 치료에 사용되었습니다.

삼산화 비소는 양쪽 성 화합물로 묽은 산과 알칼리에 용해되고 유기 용매에는 용해되지 않으며 비교적 물에 용해됩니다. 이것은 입방체와 단 사정의 두 가지 결정 형태를 가진 고체 (상단 이미지)로 발생합니다.

삼산화 비소의 구조

Claudetita

실온에서 As ₂ O ₃ 는 광물 클로 데 타이트에서 발견되는 두 개의 단 사정 다 형체로 결정화됩니다. 그 안에는 그 자체로 장치의 전자적 결함을 보상하기 위해 산소 원자로 결합 된 삼각 피라미드 단위 AsO ₃ 이 있습니다.

한 다형에서 AsO ₃ 단위 는 행을 형성하여 연결되고 (claudetite I), 다른 하나는 마치 네트워크를 짜는 것처럼 연결됩니다 (claudetite II).

다 형체 Claudetite I의 구조. 출처 : Ben Mills.

다형 claudetite II의 구조. 출처 : Ben Mills.

액체 및 기체

단 사정 결정을 정의하는 모든 구조가 가열 될 때 진동은 여러 개의 As-O 결합이 끊어지고 더 작은 분자가 결국 우세하게됩니다 : As ₄ O ₆ . 그 구조는 아래 이미지에 나와 있습니다.

As4O6 분자. 출처 : Ben Mills

As ₂ O ₃ 의 이량 체로 구성되었다고 할 수 있습니다 . 안정성은 기체 상태에서 800 ° C를 지원합니다. 그러나이 온도 이상에서는 As ₂ O ₃ 분자로 분해 됩니다.

Arsenolite

₄ O _{6 자체} 가 서로 상호 작용하여 입방체 고체로 결정화 될 수 있기 때문에 그 구조는 미네랄 arsenolite에서 발견됩니다.

arsenolite 고체의 As4O6 분자. 출처 : Ben Mills

이미지는 더 높은 평면의 구조를 보여줍니다. 클로 데 타이트와 비교할 때 arsenolite와의 구조적 차이가 분명합니다. 여기에서, 그들은 Van der Waals 힘에 의해 함께 고정 되는 이산 As ₄ O ₆ 분자 입니다.

속성

상품명

-Arsenolite

-열렬한

-Trisenox

-클라우 데 타이트

분자 무게

197.84g / 몰.

외모

-흰색 입방정 (비소 석).

-무색 단 사정 결정 (Claudetite).

-흰색 또는 투명한 고체, 유리질, 무정형 덩어리 또는 결정 분말.

냄새

화장실.

맛이 나다

맛없는.

비점

460 ° C

녹는 점

-313 ° C (클라우 데 타이트).

-274 ° C (비소 석).

발화점

485ºC (승화).

수용성

18 ° C에서 17g / L (25 ° C에서 20g / L).

용해도

산 (특히 염산) 및 알칼리에 용해됩니다. 클로로포름과 에테르에 거의 녹지 않습니다.

밀도

-3.85g / cm ³ (입방체 결정);

-4.15 g / cm ³ (마름모꼴 결정).

증기압

25 ° C에서 2.47 · 10 ^-4 mmHg

분해

가연성은 아니지만 가열시 아르 신을 포함 할 수있는 독성 연기를 생성 할 수 있습니다.

부식성

습기가 있으면 금속을 부식시킬 수 있습니다.

기화열

77 kJ / 몰.

해리 상수 (Ka)

25 ° C에서 1.1 · ^10-4

굴절률

-1,755 (비소 석)

-1.92-2.01 (클라우 데 타이트).

반동

-삼산화 비소는 양쪽 성 화합물이지만 바람직하게는 산으로 기능합니다.

-염산 또는 불산과 반응하여 삼염화 비소 또는 삼 불화 비소를 형성 할 수 있습니다.

-또한 질산과 같은 강한 산화제와 반응하여 비소 산과 아산화 질소를 유발합니다.

-삼산화 비소는 질산과 반응하여 반응 조건에 따라 아르 신 또는 비소 원소를 생성 할 수 있습니다.

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

이 반응은 비소 중독 탐지에 사용되는 습지 테스트를 만드는 기초가되었습니다.

명명법

마찬가지로 ₂ O ₃ 원자가 +3 비소와 그 작동을 아는 다음 명명법에 따라 명명 될 수있다 :

-비소 산화물 (전통적인 명명법).

-비소 (III) 산화물 (재고 명칭).

-Diarsenic trioxide (체계적인 명명법).

응용

산업

-유리 제조, 특히 표백제로 사용됩니다. 또한 도자기, 전자 제품 및 불꽃 놀이 제조에도 사용됩니다.

-합금 금속의 내식성을 높이기 위해 구리 계 합금에 미량 성분으로 첨가됩니다.

-as ₂ O ₃ 원소 비소의 제조 출발 물질 인, 전기적 연결을 향상시키고, 비소 반도체 제조 할

-as ₂ O ₃ 뿐만 아니라 구리 비산 목재 방부제로서 사용된다. 그것은 구리 아세테이트와 함께 사용되어 파리 녹색 안료를 만들고 페인트와 쥐약을 만드는 데 사용되었습니다.

의사들

-삼산화 비소는 수세기 동안 많은 질병의 치료에 사용 된 화합물입니다. 영양 장애, 신경통, 류머티즘, 관절염, 천식, 무도병, 말라리아, 매독 및 결핵 치료에 강장제로 사용되었습니다.

-피부 질환의 국소 치료에도 사용되어 일부 표면 상피 종을 파괴하는 데 사용됩니다.

-Fowler의 솔루션은 피부 질환 및 백혈병 치료에 사용되었습니다. 이 약의 사용이 중단되었습니다.

-1970 년대 중국 연구원 Zhang Tingdong은 급성 전 골수성 백혈병 (APL) 치료에 삼산화 비소 사용에 대한 연구를 개발했습니다. 이로 인해 미국 FDA 승인을받은 Trisenox라는 약물이 생산되었습니다.

-Trisenox는 올 트랜스 레티노 산 (ATRA)으로 구성된 "1 차"치료에 반응하지 않는 APL 환자에게 사용되었습니다. 삼산화 비소는 암세포가 아폽토시스를 겪도록 유도하는 것으로 나타났습니다.

-Trisenox는 APL 의 난치성 전골 수구 아형 (M ₃ )의 치료에서 세포 증식 억제제로 사용됩니다 .

참고 문헌

1. Shen et al. (2001). 재발 성 급성 전 골수성 백혈병 치료에서 저용량 삼산화 비소의 임상 효능 및 약동학에 관한 연구 : 기존 용량과의 비교. 백혈병 15, 735–741.
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