Арсин

Арсин
Общие
Систематическое наименование	арсин
Традиционные названия	мышьяковистый водород
Хим. формула	AsH3
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	77.95 г/моль
Плотность	4.93 г/л, газ; 1.640 г/мл (−64 °C)
Энергия ионизации	9,89 ± 0,01 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	−117 °C
• кипения	−62.5 °C
Пределы взрываемости	5,1 ± 0,1 об.%
Энтальпия
• образования	+66.4 кДж/моль
Давление пара	14,9 ± 0,1 атм
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0.07 г/100 мл
Структура
Дипольный момент	0.20 Д
Классификация
Рег. номер CAS	7784-42-1
PubChem	23969
Рег. номер EINECS	232-066-3
SMILES	[AsH3]
InChI	InChI=1S/AsH3/h1H3 RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N
RTECS	CG6475000
ChEBI	47217
Номер ООН	2188
ChemSpider	22408
Безопасность
Предельная концентрация	0,0003 мг/л
ЛД50	120 ppm (крыса, 10 минут)
Токсичность	Чрезвычайно ядовит, СДЯВ
Фразы риска (R)	R26
Фразы безопасности (S)	S20/21, S28, S36/37
Краткие характер. опасности (H)	H301, H332
Меры предостор. (P)	P261, P301+P310, P321, P304+P340, P405, P501
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	4 4 2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Арси́н (мышьяковистый водород, арсенид водорода) — вещество с формулой AsH₃ (правильнее H₃As), химическое соединение мышьяка и водорода. При нормальных условиях — очень токсичный бесцветный газ. Абсолютно химически чистый арсин запаха не имеет, но ввиду неустойчивости продукты его окисления придают арсину чесночный запах. Открыт шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1775 году.

Молекула арсина имеет форму тригональной пирамиды с атомом мышьяка в вершине. Низкое значение дипольного момента, которое составляет 0,20D, свидетельствует, что связь в молекуле арсина близка к неполярной и арсин практически не проявляет электронодонорные свойства. Так, ион арсония AsH₄⁺, в отличие от его аналога иона аммония NH₄⁺ и даже фосфония PH₄⁺ неустойчив и был обнаружен лишь спектроскопически при пониженной температуре.

Получение

В промышленности получают гидролизом арсенидов металлов (Mg, Zn и др.) кислотами или восстановлением соединений мышьяка водородом, взаимодействием галогенидов мышьяка с Li[AlH₄], Na[BH₄] или другими гидридами, например:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{3}As+3H_{2}O\rightarrow AsH_{3}\uparrow +3NaOH}}}$

${\displaystyle {\mathsf {As_{2}O_{3}+6Zn+6H_{2}SO_{4}\rightarrow 2AsH_{3}\uparrow +6ZnSO_{4}+3H_{2}O}}}$

Химические свойства

• Арсин проявляет сильные восстановительные свойства, например, из раствора нитрата серебра он осаждает металлическое серебро:

${\displaystyle {\mathsf {AsH_{3}+6AgNO_{3}+3H_{2}O\rightarrow 6Ag\downarrow +As(OH)_{3}+6HNO_{3}}}}$

• Арсин сравнительно нестоек и медленно разлагается даже при комнатной температуре на водород и элементарный мышьяк, при температуре 500 °C — мгновенно:

${\displaystyle {\mathsf {2AsH_{3}\rightarrow 2As+3H_{2}}}}$

При пропускании AsH₃ через нагретую, наполненную водородом стеклянную трубку, металлический мышьяк отлагается на стенках трубки в виде черно-бурого зеркала. На этом свойстве арсина основана высокочувствительная качественная реакция на мышьяк — проба Марша.

• Не самовоспламеняется на воздухе и в кислороде при комнатной температуре, но при нагревании на воздухе до 200 °C сгорает:

${\displaystyle {\mathsf {2AsH_{3}+3O_{2}\rightarrow As_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}$

• В хлоре самовоспламеняется даже при −196^оС, с замещением водорода на хлор и выделением хлороводорода:

${\displaystyle {\mathsf {AsH_{3}+3Cl_{2}\rightarrow AsCl_{3}+3HCl}}}$

С бромом и йодом реагирует таким же образом, давая соответствующие галогениды.

• С серой реагирует:

${\displaystyle {\mathsf {2AsH_{3}+3S\rightarrow 3H_{2}S+2As}}}$

• Реагирует с концентрированной соляной кислотой c выделением водорода:

${\displaystyle {\mathsf {AsH_{3}+3HCl\rightarrow AsCl_{3}+3H_{2}}}}$

• Реагирует с растворами щелочных металлов в жидком аммиаке, проявляя кислотные свойства и образуя мышьяковистые производные, аналогичные амидам щелочных металлов:

${\displaystyle {\mathsf {AsH_{3}+NaNH_{2}\rightarrow NaAsH_{2}+NH_{3}}}}$

• При нагревании арсина с металлами образуются арсениды.

Органические арсины

При взаимодействии хлорида мышьяка AsCl₃ с диметилцинком образуются соответствующие органические производные арсина, например, триметиларсин:

${\displaystyle {\mathsf {2AsCl_{3}+3Zn(CH_{3})_{2}\rightarrow 2As(CH_{3})_{3}+3ZnCl_{2}}}}$

Это ядовитые жидкости с отвратительным запахом, проявляющие свойства ненасыщенных соединений.

Биологические свойства

Токсичность

Чрезвычайно ядовит. Арсин является мощнейшим ядом среди неорганических ядов. Среди соединений мышьяка наиболее токсичен. Он настолько ядовит, что сильнее некоторых органических ядов. По мощности сравним только со станнаном и стибином. ПДК 0,0003 мг/л. Оказывает кроверазрушающее действие. Канцерогенен: При длительном и частом воздействии на организм может вызвать злокачественные новообразования.

Применение

Применяют арсин для легирования полупроводниковых материалов мышьяком и для получения мышьяка высокой чистоты.

См. также

• Диарсин

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.

Ссылки

• Арсины // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. Статья Колотова С. С.

Шаблон:Гидриды