Миш’якова кислота хімічні властивості, формула

Вплив різних хімічних речовин на організм людини неоднозначний. Більшість нам відомих сполук або є нейтральними, або відіграють позитивну роль у життєдіяльності людини. Але є група речовин, які становлять серйозну загрозу здоров'ю. Вони поділені на кілька класів. Мишакова кислота, що розглядається в даній статті, – одна з таких токсичних хімічних сполук. Відповідно до прийнятої в даний час класифікації, вона входить до другого класу підвищеної небезпеки, поряд з хлороформом, сполуками свинцю та літію. Вивчимо властивості миш'якової кислоти докладніше.

Будова молекули та агрегатний стан речовини

Ця сполука за звичайних умов має кристалічну структуру. Як триосновна, миш'якова кислота, формула якої H3AsO4, має як середні, так і кислі солі. Наприклад, гідроарсенат калію – K2HAsO4, дигідроарсенат натрію – NaH2AsO4, арсенат літію – Li3AsO4. Прожарюючи миш'якову кислоту, одержують геміпентоксид миш'яку, званий миш'яковим ангідридом. Його білі прозорі кристали утворюють склоподібну масу, що погано розчиняється у воді.

Дисоціація

H3AsO4, поряд з мурашиною кислотою та гідроксидом свинцю, є помірно слабким електролітом. Так, у таблиці іонізації найважливіших кислот ортомиш'якова кислота має три константи дисоціації: 5,6 х 10 -3 , 1,5 х 10 -7 та 3, 89 х 10 -12 . Ці показники кількісно характеризують чинність кислоти. Відповідно до константів дисоціації, у ряді неорганічних кислот H3AsO4 займає положення між хромовою та сурм'яною кислотами. українські хіміки-експериментатори А. Л. та І. Л. Агафонови сформулювали математичний вираз, в якомувивели залежність першої та другої константи дисоціації миш'якової 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 сама сполука в хімічних реакціях з іншими речовинами виявляє окислювальні властивості. Так, при її взаємодії з іодидом калію, що виступає як відновник, у кислому середовищі серед продуктів реакції ми виявимо миш'яковисту кислоту H3AsO3. Нагадаємо, що миш'якова кислота, формула якої H3AsO4, є триосновною, а значить, у реакціях з лугами або нерозчинними основами вона може давати три види солей: середні, гідро- та дигідроарсенати. Якісною реакцією на іон AsO4 3- в аналітичній хімії служить взаємодія самої миш'якової кислоти або її солей з розчинними сільними солями, наприклад, з нітратом. В результаті спостерігаємо випадання осаду Ag3AsO4 кавового кольору.

Йодометричний метод визначення миш'якової 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 мікрометод йодометрії. До 1 мл її розчину доливають такий самий об'єм 4н. розчину соляної кислоти та 1 мл 4% розчину йодиду калію. Утворюється сесквіоксид миш'яку As2O3, маса якого за суворого дотримання кількісних обсягів реагентів завжди однакова і дорівнює 0,5746 мг.

Окислювальна здатність миш'якової кислоти

Як відомо, H3AsO4, як і ортофосфорна кислота, є електроліт середньої сили. Її білі прозорі кристали розпливаються на повітрі та мають склад 2H3AsO4 х H2O. Її солі, утворені лужнимиметалами (як середні, так і кислі), у водних розчинах мають рН більше 7. Арсенати літію, калію, натрію та амонію добре розчиняються у воді, а інші середні солі в ній не розчиняються. Миш'якова кислота - хороший окислювач. В окислювально-відновних реакціях вона відновлюється до миш'яковистої кислоти або арсину.

Крім того, миш'якова кислота легко окислює різні метали, сульфітну та йодидну кислоти, а також сірководень.

Отримання миш'якової кислоти

У лабораторних умовах H3AsO4 може бути одержана реакцією сесквіоксиду миш'яку з нітратною кислотою при нагріванні. У продуктах виявляється оксид тривалентного азоту та H3AsO4. Ще один спосіб отримання – це розчинення у воді оксиду миш'яку. Часто для її отримання застосовують одночасне окислення та гідроліз триалкіларсенітів підігрітим до 50° З розчином пероксиду водню. Одночасно з реакційної суміші відводять воду та спирт. Потім розчин упарюють і одержують миш'якову кислоту особливої чистоти. У природі сировиною для отримання миш'якової кислоти служать мінерали: арсеноліт та арсенопірит, покладами яких багаті Челябінська та Читинська області України.

Застосування H3AsO4

Враховуючи той факт, що ортомиш'якова кислота є однією з сильних отрут. Її застосування в промисловості та побуті обмежене. Найбільш поширені солі – арсенати, чия токсичність значно менша, ніж у самої H3AsO4. Так, у деревообробній промисловості разом із сірчанокислим цинком та натрієвою сіллю пентахлорфенолу, миш'якову кислоту застосовують для обробки деревини. Такий метод зводить до мінімуму втрати від руйнування целюлози грибковими інфекціями та личинками жуків-древоточців. У медицині H3AsO4 застосовують у складі препарату «Атоксил» для лікування протозойнихінфекцій, таких як лямбліоз, балантидіаз, ізоспороз.

Слід зазначити, що зараженість населення цими інфекціями останнім часом різко зросла. Причин кілька – наприклад, зараження через продукти харчування, що містять суперечки найпростіших, через укуси комах або статевим шляхом. Миш'якова кислота використовується як вихідна речовина в процесах виробництва оптичного скла, а також в електротехніці. Похідне H3AsO4 - її натрієву сіль, успішно застосовують у дерматології та фтизіатрії. З'єднання миш'яку використовуються в стоматології (миш'якова паста) як препарат, що використовується для зниження больової чутливості запаленого нерва при його видаленні з зубного каналу.

Дія кислоти на організм людини

Як було зазначено раніше, H3AsO4 входить у другий клас підвищеної небезпеки – високо небезпечні речовини. Смертельним вважається дозування як самої кислоти, і її солей у межах від 15 до 150 мг на кілограм маси тіла людини. Поряд із загальним отруйним ефектом, миш'якова кислота викликає некроз шкірних покривів та слизових оболонок внутрішніх органів: легень, шлунка, кишечника.

У лабораторії під час проведення дослідів з арсенатами та H3AsO4 обов'язково використання захисних рукавичок, а самі експерименти проводять під витяжкою. У разі інтоксикації лише на рівні клітини порушується її ферментативна система, оскільки відбувається інактивація ензимів. В організмі людини отруєння арсенатами призводить до парезів і навіть паралічів. В онкології при проведенні хіміотерапії при недотриманні режиму дозування препаратів реєструються випадки отруєння міарсенолом та новарсенолом. Перша допомога при отруєнні солями миш'якової кислоти полягає у негайному промиванні шлунка (наприклад, розчином унітіолу).або препаратами діоксиду кремнію).

Щоб уникнути гострої ниркової недостатності, призначають процедуру гемодіалізу. Як антидот, крім 5% розчину унітіолу, можна використовувати антидот Стрижевського. До приїзду невідкладної швидкої допомоги в домашніх умовах зниження рівня інтоксикації можна застосувати розчин лимонної кислоти, потім викликати блювоту і промити шлунок. Усі лікувальні заходи необхідно проводити з дотриманням суворого постільного режиму під наглядом лікаря.