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Pentóxido de arsénico

El pentóxido de arsénico es un compuesto inorgánico con la fórmula As2O5 . [ 2] Este sólido vítreo, blanco y delicuescente es relativamente inestable , lo que concuerda con la rareza del estado de oxidación As(V). Más común y mucho más importante comercialmente es el óxido de arsénico(III) ( As2O3 ). Todos los compuestos inorgánicos de arsénico son altamente tóxicos y, por lo tanto , solo encuentran aplicaciones comerciales limitadas .

Estructura

La estructura consta de centros tetraédricos {AsO 4 } y octaédricos {AsO 6 } unidos por vértices compartidos. [3] La estructura difiere de la del óxido de fósforo(V) correspondiente ; como resultado, aunque todavía hay una solución sólida con ese óxido, solo progresa hasta el punto equimolar, punto en el que el fósforo ha sustituido al arsénico en todos sus sitios tetraédricos. Del mismo modo, el pentóxido de arsénico también puede disolver hasta una cantidad equimolar de pentóxido de antimonio , ya que el antimonio sustituye al arsénico solo en sus sitios octaédricos. [4]

Síntesis

Histórico

Pierre Macquer encontró una sal cristalizable a la que llamó «sel neutre arsenical». Esta sal era el residuo obtenido tras destilar ácido nítrico a partir de una mezcla de nitrato de potasio y trióxido de arsénico . Previamente, Paracelso había calentado una mezcla de trióxido de arsénico y nitrato de potasio. Aplicó el término «arsenicum fixum» al producto. A. Libavius ​​llamó al mismo producto «butyrum arsenici» (manteca de arsénico), aunque este término se utilizó en realidad para el tricloruro de arsénico. Los productos que encontraron Paracelso y Libavius ​​eran todos arseniatos alcalinos impuros. [5] Scheele preparó varios arseniatos mediante la acción del ácido arsénico sobre los álcalis. Uno de los arseniatos que preparó fue el pentóxido de arsénico. [6] El agua de los álcalis se evaporó a 180 ˚C y el pentóxido de arsénico fue estable por debajo de los 400 ˚C. [5]

Métodos modernos

El pentóxido de arsénico se puede cristalizar calentando As2O3 en atmósfera de oxígeno . Esta reacción es reversible: [ 3]

Como 2 O 5 ⇌ Como 2 O 3 + O 2

Los agentes oxidantes fuertes como el ozono , el peróxido de hidrógeno y el ácido nítrico convierten el trióxido de arsénico en pentóxido.

El ácido arsénico se puede generar mediante el procesamiento rutinario de compuestos de arsénico, incluida la oxidación del arsénico y de minerales que contienen arsénico en el aire. Un ejemplo ilustrativo es la tostación de oropimente , un mineral de sulfuro de arsénico típico: [7]

2As2S3 + 11O2 → 2As2O5 + 6SO2

Seguridad

Como todos los compuestos inorgánicos de arsénico, el pentóxido es altamente tóxico. Su derivado reducido, el arsenito, que es un compuesto de As(III), es aún más tóxico, ya que tiene una alta afinidad por los grupos tiol de los residuos de cisteína en las proteínas.

Está clasificada como una sustancia extremadamente peligrosa en los Estados Unidos según se define en la Sección 302 de la Ley de Planificación de Emergencias y Derecho a Saber de la Comunidad de los Estados Unidos (42 USC 11002), y está sujeta a estrictos requisitos de notificación por parte de las instalaciones que la producen, almacenan o usan en cantidades significativas. [8]

Referencias

  1. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0038". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ por Martin Jansen (1977). "Estructura cristalina del As2O5 " . Angewandte Chemie International Edition en inglés . 16 (5): 314–315. doi :10.1002/anie.197703142.
  4. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ por JW Mellor. "Tratado completo de química inorgánica y teórica". Archivado desde el original el 11 de mayo de 2012. Consultado el 30 de marzo de 2013 .
  6. ^ CW Zenger; et al. "Arsénico 149". Archivado desde el original el 9 de abril de 2013.
  7. ^ Grund, SC; Hanusch, K.; Wolf, HU "Arsénico y compuestos de arsénico". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a03_113.pub2. ISBN 978-3527306732.
  8. ^ "40 CFR: Apéndice A de la Parte 355: La lista de sustancias extremadamente peligrosas y sus cantidades límite de planificación" (PDF) (edición del 1 de julio de 2008). Oficina de Imprenta del Gobierno . Archivado desde el original (PDF) el 25 de febrero de 2012. Consultado el 29 de octubre de 2011 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )

Enlaces externos