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Tricloruro de arsénico

El tricloruro de arsénico es un compuesto inorgánico con la fórmula AsCl 3 , también conocido como cloruro arsénico o manteca de arsénico . Este aceite venenoso es incoloro, aunque las muestras impuras pueden aparecer amarillas. Es un intermediario en la fabricación de compuestos organoarsénicos . [4]

Estructura

El AsCl 3 es una molécula piramidal con simetría C 3v . El enlace As-Cl es de 2,161 Å y el ángulo Cl-As-Cl es de 98° 25'±30. [5] [6] El AsCl 3 tiene cuatro modos normales de vibración: ν1(A 1 ) 416, ν2(A 1 ) 192, ν3 393 y ν4(E) 152 cm −1 . [7]

Síntesis

Este líquido incoloro se prepara mediante el tratamiento del óxido de arsénico (III) con cloruro de hidrógeno seguido de destilación:

Como 2 O 3 + 6 HCl → 2 AsCl 3 + 3 H 2 O

También se puede preparar mediante cloración del arsénico a 80–85 °C, pero este método requiere arsénico elemental. [4]

2As + 3Cl2 → 2AsCl3

El tricloruro de arsénico se puede preparar mediante la reacción de óxido de arsénico y monocloruro de azufre. Este método requiere un aparato sencillo y se lleva a cabo de manera eficiente: [8]

2 As2O3 + 6 S2Cl2 → 4 AsCl3 + 3 SO2 + 9 S

Un método de laboratorio conveniente es el reflujo de óxido de arsénico (III) con cloruro de tionilo : [9]

2 Como 2 O 3 + 3 SOCl 2 → 2 AsCl 3 + 3 SO 2

El tricloruro de arsénico también se puede preparar mediante la reacción de ácido clorhídrico y sulfuro de arsénico (III).

Como 2 S 3 + 6 HCl → 2 AsCl 3 + 3 H 2 S

Reacciones

La hidrólisis produce ácido arsénico y ácido clorhídrico :

AsCl 3 + 3 H 2 O → Como (OH) 3 + 3 HCl

Aunque el AsCl3 es menos sensible a la humedad que el PCl3 , aún emite vapores en el aire húmedo. [10]

El AsCl 3 sufre una redistribución tras el tratamiento con As 2 O 3 para dar el polímero inorgánico AsOCl. Con fuentes de cloruro, el AsCl 3 también forma sales que contienen el anión [AsCl 4 ] − . La reacción con bromuro de potasio y yoduro de potasio da lugar a tribromuro de arsénico y triyoduro de arsénico , respectivamente.

El AsCl 3 es útil en la química del organoarsénico, por ejemplo, la trifenilarsina se deriva del AsCl 3 : [11]

AsCl 3 + 6 Na + C 6 H 5 Cl → Como (C 6 H 5 ) 3 + 6 NaCl

Las armas químicas llamadas Lewisitas se preparan añadiendo tricloruro de arsénico al acetileno:

AsCl 3 + C 2 H 2 → ClCH=CHAsCl 2

Seguridad

Los compuestos inorgánicos de arsénico son altamente tóxicos, [4] y el AsCl3 especialmente debido a su volatilidad y solubilidad (en agua).

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. [12]

Referencias

  1. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. pp. 4–41. ISBN 978-1138561632.
  2. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0038". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ "Arsénico (compuestos inorgánicos, como As)". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ abc Sabina C. Grund, Kunibert Hanusch, Hans Uwe Wolf "Arsénico y compuestos de arsénico" en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , VCH-Wiley, 2008, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a03_113.pub2
  5. ^ P. Kisliuk; CH Townes. "Espectros de microondas y estructura molecular del fósforo y el tricloruro de arsénico". J. Chem. Phys. 1950, 18.
  6. ^ Jean Galy; Renee Enjalbertl Pierre Lecante; Andrzej Burian "AsCl 3 : Del estado cristalino al líquido. Estudios de difracción de rayos X (176< T (K) < 250) y WAXS (295K)" Inorg. Chem 2002, volumen 41, págs. 693–698. doi :10.1021/ic0102788
  7. ^ Klapoetke, Thomas M. "El espectro vibracional del tricloruro de arsénico" Main Group Metal Chemistry 1997, volumen 20, págs. 81–83.
  8. ^ RC Smith, "Fabricación de tricloruro de arsénico", The Journal of Industrial and Engineering Chemistry 1919, volumen 11, págs. 109-110. doi :10.1021/ie50110a009
  9. ^ Pandey, SK; Steiner, A.; Roesky, HW (1997). "Cloruro de arsénico (III)". Síntesis inorgánica . 31 : 148-150. doi :10.1002/9780470132623.ch24.
  10. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. Química inorgánica Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
  11. ^ Shriner, RL; Wolf, CN (1963). "Clorhidrato de tetrafenilarsonio". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 4, pág. 910.. Describe la preparación de As(C 6 H 5 ) 3 .
  12. ^ 40 CFR: Apéndice A de la Parte 355: Lista de sustancias extremadamente peligrosas y sus cantidades límite de planificación (PDF) (Informe) (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 .