Arzin je anorganska spojina s formulo . Ta gorljiv, samovnetljiv in zelo strupen plin je eden od najpreprostejših spojin arzenov. Kljub smrtonosnosti, se najde v uporabi v industriji polprevodnikov in za sintezo organsko-arzenovih spojin. Izraz arzin se običajno uporablja za opis vrste organsko-arzenovih spojin s formulo , kjer je R aril ali arkil. Primer , imenovan tripenilarzin, je naveden kot "arzinski".
Splošne lastnosti V svojem normalnem stanju je arzin brezbarven, gostejši od zraka, je rahlo topen v vodi (20% pri 20 °C) in prav tako v številnih organskih topilih. Ker je sam arzin brez vonja, je zaradi oksidacije v zraku možen rahel vonj po česnu ali ribi, ko je spojina prisotna približno nad 0,5 ppm. Splošno velja, da je ta spojina stabilna, saj se pri sobni temperaturi zgolj počasi razgradi. Pri temperaturah približno 230 °C je razpad na arzen in vodik hiter. Precej dejavnikov, kot so vlaga, prisotnost svetlobe in nekateri katalizatorji (in sicer aluminij) olajšajo stopnjo razpadanja.
je piramidasta molekula z s kotom 91.8° in s tremi enakovrednimi vezmi, vsak z dolžino 1,519 Å.
Odkritje in sinteza se običajno pripravi z reakcijo virov in z ekvivalenti .
Kot so poročali leta 1775, Carl Scheele zniža arzenov(III) oksid s cinkom v prisotnosti s kislino. To je uvod v Marshov preizkus, opisan v nadaljevanju.
Druga možnost je, viri reagirajo s protonskimi reagenti, ki tudi proizvajajo ta plin:"Arsine" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd ed., G. Brauer (ed.), Academic Press, 1963, NY, Vol. 1. p. 493.
Reakcije Naše razumevanje kemijske lastnosti je dobro razvito in se lahko predvideva na osnovi povprečnega obnašanja in >.
Termični razpad Tipično za težke hidride (npr. , , ), je nestabilen glede na njihove elemente. Z drugimi besedami, je kinetično stabilen, vendar ne termodinamično.
Ta razpadajoča reakcija je osnova za Marshov preizkus, opisan v nadaljevanju, ki zazna kovinski As.
Oksidacija Nadaljevanje analogije s , zlahka oksidira v koncentriranem ali rahlo razredčeni koncentraciji O2 v zraku:
Arzin bo burno reagiral v prisotnosti močnih oksidantov, kot so kalijev permanganat, natrijev hipoklorit ali dušikova kislina.
Predhodnik kovinskih derivatov se uporablja kot predhodnik kovinskih kompleksov "golega" (ali "skoraj golega") As. Ponazoritveno je bimanganova vrsta , pri čemer je jedro ravninsko.
Gutzeitov preizkus Značilni preizkus za arzen vključuje reakcijo z skupino, ki se imenuje Gutzeitov preizkus za arzen.King, E. J. (1959) Qualitative Analysis and Electrolytic Solutions Harcourt, Brace, and World; New York Čeprav je ta preizkus postal zastarel v analitični kemiji, osnovna reakcija nadalje ponazarja pripadnost na "mehke" kovinske katione. Pri Gutzeitovem preizkusu nastane z redukcijo vodnih arzenovih spojin, običajno arzeniti z Zn v prisotnosti . Sproščeni plinasti je nato izpostavljen bodisi v obliki praška ali v obliki raztopine. S trdno snovjo , reagira na proizvedeni rumeni , medtem ko reagira z raztopino , da dobimo črne .
Kislinsko-bazne reakcije Kisle lastnosti vezi As–H se pogosto izkoriščajo. Tako lahko deprotoniramo:
Po reakciji z aluminijevim tri-alkilom, daje trojni , kjer je . Ta reakcija se nanaša na mehanizem, s katerem GaAs tvori iz (glej spodaj).
splošno velja za nebazično, vendar se lahko protonira s superkislinami, ki da posamezne soli tetraedrskim vrstam .
Reakcija s halogenskimi spojinami Reakcije arzina s halogeni (fluor in klor) ali z nekaterimi njihovimi spojinami, kot je dušikov triklorid, so izredno nevarni in lahko povzročijo eksplozijo.
Povezanost V nasprotju s poznavanjem , ne tvori stabilne verige, čeprav so bili odkriti , in celo . Diarzin je nestabilen nad −100 °C.
Uporaba Uporaba v mikroelektroniki se uporablja pri sintezi polprevodniških materialov, povezanih z mikroelektroniko in z laserji trdnih snovi. V zvezi s fosforjem je arzen n-dopantom za silicij in germanij. Še pomembneje je, da se uporablja za izdelavo polprevodniških GaAs za kemično parno nanašanje (CVD) pri 700-900 °C:
Za uporabo v mikroelektroniki se lahko arzin oskrbuje preko vira bazičnega atmosferskega plina. Pri tej vrsti paketa plinov, arzin adsorbira na trden mikroporozen adsorbent znotraj jeklenke. Ta metoda omogoča, da se hrani brez pritiska, kar znatno zmanjša tveganje puščanja arzin plina iz jeklenke. S to napravo se arzin pridobi z vakuumom na izhodnem ventilu plinske jeklenke. Za proizvodnjo polprevodnikov je ta metoda praktična, saj ti postopki običajno delujejo pod visokim vakuumom.
Kemična bojna sredstva Že pred 2. svetovno vojno je bil predlagan za možno kemično vojaško orožje. Plin je brez barve, skoraj brez vonja, 2,5-krat gostejši od zraka, kar je potrebno za učinek zadušitve, kar se skuša doseči pri kemičnem vojskovanju. Prav tako je smrtonosen v koncentracijah, ki je daleč nižji od tistih, ki oddaja svoj vonj podoben česnu. Kljub teh lastnosti se arzin ni uradno nikoli uporabljal kot orožje, zaradi visoke vnetljivosti in zaradi manjše učinkovitosti v primerjavi z negorljivo alternativo fosgena. Po drugi strani pa je več organskih spojin, ki temeljijo na arzinu, kot luzit (β-klorovinildikloroarzin), adamsite (difenilaminokloroarzin), Clark I (difenilkloroarzin) in Clark II (difenilcianoarzin) so bili dejansko razviti za kemično vojskovanje.
Forenzična znanost in Marshov preizkus je dobro znan tudi v forenzični znanosti, saj je kemični posrednik pri odkrivanju zastrupitve z arzenom. Star (vendar zelo občutljiv) Marshov preizkus ustvarja v prisotnosti arzena.
Glej tudi Antimonov(III) hidrid
Viri
Zunanje povezave International Chemical Safety Card 0222 IARC Monograph "Arsenic and Arsenic Compounds" NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
Kategorija:Plini Kategorija:Krvni bojni strupi Kategorija:Nevarne snovi Kategorija:Karcinogeni skupine 1 po IARC