El impacto de varias sustancias químicas en el cuerpo humano es ambiguo. La mayoría de los compuestos conocidos son neutrales o juegan un papel positivo en la vida humana. Pero hay un grupo de sustancias que suponen una grave amenaza para la salud. Se dividen en varias clases. El ácido arsénico discutido en este artículo es uno de esos compuestos químicos tóxicos. Según la clasificación actualmente aceptada, se incluye en la segunda clase de mayor peligrosidad, junto con los compuestos de cloroformo, plomo y litio. Estudiemos las propiedades del ácido arsénico con más detalle.
La estructura de la molécula y el estado de agregación de la materia
Este compuesto tiene una estructura cristalina en condiciones normales. Siendo tribásico, el ácido arsénico, cuya fórmula es H3AsO4, tiene sales tanto medias como ácidas. Por ejemplo, hidrogenoarseniato de potasio - K2HAsO4, dihidroarseniato de sodio - NaH2AsO4, arseniato de litio - Li3AsO4. Calcinando ácido arsénico se obtiene hemipentóxido de arsénico, llamado arsénicoanhídrido. Sus cristales blancos transparentes forman una masa vítrea, poco soluble en agua.
Disociación
H3AsO4, junto con el ácido fórmico y el hidróxido de plomo, es un electrolito moderadamente débil. Así, en la tabla de ionización de los ácidos más importantes, el ácido ortoarsénico tiene tres constantes de disociación: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 y 3, 89 x 10-12. Estos indicadores caracterizan cuantitativamente la fuerza del ácido. De acuerdo con las constantes de disociación, en la serie de ácidos inorgánicos, H3AsO4 ocupa una posición entre los ácidos crómico y antimónico. Los químicos experimentales rusos AL e IL Agafonovs formularon una expresión matemática en la que derivaron la dependencia de la primera y la segunda constante de disociación del ácido arsénico de la temperatura en el rango de 0°С a 50°С.
Características de las propiedades químicas
El grado de oxidación del átomo de arsénico, que forma parte de la molécula de ácido, es +5. Esto habla del hecho de que el compuesto en sí mismo, en reacciones químicas con otras sustancias, exhibe propiedades oxidantes. Así, cuando interacciona con el yoduro de potasio, que actúa como agente reductor, en medio ácido, entre los productos de reacción encontraremos el ácido arsénico H3AsO3 . Recuérdese que el ácido arsénico, cuya fórmula H3AsO4, es tribásico, lo que significa que en reacciones con álcalis o bases insolubles puede dar tres tipos de sales: medios, hidro- y dihidroarsenatos. Reacción cualitativa a un ionAsO43- en química analítica es la interacción del propio ácido arsénico o sus sales con sales de plata solubles, por ejemplo, con nitrato. Como resultado, observamos la precipitación de Ag3AsO4 color café.
Método yodométrico para la determinación del ácido arsénico
En química analítica, una tarea importante es la detección de compuestos químicos en las soluciones estudiadas. El ácido arsénico, cuyas propiedades químicas consideramos anteriormente, puede detectarse mediante el micrométodo de yodometría. A 1 ml de su solución se vierte el mismo volumen de 4N. solución de ácido clorhídrico y 1 ml de solución de yoduro de potasio al 4%. Se forma sesquióxido de arsénico As2O3.
Poder oxidante del ácido arsénico
Como saben, H3AsO4, , como el ácido fosfórico, es un electrolito de fuerza media. Sus cristales blancos transparentes se difuminan en el aire y tienen la composición 2H3AsO4 х H2O. Sus sales formadas por metales alcalinos (tanto medios como ácidos) en soluciones acuosas tienen un pH superior a 7. Los arseniatos de litio, potasio, sodio y amonio son altamente solubles en agua, mientras que el resto de sales medias no se disuelven en ella. El ácido arsénico es un buen agente oxidante. En las reacciones redox, se reduce a ácido arsénico o arsina.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Además, el ácido arsénico oxida fácilmente varios metales, ácidos de sulfito y yoduro, así como sulfuro de hidrógeno.
Producción de ácido arsénico
En condiciones de laboratorio, se puede obtener H3AsO4 mediante la reacción del sesquióxido de arsénico con ácido nitrado mediante calentamiento. Los productos contienen óxido nítrico trivalente y H3AsO4. Otra forma de obtener es la disolución de óxido de arsénico en agua. A menudo, para obtenerlo, se utiliza la oxidación e hidrólisis simultáneas de arsenitos de trialquilo con una solución de peróxido de hidrógeno calentada a 50 ° C. Simultáneamente, se eliminan el agua y el alcohol de la mezcla de reacción. Luego se evapora la solución y se obtiene ácido arsénico de alta pureza. En la naturaleza, las materias primas para obtener ácido arsénico son minerales: arsenolita y arsenopirita, cuyos depósitos son ricos en las regiones de Chelyabinsk y Chita de la Federación Rusa.
Uso de H3AsO4
Dado que el ácido ortoarsénico es uno de los venenos más fuertes. Su uso en la industria y en la vida cotidiana es limitado. Las sales más comunes son los arseniatos, cuya toxicidad es mucho menor que la del propio H3AsO4. Entonces, en la industria maderera, junto con el sulfato de zinc y la sal sódica del pentaclorofenol, el ácido arsénico se usa para el procesamiento de la madera. Este método minimiza las pérdidas por la destrucción de la celulosa por hongosinfecciones y larvas de escarabajos carpinteros. En medicina, H3AsO4se usa como parte del medicamento "Atoxil" para el tratamiento de infecciones protozoarias como giardiasis, balantidiasis, isosporiasis.
Cabe señalar que la infección de la población con estas infecciones ha aumentado recientemente de forma espectacular. Hay varias razones, por ejemplo, la infección por alimentos que contienen esporas de protozoos, por picaduras de insectos o por contacto sexual. El ácido arsénico se utiliza como material de partida en la producción de vidrios ópticos, así como en ingeniería eléctrica. Derivado H3AsO4: su sal de sodio se utiliza con éxito en dermatología y fisiología. Los compuestos de arsénico se utilizan en odontología (pasta de arsénico) como un fármaco que se utiliza para reducir la sensibilidad al dolor de un nervio inflamado cuando se extrae del canal dental.
El efecto del ácido en el cuerpo humano
Como se mencionó anteriormente, H3AsO4 se incluye en la segunda clase de mayor peligro: sustancias altamente peligrosas. Se considera que la dosis letal es tanto el propio ácido como sus sales, que oscilan entre 15 y 150 mg por kilogramo de peso corporal humano. Junto con el efecto de envenenamiento general, el ácido arsénico causa necrosis de la piel y las membranas mucosas de los órganos internos: pulmones, estómago, intestinos.
En el laboratorio, cuando realice experimentos con arseniatos y H3AsO4 asegúrese de usar guantes protectores ylos experimentos se llevan a cabo bajo una campana. En el caso de intoxicación a nivel celular, se altera su sistema enzimático, ya que se inactivan las enzimas. En el cuerpo humano, el envenenamiento con arseniatos provoca paresia e incluso parálisis. En oncología, durante la quimioterapia, se registran casos de intoxicación por miarsenol y novarsenol si no se sigue el régimen de dosificación. Los primeros auxilios para el envenenamiento con sales de ácido arsénico consisten en un lavado gástrico inmediato (por ejemplo, con una solución de unitiol o preparados de dióxido de silicio).
Para prevenir la insuficiencia renal aguda, se prescribe hemodiálisis. Como antídoto, además de una solución de unitiol al 5%, se puede usar el antídoto de Strizhevsky. Antes de la llegada de una ambulancia de emergencia a casa, se puede utilizar una solución de ácido cítrico para reducir el nivel de intoxicación, luego inducir el vómito y realizar un lavado gástrico. Todas las medidas terapéuticas deben llevarse a cabo respetando el estricto reposo en cama bajo la supervisión de un médico.
