Pentossido di arsenico

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Pentossido di arsenico
Struttura cristallina del pentossido di arsenico
Nome IUPAC
pentossido di diarsenico
Nomi alternativi
anidride arsenica, ossido di arsenico(V)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareAs2O5
Massa molecolare (u)229,84
Aspettosolido bianco
Numero CAS1303-28-2
Numero EINECS215-116-9
PubChem14771
SMILES
O=[As](=O)O[As](=O)=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)4,32
Solubilità in acquasolubile in acqua
Temperatura di fusione315 °C (588,15 K) con decomposizione
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg)8 (ratto, orale)[1]
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta tossico a lungo termine pericoloso per l'ambiente
pericolo
Frasi H300 - 331 - 350 - 410
Consigli P201 - 261 - 264 - 273 - 301+310 - 311 [2]

Il pentossido di diarsenico o anidride arsenica o ossido di As(V) è l'ossido dell'arsenico pentavalente con formula minima As2O5. A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco, ottenibile in forma amorfa (polvere) o vetrosa (cristalli ortorombici), inodore e deliquescente, che fonde già a 26,5 °C in un liquido incolore. Molto avido di acqua, in essa si idrata prontamente convertendosi nell'acido corrispondente, l'acido arsenico (o ortoarsenico) H3AsO4, come pure accade per l'anidride fosforica che dà l'acido fosforico (H3PO4). Per questo, se sposto all'aria umida non si conserva inalterato[3] perché con l'acido che così si forma diviene corrosivo, in particolare per i metalli.[4] Oltre che in acqua, è molto solubile anche in alcool a freddo.[5] È un composto tossico e cancerogeno per l'uomo.[1]

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

La struttura del pentossido di arsenico differisce da quella dell'anidride fosforica (P2O5) in una modificazione, con molecole di decaossido di tetrafosforo (P4O10) tenute insieme da deboli forze di van der Waals[6] in cui ogni atomo di fosforo è tetracoordinato e tetraedrico e, in un'altra modificazione, che consiste in catene di tetraedri {PO4}, ma comunque con il fosforo sempre tetracoordinato e tetraedrico; differisce pure dalla struttura del pentossido di antimonio (Sb2O5), solido non molecolare che, nella sua forma idrata (la forma anidra non è conosciuta), presenta gli atomi di antimonio tutti esacoordinati ottaedricamente, con condivisione di vertici e spigoli degli ottaedri.[7] Per l'arsenico, che è in posizione intermedia nel gruppo 15 della tavola periodica tra P e Sb, la struttura è in un certo senso anch'essa intermedia. In essa sono presenti unità ottaedriche {AsO6} e unità tetraedriche {AsO4}. Queste condividono ciascuna due vertici (quelli opposti negli ottaedri) e queste si ripetono indefinitamente nel solido.[8][9] Si è trovato che è possibile avere delle soluzioni solide di anidride fosforica in pentossido di arsenico fino alla equimolecolarità, in modo che i tetraedri {PO4} della prima rimpiazzino solo i tetraedri {AsO4} della seconda e anche che si possono ottenere delle soluzioni solide di pentossido di arsenico in pentossido di antimonio, anche qui equimolecolari, dove gli ottaedri {AsO6} rimpiazzano altrettanti {SbO6}.[10]

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

Il pentossido di diarsenico non può essere ottenuto, come nel caso del fosforo, dalla reazione dell'elemento con l'ossigeno, nonostante la reazione sia entalpicamente favorita, perché si arriva a formare solo ossido arsenioso (As2O3).[11] Si può però prepararlo ossidando l'ossido arsenioso (che a sua volta si può ricavare dall'arrostimento all'aria del minerale orpimento, As2S3), con acido nitrico concentrato:

[8]

e sottoponendo a disidratazione l'acido arsenico (H3AsO4) ottenuto con anidride fosforica.[11] Oppure, lo si può ottenere ossidando As2O3 con perossido di idrogeno (H2O2) o con ozono.

La difficoltà qui sopra vista di ottenere la valenza massima non è solo dell'arsenico, è condivisa con gli altri elementi ultimi del 4° periodo: selenio (SeO3 non ottenibile direttamente[12]) e specialmente bromo (instabilità ed estremo potere ossidante dei perbromati[13]).[14]

Reazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il pentossido di diarsenico per riscaldamento sopra a circa 300 °C si decompone inossido arsenioso rilasciando ossigeno.[15][11] È un agente ossidante [ in ambiente acido] in grado di reagire vigorosamente con composti facilmente ossidabili, ad esempio liberando cloro da acido cloridrico.

Il pentossido di arsenico si dissolve rapidamente in acqua formando acido arsenico, un acido con proprietà analoghe, tranne lo spiccato potere ossidante, all'acido fosforico, proprietà che possono essere trasferite anche ai corrispondenti sali, gli arseniati, simili da vicino ai fosfati anche nelle loro solubilità:[16]

Usi[modifica | modifica wikitesto]

Il pentossido di arsenico viene utilizzato in forma solida o in soluzione nella produzione di arsenati, diserbanti, adesivi metallici, insetticidi, gas colorati, e nella stampa e tintura.[17]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b (EN) Safety data for arsensic pentoxide, su msds.chem.ox.ac.uk. URL consultato il 29 settembre 2021 (archiviato dall'url originale il 18 maggio 2010).
  2. ^ Sigma Aldrich; rev. del 09.10.2014
  3. ^ (EN) PubChem, Arsenic pentoxide, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 1º aprile 2021.
  4. ^ (EN) PubChem, Arsenic pentoxide, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 1º aprile 2021.
  5. ^ (EN) PubChem, Arsenic pentoxide, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 1º aprile 2021.
  6. ^ (EN) D. W. J. Cruickshank, Refinements of structures containing bonds between Si, P, S or Cl and O or N. IV. (NH 4 ) 4 P 4 O 12, in Acta Crystallographica, vol. 17, n. 6, 1º giugno 1964, pp. 675–676, DOI:10.1107/S0365110X64001669. URL consultato il 1º aprile 2021.
  7. ^ (DE) M. Jansen, Die Kristallstruktur von Antimon(V)-oxid, in Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry, vol. 35, n. 3, 1º marzo 1979, pp. 539–542, DOI:10.1107/S056774087900409X. URL consultato il 1º aprile 2021.
  8. ^ a b (EN) Catherine E. Housecroft, Alan G. Sharpe, Inorganic Chemistri, 2ª ed., Pearson, 2005, p. 419, ISBN 0-13-039913-2.
  9. ^ (EN) Martin Jansen, Crystal Structure of As2O5, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 16, n. 5, maggio 1977, pp. 314–315, DOI:10.1002/anie.197703142. URL consultato il 1º aprile 2021.
  10. ^ (EN) Norman N. Greenwood e Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  11. ^ a b c (DE) Nils Wiberg, Egon Wiberg e Arnold F. Holleman, Anorganische Chemie, 103ª ed., De Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-026932-1.
  12. ^ (EN) Egon Wiberg e Arnold Frederick Holleman, Inorganic Chemistry, Elsevier, 2001, ISBN 0123526515.
  13. ^ (EN) Kenneth Malcolm Mackay e W. Henderson, Introduction to modern inorganic chemistry, a cura di Rosemary Ann Mackay, 6ª ed., CRC Press, 2002, p. 488, ISBN 0-7487-6420-8.
  14. ^ J. E. Huheey, E. A. Keiter e R. L. Keiter, Chimica Inorganica, Principi Strutture Reattività, Piccin, 1999, p. 912, ISBN 88-299-1470-3.
  15. ^ (EN) Martin Jansen, Crystal Structure of As2O5, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 16, n. 5, 1977, pp. 314–315, DOI:10.1002/anie.197703142.
  16. ^ (EN) pp.576-577 Greenwood, Norman N. e Earnshaw, Alan, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1977, ISBN 0-08-037941-9.
  17. ^ (EN) Arsenic Pentoxide, Systemic Agent, su CDC. URL consultato il 29 settembre 2021.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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