Arseenipentoksiid (As2O5): omadused, struktuur ja toksilisus

Arseenipentoksiid (As2O5): põhjalik ülevaade omadustest, keemilisest struktuurist ja toksilisusest — LD50, reaktiivsus, hädaolukorra käitlemine ja ohutusnõuded.

Autor: Leandro Alegsa

25-10-2025 22:22

Arseenipentoksiid, tuntud ka kui arseen(V)oksiid, on keemiline ühend üldvalemiga As₂ O₅. See sisaldab arseeni ja oksiidi ioone, kus arseen on +5 oksüdatsiooniastmes. Levinum arseenis leiduv oksüdatsiooniaste on +3 (As₂O₃, arseenitrioksiid), kuid As₂O₅ on oluline kõrgema oksüdatsiooniastega ühend, mis käitub tugeva oksüdeeriva ja hüdrolüütilise ainena.

Füüsikalised ja keemilised omadused

Arseenipentoksiid on tavaliselt valge kuni kahvatuhall tahke aine. Molekulivalem As₂O₅ võib praktikas esineda mitmesugustes kondensatsioonistruktuurides: see kipub moodustama polümeerseid või dimereid (sarnaseid P₂O₅-le), kus arseen on koordinaatselt seotud AsO₄ tükkidega. Aine on tugevalt hüdrofiilne ja veega kokku puutudes hüdrolüüsib peamiselt arseenhappeks (H₃AsO₄), mistõttu puhas vesi aine lahustub ja moodustab happe lahuseid. Kuumutamisel laguneb As₂O₅ tavaliselt enne sulamist, vabastades hapnikku ja teisi arseenoksiide.

Struktuur ja reaktsioonid

Struktuuriliselt on arseen(V) tavaliselt tetraeedrilises koordinatsioonis ning AsO₄-üksused võivad olla omavahel ühendatud oksügensildade kaudu, moodustades laiema võre- või molekulaarsõlme. Keemiliselt on As₂O₅ tugev oksüdeerija ja reageerib kergesti veega, alkoholi ja aluseliste lahustega. Hüdrolüüsi tulemusena tekib peamiselt arseenhape, mis on korrosiivne ja söövitav paljudele metallidele ning reageerib edasi vastavalt keskkonnatingimustele.

Süntees ja kasutusalad

Teoreetiliselt saadakse As₂O₅ oksüdeerides arseenivabrikaate või kuivatades ja oksüdeerides arsenikhappe sooli. Praktikas valmistatakse seda laboritingimustes kontrollitud oksüdeerimisel. Kuna ühend on väga toksiline ja korrosiivne, on selle kasutus tänapäeval piiratud — seda kasutatakse peamiselt keemiauuringutes ja mõnikord lähteainena teiste arseenisisalduvate ühendite valmistamisel. Tööstuslikus laiemas kasutuses on As₂O₃ tuntum; As₂O₅ on haruldasem.

Toksilisus ja ohutus

Arseenipentoksiid on tugevasti mürgine. Selle LD50 rottidel on 8 mg/kg, mis näitab väga kõrget toksilisust. Kontakt ainega või selle auruga võib põhjustada:

ägedaid sümptomeid: iiveldus, oksendamine, kõhuvalu, kõhulahtisus, vedelikukaotus ja šokk;
kardiorespiratoorseid häireid ja elektrolüütide tasakaalu muutusi;
tõsiseid kroonilisi efekte pikaajalise kokkupuute puhul: närvikahjustused, nahamuutused, neeru- ja maksakahjustused ning suurenenud vähiriski arseenile iseloomulike kantserogeensete mõjude tõttu.

Kui aine märgub, moodustub veega arseenhape, mis on söövitav ja võib kahjustada metalle (söövitab metalle).

Esmaabi ja nõuanded hädaolukorras

Kui aine sattus nahale: eemalda saastunud riideid ja loputa nahka rohke vee ja seebiga vähemalt 15 minutit; otsi kohest arstiabi.
Silma sattumisel: loputa silmi õrnalt voolava vee all vähemalt 15–20 minutit ja otsi kohe arstiabi.
Sissehingamisel: vii kannatanu värske õhu kätte, hoia sooja ja rahulikuna; kui hingamine peatub, alusta kunstlikku hingamist ja kutsu kiirabi.
Söömisel: ära esile kutsu oksendamist, kui kannatanu on teadvusel; anna vett ja kutsu kohe meditsiinilist abi — arseenimürgistuse puhul on meditsiiniline neutraliseerimine ja antidootid (nt dimerkaprol, succimer) vajalikud spetsialisti otsusel.

Käitlemine, säilitamine ja jäätmekäitlus

Käitlemisel kasuta kaitseriietust: kaitseprille, keemilisi kinnasteid (näiteks nitriil), respiraatorit või tõmbeventilatsiooni ning labori fume‑kapuutsi.
Säilita kuivas, jahedas ja hästi suletud konteineris, eemal hapetest ainetest ja süttivatest materjalidest; väldi niiskust, kuna see põhjustab hüdrolüüsi arseenhappeks.
Jäätmekäitlus: käsitle arseeniväliseid jäätmeid ohtlike jäätmetena vastavalt kohalikele nõuetele ja regulatsioonidele — ärge visake tavalisse olmeprügisse ega kanalisatsiooni.

Keskkonnamõju

Arseenikombinatsioonid on keskkonnas püsivad ja võivad levida pinnasesse ning põhjasse, kus need võivad saastada joogivett ja mõjutada taimi ning loomastikku. Arseen on tuntud bioakumuleeruv ja kantserogeenne element; seetõttu nõuavad arseeniväliste ainete kasutamine, transport ja ladustamine ranget reguleerimist ja järelvalvet.

Kokkuvõttes on As₂O₅ tugevasti toksiline ja reaktiivne ühend, mis hüdrolüüsub arseenhappeks ning nõuab ranget ettevaatusabinõude järgimist nii laboritingimustes kui tööstuslikus käsitsemises. Vajadusel konsulteeri ohutusjuhenditega (SDS) ja kohalike õigusaktidega.

Arseenpentoksiidi 3D-mudel.

Omadused

Arseenipentoksiid on valge, lõhnatu tahke aine. See lahustub kergesti vees, et saada arseenhapet. See on väga mürgine, nagu peaaegu kõik arseeniühendid. See on võimas oksüdeeriv aine. See reageerib soolhappega, et tekitada kloori. Nagu₂ O₅ laguneb umbes 300 °C kuumutamisel arseenitrioksiidiks ja hapnikuks.

A s 2 O 5 + 268.1 kJ → A s 2 O 3 + O 2 {\displaystyle As_{2}O_{5}+268.1kJ\rightarrow As_{2}O_{3}+O_{2}}} $As_{2}O_{5}+268.1kJ\rightarrow As_{2}O_{3}+O_{2}$

See reageerib alustega arsenaatide moodustamiseks. Reaktsiooni energia võetakse kuumutamisel.

Ettevalmistus

Arseenipentoksiidi ei saa toota arseeni põletamisel. Selle tulemuseks on ainult As₂ O₃ . Arseenpentoksiidi tootmiseks dehüdratiseeritakse arseenhapet. Seda tehakse fosfor(V)oksiidiga.

2 H 3 A s O 4 ⇌ A s 2 O 5 + 3 H 2 O {\displaystyle 2H_{3}AsO_{4}\rightleftharpoons As_{2}O_{5}+3H_{2}O}+3H_{2}O} $2H_{3}AsO_{4}\rightleftharpoons As_{2}O_{5}+3H_{2}O$

Arseenpentoksiid langeb välja valge pulbrina.

Kasutab

Arseenipentoksiidi kasutatakse pestitsiidide ja insektitsiidide valmistamiseks. Seda kasutatakse ka klaasitööstuses.

Seotud leheküljed

Arseenipentafluoriid
Arseenhape
Fosforpentoksiid
Antimonpentoksiid

Küsimused ja vastused

K: Mis on arseenipentoksiid?

V: Arseenipentoksiid on keemiline ühend keemilise valemiga As2O5, mis koosneb arseeni ja oksiidioonidest.

K: Milline on arseeni oksüdatsiooniaste arseenipentoksiidis?

V: Arseeni arseenipentoksiidis on oksüdatsiooniastmes +5.

K: Milline on arseeni levinum vorm?

V: Arseeni levinum vorm on arseenitrioksiid ehk arseen(III)oksiid, mis sisaldab arseeni oksüdatsiooniastmes +3.

K: Kui suur on arseenipentoksiidi LD50-arv rottidel?

V: Arseenipentoksiidi LD50 on rottidel 8 mg/kg.

K: Mis juhtub arseenpentoksiidiga, kui see muutub märjaks?

V: Kui arseenipentoksiid muutub märjaks, muutub see arseenhappeks, millel on võime metallid korrodeerida.

K: Milline on arseentrioksiidi keemiline valem?

V: Arseenitrioksiidi keemiline valem on As2O3.

K: Mis on arseen(III)-oksiid?

V: Arseen(III)-oksiid on arseenitrioksiidi teine nimetus ja see on arseeni levinum vorm. See sisaldab arseeni oksüdatsiooniastmes +3.

Otsige