Оксид мышьяка(III)

Оксид мышьяка(III) — неорганическое соединение с химической формулой As₂O₃, являющееся ценным химическим сырьём для получения других производных мышьяка, в том числе мышьяксодержащих органических соединений. Валовой объём производства в мире — 50 000 тонн в год^[1]. Однако безопасность его применения во многих областях подвергается сомнению из-за высокой токсичности.

Оксид мышьяка​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Arsenic trioxide
Традиционные названия	белый мышьяк
Хим. формула	As2O3
Рац. формула	As2O3
Физические свойства
Молярная масса	197.841 г/моль
Плотность	3.74 г/см³
Классификация
Рег. номер CAS	1327-53-3
PubChem	261004 и 58886963
Рег. номер EINECS	215-481-4
SMILES	O=[As]O[As]=O
InChI	InChI=1S/As2O3/c3-1-5-2-4 IKWTVSLWAPBBKU-UHFFFAOYSA-N, MOQADKPFYVWPSE-UHFFFAOYSA-N
RTECS	CG3325000
ChEBI	30621
ChemSpider	229103
Безопасность
Предельная концентрация	0.01 мг/м³
ЛД50	14,6 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность	чрезвычайно токсичен
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 4 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение и свойства

Оксид мышьяка(III) может быть получен многими способами, включая окисление (горение) мышьяка и его производных на воздухе. Показательна реакция разложения аурипигмента, сульфида мышьяка:

${\displaystyle {\mathsf {2As_{2}S_{3}+9O_{2}\rightarrow 2As_{2}O_{3}+6SO_{2}\uparrow }}}$

Большая часть, однако, является побочным продуктом других производств — золотодобычи и получения меди, где он выделяется при прокаливании на воздухе, что приводило к многочисленным массовым отравлениям^[2]. В настоящее время интенсивная добыча мышьяковых руд ведётся только в Китае^[1].

Оксид мышьяка(III) является амфотерным оксидом, его раствор обладает слабокислой реакцией. В щелочных растворах образует арсениты, в концентрированной соляной кислоте даёт хлорид мышьяка(III).

${\displaystyle {\mathsf {As_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2AsCl_{3}+3H_{2}O}}}$

Некоторые окислители — озон, пероксид водорода, азотная кислота — способны превратить его в оксид мышьяка(V) As₂O₅.

${\displaystyle {\mathsf {3As_{2}O_{3}+2O_{3}\rightarrow 3As_{2}O_{5}}}}$

Структура

В жидком и газообразном (до 800 °C) состояниях имеет формулу As₄O₆ (в форме димера) и изоструктурен P₄O₆). При нагреве свыше 800 °C As₄O₆ распадается на молекулы As₂O₃, схожий по строению с N₂O₃. В твёрдом состоянии сосуществуют три полиморфных формы: кубический молекулярный As₄O₆ и две полимерные формы. Полимеры, образующие при остывании монокристаллы, напоминают пирамидальную структуру AsO₃ с общими атомами кислорода.^[3]

arsenolite (cubic)	claudetite I (monoclinic)	claudetite II (monoclinic)

Использование

Оксид мышьяка(III) используется для изготовления цветного стекла, также применяется в лесохимии и электротехнике полупроводников^[1], получения чистого мышьяка и его соединений, таких как какодилат натрия и арсенид натрия.

В соединении с ацетатом меди(II)^[1] триоксид мышьяка образует красящее вещество — парижскую зелень, который более не применяется из-за высокой токсичности.

Применение в медицине

Используется с древнейших времён в китайской медицине^[4], а также (с XIX века) в гомеопатии. В конвенциональной медицине триоксид мышьяка используется для лечения злокачественных опухолей, таких как лейкемия, однако ввиду высоких рисков его применения предпочтение отдаётся другим препаратам^[5][6][7].

Также триоксид мышьяка успешно лечит аутоиммунные заболевания^[8], взаимодействует с ферментом тиоредоксиновая редуктаза^[9].

Обнаружение в природе

As₂O₃ содержится в арсенолите и клаудетите.

Токсикология

Оксид мышьяка(III) ядовит. Его токсичность стала легендарной и широко описана в литературе^{[10][11][11][12]}. Обладает сильным канцерогенным действием.

В Австрии жили «мышьякоеды», получавшие дозы во много раз больше смертельной без особого вреда для здоровья. Считается, что мышьяк повышает работоспособность, особенно при работе на больших высотах^[13][14][15].

ПДК для неорганических соединений мышьяка, включая As₂O₃, составляет 0.01 мг/м³.

Полулетальная доза — 19,1 мг/кг.^{[источник не указан 3309 дней]}