Πεντοξείδιο του αρσενικού

Το πεντοξείδιο του αρσενικού είναι η ανόργανη χημική ένωση με τον μοριακό χημικό τύπο As2O5, ένα από τα οξείδια του αρσενικού. Ως ουσία, είναι υαλώδες λευκό υγροσκοπικό στερεό. Είναι σχετικώς ασταθής ένωση, σε συμφωνία με τη σπανιότητα της καταστάσεως οξειδώσεως As(V). Σταθερότερο και πολύ σημαντικότερο εμπορικά είναι το τριοξείδιο του αρσενικού (As2O3). Καθώς συμβαίνει με όλες τις ενώσεις του αρσενικού, το πεντοξείδιο του αρσενικού είναι πολύ τοξικό και έτσι έχει περιορισμένες χρήσεις.

Δομή
Η δομή του μορίου αποτελείται από τετραεδρικά {AsO4} και οκταεδρικά {AsO6} κέντρα, συνδεόμενα με κοινές γωνίες. Η δομή αυτή διαφέρει από εκείνη του αντίστοιχου πεντοξειδίου του φωσφόρου. Ως αποτέλεσμα, αν και υπάρχει το στερεό διάλυμα με αυτό το οξείδιο, προχωρεί μόνο μέχρι το ισομοριακό σημείο, στο οποίο ο φωσφόρος έχει αντικαταστήσει το αρσενικό σε όλες τις τετραεδρικές θέσεις του. Παρόμοια, το πεντοξείδιο του αρσενικού μπορεί να διαλυθεί μέχρι ισομοριακού σημείου με το πεντοξείδιο του αντιμονίου, καθώς τα άτομα του αντιμονίου αντικαθιστούν εκείνα του αρσενικού μόνο στις οκταεδρικές θέσεις τους.

Σύνθεση

Ιστορία
Ο Παράκελσος ανεκάλυψε ένα άλας που ονόμασε sel neutre arsenical. Αυτό το άλας ήταν το υπόλειμμα από την απόσταξη νιτρικού οξέος από ένα μείγμα νιτρικού καλίου και τριοξειδίου του αρσενικού, το οποίο είχε θερμάνει. Ο Ανδρέας Λιμπάβιος ονόμασε το ίδιο προϊόν «βούτυρον αρσενικού» (butyrum arsenici), αν και αυτός ο όρος εννοούσε και το  τριχλωριούχο αρσενικό. Στην πραγματικότητα, οι ουσίες που προσδιόρισαν αμφότεροι ήταν αλκαλικά άλατα του αρσενικού με προσμίξεις. Ο Καρλ Βίλχελμ Σέελε παρασκεύασε μερικές ενώσεις του αρσενικού με την επίδραση αρσενικού οξέος πάνω σε αλκάλια και μία από αυτές ήταν το πεντοξείδιο του αρσενικού.

Σύγχρονες μέθοδοι
Το πεντοξείδιο του αρσενικού μπορεί να κρυσταλλωθεί θερμαίνοντας As2O3 με οξυγόνο. Αυτή η αντίδραση είναι αντιστρέψιμη:

As2O5    As2O3 + O2 

Ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες, όπως το όζον, το υπεροξείδιο του υδρογόνου και το νιτρικό οξύ μετατρέπουν το τριοξείδιο του αρσενικού στο πεντοξείδιο.

Η ουσία μπορεί επίσης να παραχθεί με απλή επεξεργασία ενώσεων του αρσενικού, όπως με την οξείδωση αρσενικού και ορυκτών του αρσενικού, με θέρμανση στον αέρα. Ενδεικτικό είναι το «ψήσιμο» της κίτρινης σανδαράχης, ενός θειούχου ορυκτού του αρσενικού:

2 As2S3  +  11 O2   →  2 As2O5 + 6 SO2

Ασφάλεια
Το πεντοξείδιο του αρσενικού, όπως όλες οι ενώσεις του αρσενικού, είναι πολύ τοξικό. Ταξινομείται ως «εξαιρετικά επικίνδυνη ουσία» στις ΗΠΑ (42 U.S.C. 11002) και υπόκειται σε αυστηρές απαιτήσεις αναφοράς από εγκαταστάσεις που το παράγουν, το αποθηκεύουν ή το χρησιμοποιούν σε σημαντικές ποσότητες.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
 Οδηγός τσέπης NIOSH για τους χημικούς κινδύνους
Αναφορά καρκινογόνων: Ανόργανες ενώσεις του αρσενικού

Ενώσεις αρσενικού
Οξείδια
Καρκινογόνα