Ácido arsênico (H3AsO4): propriedades, riscos e usos - Ciência - 2023

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o ácido arsênico, arseniato de hidrogênio ou ácido ortoarsênico, é um composto químico cuja fórmula é H3AsO4. Um oxácido de arsênio compreende um grupo oxo e três grupos hidroxila ligados a um átomo de arsênio central. Sua estrutura é apresentada na figura 1 (CHEBI: 18231 - ácido arsênico, S.F.).

Sua estrutura é análoga ao ácido fosfórico (Royal Society of Chemistry, 2015) e pode ser reescrita como AsO (OH) 3. Este composto é preparado tratando o trióxido de arsênio com óxido nítrico de acordo com a reação: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

A solução resultante é resfriada para dar cristais incolores de H3AsO4 · ½H2O hemihidratado, embora o H3AsO4 · 2H2O di-hidratado ocorra quando a cristalização ocorre em temperaturas mais baixas (Budavari, 1996).

O ácido arsênico é um composto extremamente tóxico. Muitas fichas de dados de segurança aconselham evitar o contato, se possível.

Propriedades físicas e químicas do ácido arsênico

O ácido arsênico é um sólido higroscópico branco. Sua aparência é mostrada na figura 2.

Em solução aquosa, é um líquido higroscópico viscoso e transparente (National Center for Biotechnology Information., 2017). Seu peso molecular é 141,94 g / mol e sua densidade é 2,5 g / ml. Seu ponto de fusão é 35,5 ° C e seu ponto de ebulição é 120 ° C, onde se decompõe.

O ácido arsênico é muito solúvel em água, podendo dissolver 16,7 g por 100 ml, também é solúvel em álcool. O composto tem um pKa de 2,19 para a primeira desprotonação e 6,94 e 11,5 para a segunda e terceira desprotonação (Royal Society of Chemistry, 2015).

O ácido arsênico é um agente oxidante. Pode corroer aço e reage com metais galvanizados e latão.

As soluções de ácido arsênico podem desenvolver arsina gasosa muito tóxica (AsH3) em contato com metais ativos, como zinco e alumínio. Quando aquecido até a decomposição, produz vapores de arsênio metálico tóxicos.

A solução é ligeiramente ácida e um agente oxidante fraco. Reage com álcalis para gerar algum calor e precipitar arsenatos (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016).

Reatividade e perigos

O ácido arsênico é um composto estável e não combustível que pode ser corrosivo para os metais. O composto é altamente tóxico e comprovadamente cancerígeno para os humanos.

A inalação, ingestão ou contato da pele com o material pode causar ferimentos graves ou morte. O contato com a substância fundida pode causar queimaduras graves na pele e nos olhos.

Evite o contato com a pele. Os efeitos do contato ou inalação podem ser retardados. O fogo pode produzir gases irritantes, corrosivos e / ou tóxicos. A água residual do controle de incêndio ou do produto de diluição pode ser corrosiva e / ou tóxica e causar contaminação.

Os sintomas de envenenamento por ácido arsênico são tosse e falta de ar se inalado. Também pode haver vermelhidão na pele, dor e uma sensação de queimação se entrar em contato com ela. Por último, os sintomas em caso de ingestão são vermelhidão e dores nos olhos, dor de garganta, náuseas, vómitos, diarreia e convulsões.

Em caso de contato com os olhos

Devem ser lavados com água em abundância por no mínimo 15 minutos, levantando-se esporadicamente as pálpebras superiores e inferiores até que não haja mais vestígios de produtos químicos.

Em caso de contato com a pele

Lave imediatamente com bastante água e sabão por pelo menos 15 minutos enquanto remove roupas e sapatos contaminados. Cubra as queimaduras com um curativo esterilizado seco (seguro, não apertado).

Em caso de ingestão

Enxaguar a boca e dar à vítima consciente grandes quantidades de água para diluir o ácido. Nesse caso, deve-se fazer lavagem gástrica e não se deve induzir o vômito.

Em caso de inalação

A respiração artificial deve ser administrada se necessário. O método boca-a-boca não deve ser usado se a vítima tiver ingerido ou inalado a substância.

A respiração artificial deve ser realizada com o auxílio de uma máscara de bolso com válvula unidirecional ou outro dispositivo médico respiratório adequado. A vítima deve ser removida para um local fresco e mantida aquecida e em repouso.

Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).

O ácido arsênico é prejudicial ao meio ambiente. A substância é muito tóxica para os organismos aquáticos. Devem ser tomadas medidas para limitar a liberação deste composto químico.

Formulários

O ácido arsênico, devido à sua alta toxicidade, tem usos limitados. No entanto, este composto foi usado como pesticida e esterilizante do solo, embora esteja atualmente obsoleto (University of Hertfordshire, 2016).

Também tem sido usado no processamento de madeira e como dessecante na produção de algodão desde 1995. Pulverizar as plantas faz com que as folhas sequem rapidamente, sem deixá-las cair. A planta precisa estar seca o suficiente para que as cápsulas do algodão possam sair facilmente.

O ácido arsênico é usado na produção de vidro. Embora os registros considerem a substância como intermediário, esse uso do ácido arsênico parece mais um "agente de processamento", semelhante ao uso do trióxido diarsênico (As2O3) como agente finalizador.

Este composto rompe as ligações de oxigênio entre outros elementos por meio da reação redox e produz oxigênio gasoso que ajuda a eliminar bolhas no vidro (documento de posição da European Glass Industries on the, 2012).

O ácido arsanílico ou ácido 4-aminofenilarsônico é um derivado do ácido ortoarsênico. É usado como um medicamento veterinário antibacteriano arsênico usado na prevenção e tratamento da disenteria suína (ARSENIC ACID, S.F.).

O arsenato é o sal ou éster do ácido arsênico que possui um íon negativo do AsO43-. O arsenato se assemelha ao fosfato em muitos aspectos, uma vez que o arsênio e o fósforo ocorrem no mesmo grupo (coluna) da tabela periódica.

O arsenato pode substituir o fosfato inorgânico no estágio de glicólise que produz 1,3-bisfosfoglicerato, produzindo 1-arsênio-3-fosfoglicerato. Essa molécula é instável e hidrolisa rapidamente, formando o próximo intermediário, o 3-fosfoglicerato.

Assim, a glicólise continua, mas a molécula de ATP que seria gerada a partir do 1,3-bisfosfoglicerato é perdida. O arsenato é um desacoplador da glicólise, o que explica sua toxicidade.

Algumas espécies de bactérias obtêm sua energia oxidando vários combustíveis enquanto reduzem os arsenatos para formar arsenitos. As enzimas envolvidas são conhecidas como redutases de arseniato.

Em 2008, foram descobertas bactérias que empregam uma versão da fotossíntese com arsenitos como doadores de elétrons, produzindo arsenatos (assim como a fotossíntese comum usa água como doadora de elétrons, produzindo oxigênio molecular).

Os pesquisadores conjeturaram que, historicamente, esses organismos fotossintéticos produziram o arseniato que permitiu que as bactérias redutoras de arseniato prosperassem (Human Metabolome Database, 2017).

Referências

ÁCIDO ARSÊNICO. (S.F.). Recuperado de chemicalland21.com.
ÁCIDO ARSÊNICO, LÍQUIDO. (2016). Recuperado de cameochemicals.noaa.gov.
Budavari, S. (. (1996). Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
CHEBI: 18231 - ácido arsênico. (S.F.). Recuperado de ebi.ac.uk.
Human Metabolome Database. (2017, 2 de março). Mostrando metabocard para Arsenate. Recuperado de hmdb.ca.
Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. . (2017, 4 de março). PubChem Compound Database; CID = 234,. Obtido em PubChem.
Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional. (2015, 22 de julho). ÁCIDO ARSÊNICO. Recuperado de cdc.gov.
Documento de Posição das Indústrias de Vidro Européias sobre o. (2012, 18 de setembro). Recuperado da glassallianceeurope.
Royal Society of Chemistry. (2015). Ácido arsênico. Recuperado de chemspider.
Royal Society of Chemistry. (2015). Ácido fosfórico. Recuperado de chemspider.
University of Hertfordshire. (2016, 13 de janeiro). ácido arsênico. Recuperado do PPDB.