आर्सिन: Difference between revisions
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 131: | Line 131: | ||
=== ऑक्सीकरण === | === ऑक्सीकरण === | ||
SbH | SbH<sub>3</sub> की सादृश्यता को जारी रखते हुए, AsH<sub>3</sub> सांद्र O<sub>2</sub> या हवा में तनु O<sub>2</sub> की सांद्रता द्वारा सरलता पूर्वक ऑक्सीकृत हो जाता है। | ||
::2 | ::2 AsH<sub>3</sub> + 3 O<sub>2</sub> → As<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3 H2O | ||
पोटेशियम परमैंगनेट, सोडियम हाइपोक्लोराइट, या [[ नाइट्रिक एसिड |नाइट्रिक अम्ल]] जैसे तीक्ष्ण ऑक्सीकरण पदार्थो की उपस्थिति में आर्सिन शीघ्र रूप से प्रतिक्रिया करेगा।<ref name="INRS"/> | |||
=== धात्विक व्युत्पन्नों का अग्रदूत === | === धात्विक व्युत्पन्नों का अग्रदूत === | ||
AsH<sub>3</sub> का उपयोग नग्न या लगभग नग्न के धातु परिसरों के अग्रदूत के रूप में किया जाता है। दृष्टांत दिमैंगनीज प्रजाति [(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)Mn(CO)<sub>2</sub>]<sub>2</sub>AsH है, जिसमें Mn<sub>2</sub>AsH कोर समतलीय है। <ref name="Herrmann">{{cite journal|author1=Herrmann, W. A. |author2=Koumbouris, B. |author3=Schaefer, A. |author4=Zahn, T. |author5=Ziegler, M. L. |title=मोनोआर्सिन के धातु-प्रेरित अवक्रमण द्वारा आर्सिनिडीन और डायर्सिन अंशों का उत्पादन और जटिल स्थिरीकरण|journal=Chemische Berichte|year=1985|volume= 118 |pages= 2472–88|doi=10.1002/cber.19851180624|issue=6}}</ref> | |||
=== गुट्जाइट परीक्षण === | |||
आर्सेनिक के लिए एक विशिष्ट परीक्षण में Ag<sup>+</sup> के साथ AsH<sub>3</sub> की प्रतिक्रिया सम्मिलित होती है, जिसे आर्सेनिक के लिए गुट्जाइट परीक्षण कहा जाता है।<ref name="King">King, E. J. (1959) ''Qualitative Analysis and Electrolytic Solutions'' Harcourt, Brace, and World; New York</ref> यद्यपि यह परीक्षण विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अप्रचलित हो गया है, अंतर्निहित प्रतिक्रियाएं नरम धातु के पिंजरों के लिए AsH<sub>3</sub> की आत्मीयता को और स्पष्ट करती हैं। गुट्जाइट परीक्षण में, AsH<sub>3</sub> जलीय आर्सेनिक यौगिकों की कमी से उत्पन्न होता है, सामान्य रूप से [[ आर्सेनाइट |आर्सेनाइट]] H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> की उपस्थिति में Zn के साथ, विकसित गैसीय AsH<sub>3</sub> को फिर AgNO<sub>3</sub> के संपर्क में या तो पाउडर या समाधान के रूप में रखा जाता है। ठोस AgNO<sub>3</sub> के साथ, AsH<sub>3</sub> पीला Ag<sub>4</sub>AsNO<sub>3</sub> उत्पन्न करने के लिए प्रतिक्रिया करता है, जबकि AsH<sub>3</sub> AgNO<sub>3</sub> के विलयन के साथ अभिक्रिया करके काला Ag<sub>3</sub>As देता है। | |||
=== | |||
आर्सेनिक के लिए एक विशिष्ट परीक्षण में | |||
=== अम्ल-क्षार अभिक्रिया === | === अम्ल-क्षार अभिक्रिया === | ||
As-H बांड के अम्लीय गुणों का अधिकांश शोषण किया जाता है। इस प्रकार, AsH<sub>3</sub> को अवक्षेपित किया जा सकता है। | |||
:: | :::: AsH<sub>3</sub> + NaNH<sub>2</sub> → NaAsH<sub>2</sub> + NH<sub>3</sub> | ||
एल्युमिनियम | एल्युमिनियम ट्राईकाइल के साथ अभिक्रिया करने पर, AsH<sub>3</sub> ट्राइमेरिक [R<sub>2</sub>AlAsH<sub>2</sub>]<sub>3</sub> देता है, जहाँ R = (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>C. <ref name="Atwood">{{cite journal|author1=Atwood, D. A. |author2=Cowley, A. H. |author3=Harris, P. R. |author4=Jones, R. A. |author5=Koschmieder, S. U. |author6=Nunn, C. M. |author7=Atwood, J. L. |author8=Bott, S. G. |title=एल्यूमीनियम और गैलियम के चक्रीय ट्राइमेरिक हाइड्रोक्सी, एमिडो, फॉस्फिडो और आर्सेनिडो डेरिवेटिव। [tert-Bu<sub>2</sub>Ga(m-OH)]<sub>3</sub> और [tert-Bu<sub>2</sub>Ga(m-NH) की एक्स-रे संरचनाएं <sub>2</sub>)]<sub>3</sub>|journal=Organometallics|year=1993|volume=12 |pages= 24–29|doi=10.1021/om00025a010}}</ref> यह प्रतिक्रिया उस तंत्र के लिए प्रासंगिक है, जिसके द्वारा GaAs AsH<sub>3</sub> बनता है। (नीचे देखें) | ||
AsH<sub>3</sub> को सामान्य रूप से गैर-क्षारीय माना जाता है, लेकिन टेट्राहेड्रल प्रजातियों [AsH<sub>4</sub>]<sup>+</sup> के पृथक लवण देने के लिए इसे सुपरसिड्स द्वारा प्रोटोनेट किया जा सकता है।<sup><ref name="Minkwitz">{{cite journal|author1=R. Minkwitz, R. |author2=Kornath, A. |author3=Sawodny, W. |author4=Härtner, H. |title=पीनिकोजेनोनियम लवण की तैयारी पर एएसएच<sub>4</sub><sup>+</sup>SbF<sub>6</sub><sup>−</sup>, AsH<sub>4</sub >< sup>+</sup>AsF<sub>6</sub><sup>−</sup>, SbH<sub>4</sub><sup>+</sup>SbF<sub>6< /उप ><sup>−</sup>|journal=Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie|volume= 620 |pages= 753–756|doi=10.1002/zaac.19946200429|year=1994|issue=4}}</ref> | |||
=== [[ हलोजन ]] यौगिकों के साथ अभिक्रिया === | === [[ हलोजन ]] यौगिकों के साथ अभिक्रिया === | ||
हैलोजन ([[ एक अधातु तत्त्व ]] और [[ क्लोरीन ]]) या उनके कुछ यौगिकों, जैसे [[ नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड ]] के साथ आर्सिन की | हैलोजन ([[ एक अधातु तत्त्व |फ्लोरीन]] और [[ क्लोरीन |क्लोरीन]]) या उनके कुछ यौगिकों, जैसे [[ नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड |नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड]] के साथ आर्सिन की प्रतिक्रिया अत्यधिक खतरनाक होती है और इसके परिणामस्वरूप विस्फोट हो सकता है।<ref name="INRS"/> | ||
===श्रेणी=== | ===श्रेणी=== | ||
PH | PH<sub>3</sub> के व्यवहार के विपरीत, AsH<sub>3</sub> स्थिर श्रृंखला नहीं बनाता है, हालांकि डायर्सिन या डायरसेन H<sub>2</sub>As-AsH<sub>2</sub>, और यहां तक कि त्रिरसेन H<sub>2</sub>As–As(H)–AsH<sub>2</sub> का पता लगाया गया है। कि डायरसिन -100 °C से ऊपर अस्थिर होता है है। | ||
== | == अनुप्रयोग == | ||
=== माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोग === | === माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोग === | ||
AsH<sub>3</sub> का उपयोग [[ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स |माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स]] और सॉलिड-स्टेट लेसरों से संबंधित अर्धचालक सामग्री के संश्लेषण में किया जाता है। फॉस्फोरस से संबंधित [[ डोपिंग (अर्धचालक) |अर्धचालक]], आर्सेनिक सिलिकॉन और जर्मेनियम के लिए एक एन-डोपेंट है।<ref name="INRS" /> इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि 700-900 डिग्री सेल्सियस पर रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) द्वारा सेमीकंडक्टर [[ गैलियम आर्सेनाइड |गैलियम आर्सेनाइड]] बनाने के लिए AsH<sub>3</sub> का उपयोग किया जाता है। | |||
:: | :: Ga(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub> + AsH<sub>3</sub> → GaAs + 3 CH<sub>4</sub> | ||
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए, | माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए, उप-वायुमंडलीय गैस स्रोत के माध्यम से आर्सिन प्रदान किया जा सकता है। इस प्रकार के गैस संपुष्टि में, आर्सिन गैस सिलेंडर के अंदर एक ठोस माइक्रोपोरस अधिशोषक पर अधिशोषित होता है। यह विधि गैस को बिना दबाव के संग्रहित करने की अनुमति प्रदान करता है, जिससे सिलेंडर से आर्सिन गैस के क्षरण का खतरा बहुत कम हो जाता है। इस उपकरण के साथ, गैस सिलेंडर वाल्व द्वार में वैक्यूम लगाने से आर्सिन प्राप्त होता है। अर्धचालक के निर्माण के लिए, यह विधि संभव है, क्योंकि आयन समाविष्ट जैसी प्रक्रियाएं उच्च वैक्यूम के तहत काम करती हैं। | ||
===रासायनिक युद्ध === | ===रासायनिक युद्ध === | ||
Revision as of 23:50, 19 November 2022
| Arsine | |||
|
| |||
| Names | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC names
आर्सेनिक ट्राइहाइड्राइड
आर्सेन ट्राइहाइड्रोआर्सेनिक | |||
| Other names
आर्सेनियुरेटेड हाइड्रोजन
आर्सेनस हाइड्राइड हाइड्रोजन आर्सेनाइड आर्सेनिक हाइड्राइड | |||
| Identifiers | |||
3D model (JSmol)
|
|||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| EC Number |
| ||
| 599 | |||
| KEGG | |||
PubChem CID
|
|||
| RTECS number |
| ||
| UNII | |||
| UN number | 2188 | ||
| |||
| |||
| Properties | |||
| AsH3 | |||
| Molar mass | 77.9454 g/mol | ||
| Appearance | रंगहीन गैस | ||
| Odor | अस्पष्ट, लहसुन जैसा | ||
| Density | 4.93 g/L, gas; 1.640 g/mL (−64 °C) | ||
| Melting point | −111.2 °C (−168.2 °F; 162.0 K) | ||
| Boiling point | −62.5 °C (−80.5 °F; 210.7 K) | ||
| 0.2 g/100 mL (20 °C)[1] 0.07 g/100 mL (25 °C) | |||
| Solubility | soluble in क्लोरोफार्म, बेंजीन | ||
| Vapor pressure | 14.9 atm[1] | ||
| Conjugate acid | अर्सोनियम | ||
| Structure | |||
| त्रिकोणीय पिरामिड | |||
| 0.20 D | |||
| Thermochemistry | |||
Std molar
entropy (S⦵298) |
223 J⋅K−1⋅mol−1 | ||
Std enthalpy of
formation (ΔfH⦵298) |
+66.4 kJ/mol | ||
| Hazards | |||
| Occupational safety and health (OHS/OSH): | |||
Main hazards
|
विस्फोटक, ज्वलनशील, संभावित व्यावसायिक कार्सिनोजेन[1] | ||
| GHS labelling: | |||
| GHS02: FlammableGHS06: ToxicGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard | |||
| Danger | |||
| H220, H330, H373, H410 | |||
| P210, P260, P271, P273, P284, P304+P340, P310, P314, P320, P377, P381, P391, P403, P403+P233, P405, P501 | |||
| NFPA 704 (fire diamond) | |||
| Flash point | −62 °C (−80 °F; 211 K) | ||
| Explosive limits | 5.1–78%[1] | ||
| Lethal dose or concentration (LD, LC): | |||
LD50 (median dose)
|
2.5 mg/kg (intravenous)[2] | ||
LC50 (median concentration)
|
| ||
LCLo (lowest published)
|
| ||
| NIOSH (US health exposure limits): | |||
PEL (Permissible)
|
TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)[1] | ||
REL (Recommended)
|
C 0.002 mg/m3 [15-minute][1] | ||
IDLH (Immediate danger)
|
3 ppm[1] | ||
| Related compounds | |||
Related hydrides
|
अमोनिया; फॉस्फीन; स्टिबाइन; बिस्मथिन | ||
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
| |||
आर्सिन (आईयूपीएसी नाम: आर्सेन) एक अकार्बनिक यौगिक है, जिसका रासायनिक सूत्र AsH3 होता है। यह ज्वलनशील, पायरोफोरिक और अत्यधिक विषैली पनिक्टोजन हाइड्राइड गैस आर्सेनिक के सबसे सरल यौगिकों में से एक है।[4] इसकी घातक क्षमता के अतिरिक्त, यह अर्धचालक उद्योग में ऑर्गोआर्सेनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए कुछ अनुप्रयोगों को प्राप्त करता है। आर्सिन शब्द का प्रयोग सामान्य रूप से AsH3−xRx सूत्र के ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों के एक वर्ग का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जहां R = आर्यल या ऐल्किल होता है। उदाहरण के लिए, As(C6H5)3 जिसे ट्राइफेनिलारसिन कहा जाता है, तथा आर्सिन के नाम से निर्दिष्ट किया जाता है।
सामान्य गुण
अपनी मानक अवस्था में आर्सिन एक रंगहीन सघन-वायु गैस है, जो पानी में अल्प विलेय होता है (20% मे 20 °C)[1] और कई कार्बनिक विलयन में भी।[citation needed] जबकि आर्सिन स्वयं गंधहीन होता है,[5] हवा द्वारा इसके ऑक्सीकरण के कारण जब यौगिक 0.5 ppm से ऊपर उपस्थित होता है, तो हल्की लहसुन या मछली जैसी गंध सूंघना संभव होता है।
भाग प्रति दस लाख।[6] यह यौगिक काइनेटिक रूप से स्थिर होता है। कमरे के तापमान पर यह केवल धीरे-धीरे विघटित होता है। सीए के तापमान पर 230 °C आर्सेनिक और हाइड्रोजन के लिए अपघटन मार्श परीक्षण (नीचे देखें) का आधार बनने के लिए पर्याप्त त्वरित होता है। स्टिबाइन के समान आर्सिन का अपघटन ऑटोकैटलिटिक होता है, क्योंकि प्रतिक्रिया के दौरान मुक्त आर्सेनिक उसी प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।[7] कई अन्य कारक, जैसे आर्द्रता प्रकाश की उपस्थिति और कुछ उत्प्रेरक (अर्थात् एल्यूमिना) अपघटन की दर को सुविधाजनक बनाते हैं।[8]
AsH3 एक पिरामिड अणु है, जिसमें H-As-H कोण 91.8° और तीन समतुल्य As-H बंध हैं, जिनमें से प्रत्येक की लंबाई 1.519 Å है।[9]
आविष्कार और संश्लेषण
AsH3 सामान्य रूप से H− समकक्षों के साथ As3+ स्रोतों की प्रतिक्रिया द्वारा संयोजित किया जाता है।[10]
- 4 AsCl3 + 3 NaBH4 → 4 AsH3 + 3 NaCl + 3 BCl3
जैसा कि 1775 में रिपोर्ट किया गया था, कार्ल शीले ने अम्ल की उपस्थिति में जिंक के साथ आर्सेनिक (III) ऑक्साइड को कमकिया।[11] यह प्रतिक्रिया नीचे वर्णित मार्श परीक्षण की प्रस्तावना है।
वैकल्पिक रूप से As3− के स्रोत भी इस गैस का उत्पादन करने के लिए प्रोटोनिक अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। तथा जिंक आर्सेनाइड और सोडियम आर्सेनाइड उपयुक्त पूर्ववर्ती होते हैं।[12]
- Zn3As2 + 6 H+ → 2 AsH3 + 3 Zn2+
- Na3As + 3 HBr → AsH3 + 3 NaBr
प्रतिक्रियाएं
AsH3 के रासायनिक गुणों की समझ अच्छी तरह से विकसित होती है और निक्टोजन समकक्षों, जैसे PH3 और SbH3 के व्यवहार के औसत के आधार पर अनुमान लगाया जा सकता है।
थर्मल अपघटन
एक भारी हाइड्राइड के लिए विशिष्ट (जैसे, SbH3, H2Te, SnH4), AsH3 अपने तत्वों के संबंध में अस्थिर है। तथा दूसरे शब्दों में, AsH3 काइनेटिक रूप से स्थिर है लेकिन थर्मोडायनामिक रूप से नहीं होते है।
- 2 AsH3 → 3 H2 + 2 As
यह अपघटन प्रतिक्रिया नीचे वर्णित मार्श परीक्षण का आधार है, जो तात्विक As का पता लगाता है।
ऑक्सीकरण
SbH3 की सादृश्यता को जारी रखते हुए, AsH3 सांद्र O2 या हवा में तनु O2 की सांद्रता द्वारा सरलता पूर्वक ऑक्सीकृत हो जाता है।
- 2 AsH3 + 3 O2 → As2O3 + 3 H2O
पोटेशियम परमैंगनेट, सोडियम हाइपोक्लोराइट, या नाइट्रिक अम्ल जैसे तीक्ष्ण ऑक्सीकरण पदार्थो की उपस्थिति में आर्सिन शीघ्र रूप से प्रतिक्रिया करेगा।[8]
धात्विक व्युत्पन्नों का अग्रदूत
AsH3 का उपयोग नग्न या लगभग नग्न के धातु परिसरों के अग्रदूत के रूप में किया जाता है। दृष्टांत दिमैंगनीज प्रजाति [(C5H5)Mn(CO)2]2AsH है, जिसमें Mn2AsH कोर समतलीय है। [13]
गुट्जाइट परीक्षण
आर्सेनिक के लिए एक विशिष्ट परीक्षण में Ag+ के साथ AsH3 की प्रतिक्रिया सम्मिलित होती है, जिसे आर्सेनिक के लिए गुट्जाइट परीक्षण कहा जाता है।[14] यद्यपि यह परीक्षण विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अप्रचलित हो गया है, अंतर्निहित प्रतिक्रियाएं नरम धातु के पिंजरों के लिए AsH3 की आत्मीयता को और स्पष्ट करती हैं। गुट्जाइट परीक्षण में, AsH3 जलीय आर्सेनिक यौगिकों की कमी से उत्पन्न होता है, सामान्य रूप से आर्सेनाइट H2SO4 की उपस्थिति में Zn के साथ, विकसित गैसीय AsH3 को फिर AgNO3 के संपर्क में या तो पाउडर या समाधान के रूप में रखा जाता है। ठोस AgNO3 के साथ, AsH3 पीला Ag4AsNO3 उत्पन्न करने के लिए प्रतिक्रिया करता है, जबकि AsH3 AgNO3 के विलयन के साथ अभिक्रिया करके काला Ag3As देता है।
अम्ल-क्षार अभिक्रिया
As-H बांड के अम्लीय गुणों का अधिकांश शोषण किया जाता है। इस प्रकार, AsH3 को अवक्षेपित किया जा सकता है।
- AsH3 + NaNH2 → NaAsH2 + NH3
एल्युमिनियम ट्राईकाइल के साथ अभिक्रिया करने पर, AsH3 ट्राइमेरिक [R2AlAsH2]3 देता है, जहाँ R = (CH3)3C. [15] यह प्र