Ácido arsênico

Ácido arsênico
Nomes
Nome IUPAC	Ácido arsórico
Outros nomes	Desiccant L-10 Ácido ortoarsênico Tri-hidrogênio arseniato Zotox
Ácido arsênico Identificadores Número CAS 7778-39-4 PubChem 234 Número EINECS 231-901-9 ChemSpider 229 KEGG C01478 ChEBI 18231 Número RTECS CG0700000 SMILES   O[As+](O)([O-])O InChI   InChI=1/AsH3O4/c2-1(3,4)5/h(H3,2,3,4,5) Key:DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYAY
Ácido arsênico Propriedades Fórmula química H3AsO4 Massa molar 141.921 g mol-1 Aparência Cristais translúcidos brancos ou incolores, higroscópicos Densidade 2,5 g/cm3 Ponto de fusão 35.5 °C, 309 K, 96 °F Ponto de ebulição 120 °C, 393 K, 248 °F Solubilidade em água 16,7 g/(100 mL) Solubilidade solúvel em etanol Pressão de vapor 55 hPa (50 °C) Acidez (pKa) pKa1 = 2,19 pKa2 = 6,94 pKa3 = 11,5
Ácido arsênico Estrutura Forma molecular Tetraédrica no átomo de arsênio
Ácido arsênico Riscos associados Principais riscos associados Extremamente tóxico, carcinogênico, corrosivo NFPA 704 0 4 0   Ponto de fulgor Não inflamável LD50 48 mg/kg (rato, oral) 6 mg/kg (coelho, oral)
Ácido arsênico Compostos relacionados Outros catiões/cátions Arseniato de sódio
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão. Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Três frascos de ácido arsórico da Grande Exposição: impuro, puro e destilado.

O ácido arsênico é o composto químico com a fórmula H
3AsO
4, mais descritivamente escrito como AsO(OH)
3. Este ácido incolor é o análogo do arsênio do ácido fosfórico. Os sais de arseniato e fosfato comportam-se de forma muito semelhante. O ácido arsórico como tal não foi isolado, mas é encontrado apenas em solução, onde está amplamente ionizado. Sua forma de hemi-hidrato (2H
3AsO
4·H
2O) forma cristais estáveis. Amostras cristalinas desidratam com condensação a 100 °C.

Propriedades

É uma espécie tetraédrica de simetria idealizada C_3v com comprimentos de ligação As–O variando de 1,66 a 1,71 Å.

Sendo um ácido triprótico, sua acidez é descrita por três equilíbrios:

H
3AsO
4 + H
2O ⇌ H
2AsO–
4 + [H
3O]+
, pK_a1 = 2,19

H
2AsO–
4 + H
2O ⇌ HAsO2–
4 + [H
3O]+
, pK_a2 = 6,94

HAsO2–
4 + H
2O ⇌ AsO3–
4 + [H
3O]+
, pK_a3 = 11,5

Esses valores de pK_a são próximos aos do ácido fosfórico. O íon arseniato altamente básico ( AsO³⁻
₄) é o produto da terceira ionização. Diferentemente do ácido fosfórico, o ácido arsórico é um oxidante, como ilustrado por sua capacidade de converter iodeto em iodo.

Preparação

O ácido arsórico é preparado tratando trióxido de arsênio com ácido nítrico concentrado. O trióxido de dinitrogênio é produzido como subproduto.

As
2O
3 + 2 HNO
3 + 2 H
2O → 2 H
3AsO
4 + N
2O
3

A solução resultante é resfriada para dar cristais incolores do hemi-hidrato H
3AsO
4·
0,
5H
2O (ou 2H
3AsO
4·H
2O), embora o di-hidrato H
3AsO
4·
2H
2O seja produzido quando a cristalização ocorre em temperaturas mais baixas.

Outros métodos

O ácido arsórico é formado lentamente quando pentóxido de arsênio é dissolvido em água, e quando o ácido meta- ou ácido piroarsênico (H
4As
2O
7) é tratado com água fria. O ácido arsórico também pode ser preparado diretamente a partir de arsênio elementar, umedecendo-o e tratando com ozônio.

2 As + 3 H
2O + 5 O
3 → 2 H
3AsO
4 + 5 O
2

Aplicações

As aplicações comerciais do ácido arsórico são limitadas por sua toxicidade. É um precursor de vários pesticidas. Encontrou uso ocasional como conservante de madeira, biocida de amplo espectro, agente de acabamento para vidro e metal, e reagente na síntese de alguns corantes e compostos orgânicos de arsênio.

Segurança

O ácido arsórico é extremamente tóxico e carcinogênico, como todos os compostos de arsênio. Também é corrosivo. A DL₅₀ em coelhos é 6 mg/kg (0,006 g/kg).