Acido arsenico: struttura, sintesi, usi

L’acido tetraossoarsenico (V) noto come acido arsenico è un ossiacido avente formula H3AsO4 analogo all’acido fosforico in cui l’arsenico presenta numero di ossidazione +5.

Struttura

L’arsenico è ibridato sp3 ed è legato a tre gruppi -OH e a un atomo di ossigeno tramite doppio legame.

La geometria molecolare è tetraedrica con una distribuzione di carica asimmetrica pertanto la molecola è polare.

L’acido arsenico è un solido trasparente igroscopico che in acqua dà luogo a tre equilibri di dissociazione:
H3AsO4 + H2O ⇄ H2AsO4 + H3O+
H2AsO4 + H2O ⇄ HAsO42-+ H3O+
HAsO42 – + H2O ⇄ AsO43-+ H3O+
E’ quindi un acido triprotico e costanti di dissociazione relative a questi tre equilibri sono rispettivamente Ka1 = 5.8 ∙ 10-3, Ka2 = 1.1 ∙ 10-7 ; Ka3 = 3.2 ∙ 10-12

struttura acido arsenico
acido arsenico

Nella nomenclatura tradizionale, così come accade per l’acido fosforico, è omesso il prefisso orto-. Nel caso degli altri ossiacidi dell’arsenico invece è mantenuto il prefisso meta- per l’acido metaarsenico HAsO3 e il prefisso piro- per l’acido piroarsenico H4As2O7.

 

Sintesi

L’acido arsenico può essere ottenuto per ossidazione dell’ossido di arsenico (III) in presenza di acido nitrico secondo la reazione:
2 HNO3 + As2O3 + 2 H2O → 2 H3AsO4 + N2O3

Può essere ottenuto a partire dall’arsenico in presenza di ozono:
2 As + 3 H2O + 5 O3 → 2 H3AsO4 + 5 O2

La reazione tra acido arsenico e molibdato di ammonio in presenza di acido nitrico può essere utilizzata nell’analisi degli anioni per via umida degli arseniati. Si ottiene infatti un precipitato giallo cristallino di arsenomolibdato di ammonio:
H3AsO4 + 12 (NH4)2MoO4 + 21 HNO3 → (NH4)3AsO4∙12 MoO3 + 12 H2O

Usi

L’acido arsenico è scarsamente utilizzato a causa della sua tossicità. Viene utilizzato per l’ottenimento di arseniati e per la sintesi di alcuni coloranti e composti organici.

Esso è il precursore di alcuni pesticidi ed è utilizzato come agente di finitura nella lavorazione del vetro e come conservante del legno.

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