Arseniuro (As³⁻) — definición y propiedades químicas
Descubre qué es el arseniuro (As³⁻), sus propiedades químicas, comportamiento reductor, basicidad y reacciones con ácidos que generan arsina.
El arseniuro es un ion. Su fórmula química es As3-. La mayoría de los arseniuros tienen arsénico en su estado de oxidación -3. Los arseniuros iónicos son muy básicos y son fuertes agentes reductores. La mayoría de los arseniuros son más metálicos, como el arseniuro de zinc. Los arseniuros reaccionan con los ácidos para producir gas arsina.
Propiedades químicas
Estado de oxidación: En el ion arseniuro As3- el arsénico presenta el estado de oxidación -3. Esto le confiere carácter reductor: los arseniuros tienden a oxidarse a especies con arsénico en estados +3 o +5 cuando reaccionan con agentes oxidantes.
Básicos y reductores: Los arseniuros iónicos muestran una fuerte basicidad (básicos) y capacidad para donar electrones, por lo que actúan como agentes reductores en muchas reacciones químicas. En presencia de ácidos liberan el hidruro correspondiente del arsénico: la arsina (AsH3), un gas tóxico.
Tipos de arseniuros y ejemplos
- Arseniuros iónicos: Formados con metales muy electronegativos (p. ej., metales alcalinos), generan compuestos donde As3- se comporta como anión. Suelen ser reactivos frente a protones y oxidantes.
- Arseniuros covalentes o metálicos: Presentan enlaces covalentes o carácter metálico. Muchos son sólidos semiconductores o metales intermetálicos. Ejemplos notables son el arseniuro de zinc (Zn3As2) y el arseniuro de galio (GaAs), ampliamente usados en electrónica.
Reactividad y preparación
Los arseniuros se preparan habitualmente por combinación directa de arsénico con el metal correspondiente a altas temperaturas, o por reducción de compuestos de arsénico. En medio ácido se hidrolizan liberando arsina, y con agentes oxidantes se transforman a especies oxidadas del arsénico (As(III), As(V)). Algunos arseniuros reaccionan con agua lentamente o se hidrolizan más fácilmente en presencia de ácidos fuertes.
Propiedades físicas y aplicaciones
Físicamente, los arseniuros abarcan desde sales iónicas blandas hasta sólidos covalentes con estructuras cristalinas variadas. Muchos arseniuros de metales de transición y del grupo III-V (como GaAs) son semiconductores con aplicaciones en dispositivos electrónicos, optoelectrónica y fotónica.
Seguridad y medio ambiente
Toxicidad: Tanto los arseniuros como sus productos de descomposición (especialmente la arsina y compuestos de arsénico oxidados) son altamente tóxicos y, en muchos casos, carcinogénicos. Se deben manejar con equipo de protección adecuado y en condiciones controladas. La liberación ambiental de arsénico y arseniuros requiere medidas de mitigación debido a su persistencia y efectos sobre la salud humana y los ecosistemas.
Análisis y caracterización
Los arseniuros se identifican y caracterizan mediante técnicas como difracción de rayos X para determinar la estructura cristalina, espectroscopía (IR, Raman, UV-Vis), microscopía electrónica y métodos electroquímicos. El análisis químico cuantitativo de arsénico en compuestos y matrices ambientales suele emplear espectrometría de absorción atómica o de masas tras una adecuada preparación de la muestra.
En resumen, el ion As3- (arseniuro) presenta un comportamiento químico distintivo: es un anión básico y reductor que da lugar a una amplia familia de compuestos, desde sales iónicas hasta materiales semiconductores, con importantes implicaciones prácticas y de seguridad.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el arseniuro?
R: El arseniuro es un ion cuya fórmula química es As3-.
P: ¿Cuál es el estado de oxidación del arsénico en la mayoría de los arseniuros?
R: La mayoría de los arseniuros tienen arsénico en su estado de oxidación -3.
P: ¿Cómo se caracterizan los arseniuros iónicos en términos de basicidad y capacidad reductora?
R: Los arseniuros iónicos son muy básicos y fuertes reductores.
P: ¿Qué tipo de arseniuros presentan propiedades metálicas?
R: La mayoría de los arseniuros, como el arseniuro de cinc, son más metálicos.
P: ¿Qué ocurre cuando los arseniuros reaccionan con los ácidos?
R: Los arseniuros reaccionan con los ácidos produciendo gas arsina.
P: ¿Cómo pueden describirse los arseniuros en términos de su reacción con los ácidos?
R: Los arseniuros son capaces de producir gas arsina cuando reaccionan con ácidos.
P: ¿Qué se puede decir de las propiedades químicas de los arseniuros basándose en el texto dado?
R: Los arseniuros son básicos y fuertes reductores, y pueden reaccionar con los ácidos para producir gas arsina. La mayoría de los arseniuros tienen arsénico en su estado de oxidación -3 y presentan propiedades metálicas.
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