Ácido arsénico

Ácido arsénico
Nombre IUPAC
Trihidrogeno(tetraoxidoarseniato), trihidroxidooxidoarsénico
General
Otros nombres	Ácido arsénico Tetraoxoarseniato (V) de hidrógeno
Fórmula semidesarrollada	H3AsO4
Fórmula estructural
Fórmula molecular	?
Identificadores
Número CAS	7778-39-4[1]​
Número RTECS	CG0700000
ChEBI	18231
ChEMBL	CHEMBL2374288
ChemSpider	229
PubChem	22141747 234, 22141747
UNII	N7CIZ75ZPN
KEGG	C01478
InChI InChI=InChI=1S/AsH3O4/c2-1(3,4)5/h(H3,2,3,4,5) Key: DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Densidad	2000 kg/m³; 2 g/cm³
Masa molar	14 194 g/mol
Punto de fusión	308,65 K (36 °C)
Punto de ebullición	433 K (160 °C)
Propiedades químicas
Acidez	1=2,24; 2=6,96; 3=11,50 pKa
Solubilidad en agua	16,7
Peligrosidad
NFPA 704	0 3 0
Frases R	R26, R27, R28, R45
Frases S	S53, S45, S60, S61
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El ácido arsénico o arseniato de hidrógeno como también se le conoce a este compuesto, (H₃AsO₄) es la forma ácida del ion arseniato, AsO₄^3−, un anión trivalente en el que el arsénico presenta un estado de oxidación de +5. Químicamente, los arseniatos se comportan de un modo similar a los fosfatos.

Existe otro compuesto derivado de este que es el ácido arsenioso o arsenito de hidrógeno.

Obtención

El ácido arsénico se obtiene cuando el óxido de arsénico (V) reacciona con el agua:

${\displaystyle \mathrm {As_{2}O_{5}+3\ H_{2}O\rightleftharpoons 2\ H_{3}AsO_{4}} }$

Aplicaciones

El ácido arsénico se usa en el tratamiento de madera, en la fabricación de colorantes y de compuestos orgánicos de arsénico y como esterilizante del suelo. Por otra parte, los compuestos de arsénico se usaron en los inicios del siglo XX para el control de plagas en cultivos (herbicida, insecticida) y rodenticida, especialmente en los Estados Unidos.

Especiación

El estado de oxidación del arsénico, y por tanto su movilidad, están controlados fundamentalmente por las condiciones redox (potencial redox, Eh) y el pH.[2]​ Como aproximación, y sin tener en cuenta otros factores como contenido en materia orgánica, en condiciones oxidantes, el estado As(V) predomina sobre As(III), encontrándose fundamentalmente como ${\displaystyle {\ce {H2AsO4-}}}$ a valores de pH bajos (inferiores a 6,9), mientras que a pH más alto, la especie dominante es HAsO₄^2- (en condiciones de extrema acidez, la especie dominante será H₃AsO₄^0, mientras que en condiciones de extrema basicidad, la especie dominante será AsO₄^3-). En condiciones reductoras a pH inferior a 9.2, predominará la especie neutra.[3]​

El ácido arsénico se presenta en cuatro especies de acuerdo a los siguientes equilibrios de disociación:

${\displaystyle \mathrm {H_{3}AsO_{4}\rightleftharpoons \ H_{2}AsO_{4}^{-}\ +\ H^{+}\ ;\ log\ k=-2,24} }$

${\displaystyle \mathrm {H_{2}AsO_{4}^{-}\rightleftharpoons \ HAsO_{4}^{2-}\ +\ H^{+}\ ;\ log\ k=-6,96} }$

${\displaystyle \mathrm {HAsO_{4}^{2-}\rightleftharpoons \ AsO_{4}^{3-}\ +\ H^{+}\ ;\ log\ k=-11,50} }$

Diagrama de predominio de especies

Arsénico (III)

H3AsO3 = H2AsO3- + H+

Log k = -9.15

H3AsO3 = HAsO3-2 + 2H+

Log k = -23.85

H3AsO3 = AsO3-3 + 3H+

Log k = -39.55

Diagrama de predominio de especies

Diagrama pE vs pH

H3AsO3 + H2O = H3AsO4 + 2H+ + 2e-

Log k = -18.897

Referencias

1. Número CAS
2. Lillo, Javier (2016). «Peligros geoquímicos: arsénico de origen natural en las aguas». Grupo de Estudios de Minería y Medioambiente. Consultado el 17 de noviembre de 2016. 
3. Brookins, Douglas G. (1988). Eh-Ph Diagrams for Geochemistry. Springer Verlag. p. 184. ISBN 3-540-18485-6. 

• Datos: Q413334
• Multimedia: Arsenic acid / Q413334