Acide arsénique

Acide arsénique
Structure de l'acide arsénique.
Identification
Nom UICPA	acide arsorique
Synonymes	acide arsenique
N^o CAS	7778-39-4
N^o ECHA	100.029.001
N^o CE	231-901-9
N^o RTECS	CG0700000
PubChem	234
ChEBI	18231
SMILES	O[As](=O)(O)O PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/AsH3O4/c2-1(3,4)5/h(H3,2,3,4,5)/f/h2-4H InChIKey : DJHGAFSJWGLOIV-AHTNDGLTCQ Std. InChI : vue 3D InChI=1S/AsH3O4/c2-1(3,4)5/h(H3,2,3,4,5) Std. InChIKey : DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	H3AsO4  [Isomères]
Masse molaire[2]	141,943 ± 0,001 4 g/mol H 2,13 %, As 52,78 %, O 45,09 %,
pKa	pKa1=2,26, pKa2=6,76, pKa3=11,29 à 25 °C [1]
Précautions
SGH
Danger H301, H331, H350 et H410 H301 : Toxique en cas d'ingestion H331 : Toxique par inhalation H350 : Peut provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
SIMDUT[3]
D1A, D2A,
Directive 67/548/EEC[4]
T N Numéro index : 033-005-00-1 Classification : Carc.Cat.1; R45 - T; R23/25 - N; R50/53 Symboles : T : Toxique N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R45 : Peut provoquer le cancer. R23/25 : Toxique par inhalation et par ingestion. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S53 : Éviter l’exposition - se procurer des instructions spéciales avant l’utilisation. S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. Phrases R : 23/25, 45, 50/53, Phrases S : 45, 53, 60, 61,
Transport[4]
60    1554    Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 1554 : ACIDE ARSÉNIQUE SOLIDE Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ; 66    1553    Code Kemler : 66 : matière très toxique Numéro ONU : 1553 : ACIDE ARSÉNIQUE LIQUIDE Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Écotoxicologie
DL50	48 mg·kg^-1 (rat, oral) [5]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L’acide arsénique est un composé chimique de formule H₃AsO₄. C'est un acide minéral analogue à l'acide phosphorique H₃PO₄. La molécule H₃AsO₄ elle-même n'a jamais été isolée, mais seulement caractérisée en solution, où elle se trouve sous ses formes partiellement déprotonées H₂AsO₄^− et HAsO₄^2−. Son hémihydrate 2H₃AsO₄·H₂O forme cependant des cristaux stables translucides de couleur blanche et très hygroscopiques, qui fondent à 35,5 °C et se décomposent par déshydratation à 120 °C[4].

Propriétés physico-chimiques

La molécule d'acide arsénique est tétraédrique, avec des liaisons As-O de longueur comprise entre 166 pm et 171 pm[6]. C'est un triacide, dont les trois fonctions acides ont chacune une constante d'équilibre proche de la fonction acide correspondante de l'acide phosphorique :

H3AsO4  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  H^+ + H2AsO4^−,	pKa1= 2,19.
H2AsO4^−  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  H^+ + HAsO4^2−,	pKa2= 6,94.
HAsO4^2−  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  H^+ + AsO4^3−,	pKa3= 11,5.

L'ion arséniate AsO₄^3−, très basique, résulte de la troisième ionisation. Contrairement à l'acide phosphorique, l'acide arsénique est oxydant, comme l'illustre sa capacité à oxyder l'ion iodure I^− en iode I₂.

Production et synthèse

On produit de l'acide arsénique en traitant l'anhydride arsénieux As₂O₃ avec de l'acide nitrique HNO₃ concentré, ou bien en faisant réagir de l'eau H₂O sur du pentoxyde d'arsenic As₂O₅, la vitesse de cette dernière réaction étant toutefois plutôt faible. H₃AsO₄ se forme également par hydrolyse de l'acide pyroarsénique H₄As₂O₇ par l'eau froide :

H₄As₂O₇ + H₂O → 2 H₃AsO₄.

Compte tenu de la toxicité élevée de l'arsenic et de ses composés, l'acide arsénique n'a pas d'utilisation répandue en dehors des laboratoires.

Références

1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0), p. 8-40
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. « Acide arsénique » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 7 décembre 2010
4. Entrée « Arsenic acid » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 7 décembre 2010 (JavaScript nécessaire)
5. (en) « Acide arsénique », sur ChemIDplus, consulté le 7 décembre 2010
6. (en) C. Lee et W. T. A. Harrison, « Tetraethylammonium dihydrogenarsenate bis(arsenic acid) and 1,4-diazoniabicyclo[2.2.2]octane bis(dihydrogenarsenate) arsenic acid: hydrogen-bonded networks containing dihydrogenarsenate anions and neutral arsenic acid molecules », Acta Crystallographica Section C, vol. 63, n^o 7,‎ juillet 2007, m308-m311 (DOI 10.1107/S0108270107023967, lire en ligne)