Acide arsénique

Acide arsénique
Structure de l'acide arsénique.
Général
Nom IUPAC	acide arsorique
Synonymes	acide arsenique
No CAS	7778-39-4
No EINECS	231-901-9
No 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 brute	H3AsO4  [Isomères]
Masse molaire[2]	141,943 ± 0,0014 g·mol-1 H 2,13 %, As 52,78 %, O 45,09 %,
pKa	pKa1=2,26, pKa2=6,76, pKa3=11,29 à 25 °C [1]
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
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[3]
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;
SIMDUT[4]
D1A, D2A,
Écotoxicologie
DL50	48 mg/kg (rat, oral) [5]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

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^[3].

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 $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ H+ + H2AsO4-,	pKa1= 2,19.
H2AsO4- $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ H+ + HAsO42-,	pKa2= 6,94.
HAsO42- $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ H+ + AsO43-,	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., Relié, 2804 p. (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. ↑ ^{a, b et c} Entrée de « 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)
4. ↑ « 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
5. ↑ (en) « Arsenic acid » 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 », dans Acta Crystallographica Section C, vol. 63, n^o 7, juillet 2007, p. m308-m311 [texte intégral, lien DOI (pages consultées le 4 décembre 2010)]