Qu’est-ce que l’acide arsénique ?
L’acide arsénique est un composé inorganique qui est un type d’oxoacide d’arsenic.
Sa formule chimique est H3AsO4 et il est également connu sous le nom d’acide orthoarsénique.
Sa formule est 141.943, son point de fusion est 35.5 °C (1/2 hydrate), son point de fusion est 160 °C. À température ambiante, c’est un cristal incolore (1/2 hydrate). Avec une densité de 2,5 gcm-3 et une solubilité dans l’eau de 96,2 g/100 g (20°C), il est facilement soluble dans l’eau. Les constantes de dissociation de l’acide pKa sont de 2,24, 6,96 et 11,50.
Il est extrêmement toxique et l’acide arsénique et l’arséniate sont désignés comme des poisons non médicinaux.
Utilisations de l’acide arsénique
L’acide arsénique est principalement utilisé comme insecticide, raticide, dans l’industrie des pigments organiques et comme matière première pour les préparations d’arsenic organique et inorganique. Il a notamment été utilisé comme insecticide, par exemple pour lutter contre les termites. Toutefois, en raison de sa forte toxicité, de la pollution de l’environnement et des risques pour la santé, son utilisation n’est pas toujours autorisée dans certains pays.
L’acide arsénique a été isolé sous la forme d’un cristal incolore de 1/2 hydrate, qui est hygroscopique et extrêmement soluble dans l’eau. Ainsi, il est souvent utilisé sous forme de solution aqueuse ou d’hydrate.
Caractéristiques de l’acide arsénique
L’anhydride d’acide arsénique et l’hydrate 0,5 sont des substances hygroscopiques et facilement déliquescentes. Les cristaux anhydres sont considérés comme légèrement solubles dans l’eau de manière endothermique. Dans l’acide arsénique, l’atome d’arsenic a un nombre d’oxydation de +V (+5), l’état d’oxydation le plus élevé, et la substance présente les propriétés d’un acide trivalent.
La substance présente les propriétés d’un acide trivalent. À cet égard, elle est similaire à l’acide phosphorique. Comme il est soluble dans l’eau, il est important de le stocker dans des contenants hermétiquement.
Les solutions aqueuses d’acide arsénique sont des acides faibles qui subissent trois étapes d’électrolyse. L’ionisation au premier stade produit des ions dihydrogène arséniate (H2AsO4-), la dissociation au deuxième stade produit des ions hydrogène arséniate (HAsO42-) et la dissociation au troisième stade produit des ions acide arsénique (AsO43-). L’ion arsénique a une structure tétraédrique et est similaire à l’ion phosphate.
La première étape de l’électrolyse dissocie assez fortement, avec un degré d’ionisation d’environ 0,25 dans une solution aqueuse de 0,1 mol dm-3. À partir de la deuxième étape, la dissociation diminue séquentiellement et est considérée comme négligeable dans les solutions aqueuses acides.
Types d’acide arsénique
L’acide arsénique lui-même est très déliquescent et difficile à manipuler, de sorte que les produits ne sont généralement pas disponibles sous forme anhydre. Il est vendu sous forme de solution à une concentration d’environ 60 %, et sous forme solide dans du sel. Il est vendu comme produit chimique pour la recherche et le développement et pour un usage industriel.
L’acide arsénique le plus courant est l’arséniate d’hydrogène disodique heptahydraté (Na2HAsO4/7H2O). Cette substance est un cristal blanc ou une poudre cristalline à température ambiante, soluble dans l’eau et pratiquement insoluble dans l’éthanol. Elle est manipulée comme un produit réactif qui peut être stocké à température ambiante et a des applications telles qu’un réactif de détection pour les alcaloïdes.
Autres informations sur l’acide arsénique
1. Méthodes de production de l’acide arsénique
L’acide arsénique est produit par l’oxydation du trioxyde monoarsénique ou diarsénique avec de l’acide nitrique concentré. Lorsque la solution est concentrée, de fins cristaux en forme de plaques d’hydrate 0,5 précipitent au-dessous de 29,5 °C, et au-dessus de 29,5 °C, l’acide arsénique (H5As3O
10) précipite.
Une autre méthode consiste à dissoudre le pentaoxyde de diarsenic dans l’eau.
2. Réactions chimiques de l’acide arsénique
Les solutions aqueuses d’acide arsénique présentent de faibles propriétés oxydantes, par exemple en oxydant les ions iodure en iode. L’acide arsénique est également une substance qui se désorbe en chauffant légèrement. Il se forme de l’acide arsénique (H5As3O10) qui, après chauffage, devient du pentaoxyde de diarsenic à partir de 250 °C, bien que des températures élevées, supérieures à 500 °C, soient nécessaires pour une déshydratation complète.
L’acide arsénique (H4As2O7) ou l’acide polyarsénique (Hn+2AsnO3n+1, (HAsO3)n) et ses ions sont instables en solution aqueuse et sont rapidement hydrolysés en acide arsénique ou en ions arséniates.