Arsensäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Arsensäure
Andere Namen	Arsen(V)-säure
Summenformel	H3AsO4
Kurzbeschreibung	durchsichtig bis weißer, geruchloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	231-901-9
ECHA-InfoCard	100.029.001
PubChem	234
Wikidata	Q413334
Eigenschaften
Molare Masse	141,94 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	2,50 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	35 °C[1]
Siedepunkt	120 °C[1]
Dampfdruck	55 hPa (50 °C)[1]
pKS-Wert	pKs1: 02,26 (25 °C)[2]; pKs2: 06,76 (25 °C)[2]; pKs3: 11,29 (25 °C)[2];
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 301‐312‐331‐314‐350‐361‐410
	P: 202‐273‐280‐284‐304+340‐312 [1]
Zulassungsverfahren unter REACH	besonders besorgniserregend: krebserzeugend (CMR)[4]; zulassungspflichtig[5]
MAK	DFG: nicht festgelegt, da cancerogen[1]; Schweiz: 0,1 mg·m−3 (bezogen auf Arsen, gemessen als einatembarer Staub)[6];
Toxikologische Daten	48 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[1]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Arsensäure (auch Arsen(V)-säure genannt) ist die von Diarsenpentaoxid abgeleitete Säure mit der Summenformel H₃AsO₄. Es ist eine dreiprotonige, mittelstarke Säure und etwa so stark wie Phosphorsäure. Die Salze der Arsensäure heißen Arsenate.

Gewinnung und Darstellung

Arsensäure bildet sich durch Lösen von Arsenpentaoxid in Wasser:

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

Das Gleichgewicht dieser chemischen Reaktion kann zur linken Seite verschoben werden. Durch Entzug von Wasser beispielsweise mit Phosphorpentoxid bildet sich aus Arsensäure wieder Arsenpentaoxid.

Eine weitere Reaktion zur Darstellung von Arsensäure ist die Oxidation von Arsen oder Arsen(III)-oxid mit Hilfe konzentrierter Salpetersäure. Dabei bildet sich das Hemihydrat:

$\mathrm {As+5\ HNO_{3}\longrightarrow 5\ NO_{2}+H_{2}O+H_{3}AsO_{4}}$

$\mathrm {As_{2}O_{3}+2\ HNO_{3}+3\ H_{2}O\longrightarrow }$ $\mathrm {N_{2}O_{3}+2\ H_{3}AsO_{4}\cdot {\tfrac {1}{2}}H_{2}O}$

Das Dihydrat (H₃AsO₄ · 2H₂O) ist nur über die Kristallisation während mehrerer Tage bei −30 °C zugänglich.[7]

Eigenschaften

Feste Arsensäure entzieht der Luft sehr schnell Wasser und bildet Hydrate: H₃AsO₄ · ½H₂O beziehungsweise H₃AsO₄ · 2H₂O bei −30 °C. Beim Erhitzen auf 100 °C entsteht As₂O₅ · 1,66H₂O, über 300 °C wird alles Wasser freigesetzt.

Eine gesättigte wässrige Lösung ist ungefähr 80%ig.

Sicherheitshinweise und gesetzliche Regelungen

Arsensäure wurde im Dezember 2011 aufgrund seiner Einstufung als krebserzeugend (Carc. 1A) in die Kandidatenliste der besonders besorgniserregenden Stoffe (Substance of very high concern, SVHC) aufgenommen.[4] Im August 2014 wurde Arsensäure danach in das Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe mit dem Ablauftermin für die Verwendung in der EU zum 22. August 2017 aufgenommen.[8] Als Arsenverbindung unterliegt Arsensäure außerdem den Beschränkungen im Anhang XVII, Nummer 19 der REACH-Verordnung.[9]

Einzelnachweise

Eintrag zu Arsensäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Dissociation Constants of Inorganic Acids and Bases, S. 8-40.
Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Arsensäure und seine Salze, soweit in diesem Anhang nicht gesondert aufgeführt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 9. Januar 2017. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 17. Juli 2014.
Eintrag im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 17. Juli 2014.
Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7778-39-4 bzw. Arsensäure), abgerufen am 24. Oktober 2016.
G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 601.
Verordnung (EU) Nr. 895/2014
ECHA: Liste der beschränkten Stoffe – Anhang XVII der REACH-Verordnung, abgerufen am 5. September 2020.

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[GESTIS-1] Eintrag zu Arsensäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)

[CRC90_8_40-2] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Dissociation Constants of Inorganic Acids and Bases, S. 8-40.

[CLP_100.240.770-3] Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Arsensäure und seine Salze, soweit in diesem Anhang nicht gesondert aufgeführt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 9. Januar 2017. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

[SVHC_100.029.001-4] Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 17. Juli 2014.

[Zulassungspflicht_100.029.001-5] Eintrag im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 17. Juli 2014.

[6] Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7778-39-4 bzw. Arsensäure), abgerufen am 24. Oktober 2016.

[7] G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 601.

[Verordnung_(EU)_Nr._895/2014-8] Verordnung (EU) Nr. 895/2014

[beschränkte_stoffe-9] ECHA: Liste der beschränkten Stoffe – Anhang XVII der REACH-Verordnung, abgerufen am 5. September 2020.