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砷酸鹽

砷酸鹽是所有帶有砷酸根離子化學式AsO43−)的化合物的統稱,包括砷酸形成的各种盐。砷酸鹽中,砷原子的氧化態為+5,所以砷酸鹽的系統命名作砷(V)酸鹽

砷酸鹽
IUPAC名
arsorate
识别
CAS号 12523-21-6  Y
PubChem 27401
ChemSpider 25498
SMILES
 
  • [O-][As](=O)([O-])[O-]
InChI
 
  • 1/AsH3O4/c2-1(3,4)5/h(H3,2,3,4,5)/p-3
InChIKey DJHGAFSJWGLOIV-DFZHHIFOAQ
性质
化学式 AsO43-
摩尔质量 138.919 g·mol⁻¹
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

由於砷和都屬於元素週期表第五族,且砷酸鹽和磷酸鹽的氧化態都是+5,所以砷酸鹽和磷酸鹽的化學性質甚為相似。砷酸鹽是中等強度的氧化劑還原成亞砷酸鹽的标准电极电势為+0.56V。

自然來源 编辑

砷酸鹽存在於多種礦物中;含水和脫水的砷酸鹽都能在大自然中找到。跟自然中的磷酸鹽不同的是,砷酸鹽不會因為風化作用而流失。[1]

離子狀態 编辑

  • 在強性環境裡,砷酸鹽離子以砷酸(H3AsO4)的形式存在;
  • 在弱酸性環境裡,砷酸鹽離子以砷酸二氫根(H2AsO4)的形式存在;
  • 在弱性環境裡,砷酸鹽離子以砷酸一氫根(HAsO42−)的形式存在;
  • 在強鹼性環境裡,砷酸鹽離子不帶氫原子,單獨存在(AsO43−)。

毒性 编辑

糖解作用中,甘油醛-3-磷酸加入無機磷酸鹽離子後會生產1,3-雙磷酸甘油酸,後者再轉化成3-磷酸甘油酸,途中釋放出一個三磷酸腺苷分子。砷酸鹽可以代替磷酸鹽,將甘油醛-3-磷酸轉換成1-砷酸-3-磷酸甘油酸;這個分子相當不穩定,並會自動水解成3-磷酸甘油酸,途中不會釋放三磷酸腺苷。結果,糖解作用繼續,但損失了一個三磷酸腺苷分子。這損失便是砷酸鹽的毒性所在。[2]

砷酸鹽跟其他砷化合物一樣,也可以抑制丙酮酸變成乙醯輔酶A的化學作用,從而抑制克氏循環,造成更大毒性。[3]

自然生產和消耗砷酸鹽的細菌 编辑

有些細菌品種用砷酸鹽作氧化劑,氧化燃料以取得能量,同時生產亞砷酸鹽。這個化學反應所涉及的稱為砷酸還原酶。

2008年,美國地質調查局的科學家發現了一種用亞砷酸鹽來進行光合作用的細菌。一般的光合作用使用作為電子供體,反應後生成氧氣;這種細菌則用亞砷酸鹽作為電子供體,反應後生成砷酸鹽。發現這種細菌的研究者認為,這些細菌經光合作用所產生的砷酸鹽,鼓勵了其他耗用砷酸鹽的細菌生長和擴散。[4]

2010年,美國太空總署天體生物學研究院的一隊研究者成功培殖了一些帶有耐砷性的GFAJ-1細菌樣本。他們從莫諾湖取得這些細菌,並在砷酸鹽濃度偏高、磷酸鹽濃度低的環境下培育這些細菌。他們的研究成果顯示了這些細菌能用砷酸鹽代替磷酸鹽,合成各種生物分子,包括脫氧核糖核酸[5][6]不過,這個研究成果的有效性仍存爭議。[7]

參考資料 编辑

  1. ^ Mineralienatlas - Mineralklasse Phosphate, Arsenate, Vanadate. (德文)
  2. ^ Hughes, Michael F. Arsenic toxicity and potential mechanisms of action (PDF). Toxicology Letters. 2002, (133): 4. [失效連結](英文)
  3. ^ Kim Gehle; Selene Chou; William S. Beckett, Arsenic Toxicity Case Study, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2009-10-01 [2011-08-22], (原始内容于2015-04-23) (英文)
  4. ^ Arsenic-loving bacteria rewrite photosynthesis rules (页面存档备份,存于互联网档案馆), Chemistry World, 2008-08-15. (英文)
  5. ^ A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus (页面存档备份,存于互联网档案馆). Wolfe-Simon F, Blum JS, Kulp TR, Gordon GW, Hoeft SE, Pett-Rdige J, Stolz JF, Webb SM, Weber PK, Davies PCW, Anbar AD, Oremland RS. Science Express. 2010-12-02. (英文)
  6. ^ NASA Finds New Arsenic-Based Life Form in California (页面存档备份,存于互联网档案馆), Wired Science, 2010-12-02. (英文)
  7. ^ Novel expansion of living chemistry or just a serious mistake? (页面存档备份,存于互联网档案馆). Silver S, Phung LT. FEMS Microbiology Letters. 12 January 2011. 315: 79-80. (英文)


砷酸鹽, 是所有帶有砷酸根離子, 化學式, aso43, 的化合物的統稱, 包括砷酸形成的各种盐, 砷原子的氧化態為, 所以的系統命名作砷, 酸鹽, iupac名arsorate, 识别, cas号, 12523, pubchem, 27401, chemspider, 25498, smiles, inchi, ash3o4, inchikey, djhgafsjwgloiv, dfzhhifoaq, 性质, 化学式, aso43, 摩尔质量, 若非注明, 所有数据均出自标准状态, 由於砷和磷都屬於元素週期表的第. 砷酸鹽是所有帶有砷酸根離子 化學式 AsO43 的化合物的統稱 包括砷酸形成的各种盐 砷酸鹽中 砷原子的氧化態為 5 所以砷酸鹽的系統命名作砷 V 酸鹽 砷酸鹽 IUPAC名arsorate 识别 CAS号 12523 21 6 Y PubChem 27401 ChemSpider 25498 SMILES O As O O O InChI 1 AsH3O4 c2 1 3 4 5 h H3 2 3 4 5 p 3 InChIKey DJHGAFSJWGLOIV DFZHHIFOAQ 性质 化学式 AsO43 摩尔质量 138 919 g mol 若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 由於砷和磷都屬於元素週期表的第五族 且砷酸鹽和磷酸鹽的氧化態都是 5 所以砷酸鹽和磷酸鹽的化學性質甚為相似 砷酸鹽是中等強度的氧化劑 還原成亞砷酸鹽的标准电极电势為 0 56V 目录 1 自然來源 2 離子狀態 3 毒性 4 自然生產和消耗砷酸鹽的細菌 5 參考資料自然來源 编辑砷酸鹽存在於多種礦物中 含水和脫水的砷酸鹽都能在大自然中找到 跟自然中的磷酸鹽不同的是 砷酸鹽不會因為風化作用而流失 1 離子狀態 编辑在強酸性環境裡 砷酸鹽離子以砷酸 H3AsO4 的形式存在 在弱酸性環境裡 砷酸鹽離子以砷酸二氫根 H2AsO4 的形式存在 在弱鹼性環境裡 砷酸鹽離子以砷酸一氫根 HAsO42 的形式存在 在強鹼性環境裡 砷酸鹽離子不帶氫原子 單獨存在 AsO43 毒性 编辑糖解作用中 甘油醛 3 磷酸加入無機磷酸鹽離子後會生產1 3 雙磷酸甘油酸 後者再轉化成3 磷酸甘油酸 途中釋放出一個三磷酸腺苷分子 砷酸鹽可以代替磷酸鹽 將甘油醛 3 磷酸轉換成1 砷酸 3 磷酸甘油酸 這個分子相當不穩定 並會自動水解成3 磷酸甘油酸 途中不會釋放三磷酸腺苷 結果 糖解作用繼續 但損失了一個三磷酸腺苷分子 這損失便是砷酸鹽的毒性所在 2 砷酸鹽跟其他砷化合物一樣 也可以抑制丙酮酸變成乙醯輔酶A的化學作用 從而抑制克氏循環 造成更大毒性 3 自然生產和消耗砷酸鹽的細菌 编辑有些細菌品種用砷酸鹽作氧化劑 氧化燃料以取得能量 同時生產亞砷酸鹽 這個化學反應所涉及的酶稱為砷酸還原酶 2008年 美國地質調查局的科學家發現了一種用亞砷酸鹽來進行光合作用的細菌 一般的光合作用使用水作為電子供體 反應後生成氧氣 這種細菌則用亞砷酸鹽作為電子供體 反應後生成砷酸鹽 發現這種細菌的研究者認為 這些細菌經光合作用所產生的砷酸鹽 鼓勵了其他耗用砷酸鹽的細菌生長和擴散 4 2010年 美國太空總署天體生物學研究院的一隊研究者成功培殖了一些帶有耐砷性的GFAJ 1細菌樣本 他們從莫諾湖取得這些細菌 並在砷酸鹽濃度偏高 磷酸鹽濃度低的環境下培育這些細菌 他們的研究成果顯示了這些細菌能用砷酸鹽代替磷酸鹽 合成各種生物分子 包括脫氧核糖核酸 5 6 不過 這個研究成果的有效性仍存爭議 7 參考資料 编辑 Mineralienatlas Mineralklasse Phosphate Arsenate Vanadate 德文 Hughes Michael F Arsenic toxicity and potential mechanisms of action PDF Toxicology Letters 2002 133 4 失效連結 英文 Kim Gehle Selene Chou William S Beckett Arsenic Toxicity Case Study Agency for Toxic Substances and Disease Registry 2009 10 01 2011 08 22 原始内容存档于2015 04 23 英文 Arsenic loving bacteria rewrite photosynthesis rules 页面存档备份 存于互联网档案馆 Chemistry World 2008 08 15 英文 A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus 页面存档备份 存于互联网档案馆 Wolfe Simon F Blum JS Kulp TR Gordon GW Hoeft SE Pett Rdige J Stolz JF Webb SM Weber PK Davies PCW Anbar AD Oremland RS Science Express 2010 12 02 英文 NASA Finds New Arsenic Based Life Form in California 页面存档备份 存于互联网档案馆 Wired Science 2010 12 02 英文 Novel expansion of living chemistry or just a serious mistake 页面存档备份 存于互联网档案馆 Silver S Phung LT FEMS Microbiology Letters 12 January 2011 315 79 80 英文 取自 https zh wikipedia org w index php title 砷酸鹽 amp oldid 75927121, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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