Acide arsénique

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 HAsO42−. 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].

Acide arsénique

Structure de l'acide arsénique.
Identification
Nom UICPA acide arsorique
Synonymes

acide arsenique
No CAS 7778-39-4
No ECHA 100.029.001
No CE 231-901-9
No RTECS CG0700000
PubChem 234
ChEBI 18231
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule H3AsO4  [Isomères]
Masse molaire[1] 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 [2]
Précautions
SIMDUT[3]

D1A, D2A,
Directive 67/548/EEC[4]

T

N
Transport[4]
   1554   

   1553   
Écotoxicologie
DL50 48 mg·kg-1 (rat, oral) [5]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

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    H+ + H2AsO4−, pKa1= 2,19.
H2AsO4−    H+ + HAsO42−, pKa2= 6,94.
HAsO42−    H+ + AsO43−, pKa3= 11,5.

L'ion arséniate AsO43−, 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. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0), p. 8-40
  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, no 7,‎ , m308-m311 (DOI 10.1107/S0108270107023967, lire en ligne)
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