Tricloruro di arsenico
# Tricloruro di arsenico

Il tricloruro di arsenico è il cloruro dell'arsenico trivalente, As(III), avente formula $AsCl_3.$ A temperatura ambiente $AsCl_3$ si presenta come un liquido incolore, denso (d = 2,205 g/mL), leggermente oleoso, che fuma all'aria per l'umidità che ne idrolizza i vapori. È molto tossico e irritante.

## Struttura molecolare e proprietà

$AsCl_3$ è un composto molecolare che si forma dai suoi elementi esotermicamente, $ΔH_ƒ°$ = -305,0 kJ/mol. Da indagini di spettroscopia rotazionale nella regione delle microonde risulta che la molecola è a forma di piramide trigonale, con l'atomo di As al vertice; il legame As-Cl è lungo 216,1 pm e l'angolo Cl-As-Cl è di 98,4° e questo angolo è un po' più stretto (100,1°) che nell'analogo tricloruro di fosforo. La simmetria molecolare appartiene al gruppo puntuale $C_{3v}.$ Anche allo stato liquido e solido la struttura di $AsCl_3$ è ancora molecolare, con lievi variazioni, come accade anche per $AsF_3$ e $AsBr_3,$ ma a differenza del triioduro $AsI_3$ (solido non molecolare).

$AsCl_3$ è una molecola piuttosto polare (μ = 1,59 D) e il liquido viene utilizzato come solvente non acquoso: a 20 °C ha bassa viscosità (η = 1,23 cP), ha una apprezzabile conduttività (k = $1,4×10^{–7}$ $ohm^{–1}cm^{–1})$ e discreta costante dielettrica, $ε_r$ = 12,8.

In rimarchevole differenza dal tricloruro di fosforo, il tricloruro di arsenico è piuttosto sorprendente nel resistere all'ossidazione ad As(V): solo il fluoro riesce facilmente dando $AsF_5$ (molto stabile) e la formazione dell'ossitricloruro di arsenico $AsOCl_3$ è stata realizzata dopo svariati tentativi solo nel 1976 trattando $AsCl_3$ con ozono; anche il pentacloruro $AsCl_5$ è anch'esso molto instabile, a marcata differenza di $PCl_5$ (omologo inferiore) e $SbCl_5$ (omologo superiore), e si decompone sopra a circa -50 °C. Questo comportamento dell'arsenico è comune anche agli ultimi elementi del quarto periodo, in particolare selenio e bromo.

$AsCl_3$ è solubile in cloroformio, tetracloruro di carbonio e in etere; è anche solubile in $AsF_3,$ ma in tal caso si formano composti di scambio cloro-fluoro: $AsFCl_2$ e $AsF_2Cl.$

In acqua si scioglie idrolizzandosi rapidamente fino a acido arsenioso e acido cloridrico:

    $AsCl_3$ + 3 $H_2O$ → $As(OH)_3$ + 3 HCl ↑

Viene preparato per reazione dell'anidride arseniosa $As_2O_3$ con acido cloridrico concentrato:

    $As_2O_3$ + 6 HCl → 2 $AsCl_3$ + 3 $H_2O$

i prodotti della reazione vengono separati per distillazione.

Si può anche preparare per interazione diretta di arsenico elementare e cloro gassoso a 80-85 °C:

    2 As + 3 $Cl_2$ → 2 $AsCl_3$

Reagisce alcoli e fenoli dando i corrispondenti esteri dell'acido arsenioso; con il fenolo, ad esempio, dà il trifenilarsenito:

    $AsCl_3$ + PhOH → $As(OPh)_3$ + 3 HCl

con alcoli e/o alcossidi alcalini in minore quantità molare forma alogeno esteri:

    $AsCl_3$ + EtOH → $EtOAsCl_2$ + HCl
    $AsCl_3$ + 2 EtONa → $(EtO)_2AsCl$ + 2 NaCl

$AsCl_3$ è importante composto di partenza in chimica organometallica per la sintesi di arsine $(AsR_3),$ che sono comuni leganti per metalli in bassi stati di ossidazione, analoghi alle fosfine; ad esempio, con sodio metallico e clorobenzene si ottiene la trifenilarsina:

    $AsCl_3$ + 6 Na + 3 $C_6H_5Cl$ → $As(C_6H_5)_3$ + 6 NaCl
