Arseniato: proprietà, stato naturale

Lo ione arseniato ha geometria molecolare tetraedrica e formula AsO₄^3- in cui l’arsenico ha numero di ossidazione +5 e lunghezze di legame As-O da 1.66 a 1.71 Å

Lo ione arseniato è un sale dell’acido arsenico H₃AsO₄ che è un acido triprotico che si dissocia secondo le tre reazioni di equilibrio:
H₃AsO₄ + H₂O ⇄ H₂AsO₄^– + H₃O⁺
H₂AsO₄^– + H₂O ⇄ HAsO₄^2- + H₃O⁺
HAsO₄^2- + H₂O ⇄ AsO₄^3- + H₃O⁺

Le cui costanti valgono rispettivamente:
K_a1= 6.0 · 10^-3, K_a2 = 1.0 · 10^-7, K_a3 = 3.2 · 10^-12

Trattando quindi l’acido arsenico con un largo eccesso di base forte si ottiene lo ione arseniato che è la base coniugata dell’idrogenoarseniato

Stato naturale

Gli arseniati si trovano in natura in minerali quali:

• Adamite in forma di idrossido di zinco arseniato Zn₂(AsO₄)(OH)
• Alarsite in forma di arseniato di alluminio AlAsO₄
• Legrandite in forma di idrossido di zinco arseniato idrato Zn₂(AsO₄)(OH)· H₂O
• Eritrite in forma di arseniato di cobalto idrato Co₃(AsO₄)₂ 8 H₂O

Proprietà

L’arseniato è un analogo chimico del fosfato e sia l’arsenico che fosforo fanno parte del Gruppo 15 della Tavola Periodica.

A differenza dei fosfati, tuttavia, gli arseniati non sono facilmente persi dai minerali a causa di agenti atmosferici.
L’arseniato è molto meno tossico dell’arsenito AsO₃^3-  in cui l’arsenico ha numero di ossidazione +3

Quest’ultimo infatti  è più mobile nelle acque sotterranee e nel suolo, e forma forti interazioni di tipo metallico con i gruppi tiolici nei residui di cisteina proteica e nei tioli di piccole molecole
È un ossidante moderato e può essere ridotto ad arsenito o ad arsina

L’arseniato è la forma predominante di arsenico inorganico in ambienti aerobici acquosi. D’altra parte, l’arsenito è più comune negli ambienti anaerobici e più tossico dell’arseniato.

È utilizzato come indicatore di depositi minerari di arseniuri di rame, nichel e cobalto, a seguito della sua reazione con metalli di transizione  a seguito delle quali si ottengono composti colorati.

Determinazione

L’arseniato può essere determinato tramite titolazione iodometrica in cui è ridotto in soluzione acida per dare iodio e arsenito secondo la reazione:
AsO₄^3- + 2 H⁺ + 2 I^– → AsO₃^3- + I₂ + H₂O

Lo iodio liberato è quindi titolato con una soluzione standardizzata di tiosolfato di sodio