Макро, микро және ультрамикроэлементтер

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Тақырып жоспары:

Макро, микро- және ультрамикроэлементтер

2. 5-элементтер мен олардың қосылыстарының жалпы сипаттамасы

3. р-элементтер мен олардың қосылыстарының жалпы

сипаттамасы

4. сі-элементтер мен олардың қосылыстарының жалпы

сипаттамасы

5. Табиғатта химиялық элементтердің таралуы

6. Қоршаған орта жэне тірі ағза арасындағы химиялық құрам қатынастары

7. Д. И. Менделеевтің периодтық жүйесінде орналасуына байланысты элементтердің биологиялық маңызы

8. 5-элементтердің биологиялық маңызы мен . олардың қосылыстарының медицинада қолданылуы

9. р-элементтер мен олардың қосылыстарының биологиялық маңызы мен медицинада қолданылуы

10. сі-элементтер мен олардың қосылыстарының биологиялық' маңызы мен медицинада қолданылуы

11. Бейорганикалық заттар әсерінің экологиялық мәселелері

Макро-, микро-және ультрамикроэлементтер

Химиялық элементтер тірі ағзаның негізгі жасушаларын және биологиялық сұйықтықты құрайды. Адам мен жануарлар ағзасына әртүрлі химиялық элементтердің эсерін оқып-үйрену XIX ғасырдың екінші жартысынан басталды. Академик Вернадский мен оның шәкірті Фесенков адам ағзасындағы барлық биогенді элементтерді олардың денедегі шама - мөлшеріне орай үш типке бөлді.

Бірінші тип-адам ағзасындағы шамасы оның массасынан ^10-3 % асатын макроэлементтер. Оларға 13 химиялық элементтер жатады:

О - 65, 7%, С - 17, 1%, Н - 10%, N - 2, 4%, Са - 1, 6%, Р - 0, 84%. К -0, 42%, Na- 0, 28%, S- 0, 21%, СІ - 0, 14%, Мg - 0, 050%, Ғ - 0, 007%, Ғе -0, 005%.

Бұл элементтердің қосындысы, адам денесі массасыныц 99, 99 құрайды.

Биогенді элементтердің екінші типі олигоэлементтер немесе микроэлементтер. Олардың массалық проценті 10 ^-3 -10 ^-4 % аралығында болады.

Үшінші типке әрқайсысының мөлшері 10 ^-4 проценттен аспайтын, ультрамикроэлементтер. Мысалы, оларға Zn, Мn, Си, I. Sі, Вг, Аg, Аs, Со жатады. Адам денесі массасының 0, 01% соңғы екі тип, яғни олиго- және ультрамикроэлементтер құрайды. Олиго- және барлығы 21 элементтен тұрады.

Микроэлементтер негізінен жасушалар құрылысында, қанның осмостық қысымын реттеуде, ортаның рН және иондық не қышқылдық негіздік тепе-теңдікті қалыпты деңгейде ұстап тұруда, коллоидтар үшін т. б. маңызы зор.

Микроэлементтер ферменттермен, гормондармен, витаминдермен және басқа да биологиялық активті заттармен алмасу жэне көбею процестеріне қатысады.

Тірі ағзадағы микроэлементтердің биологиялық функциясы негізінен сәйкес металдары мен биологиялық лигандалар арасында өтетін комплекс түзілу процесіне байланысты.

Металлоорганикалық комплекстердің түзілуінің биологиялық мәні зор, себебі олар ағзадағы зат алмасу процесіне қатысады. Егер олар органикалық комплекстер түзсе, онда микроэлементтердің каталитикалық әсері миллион есе өсетіні белгілі. Агзаға түскен көптеген зиянды заттар лигандалар көмегімен оларды комплекске айналдыру арқылы ағзадан шығады. Комплексті қосылыстар, сонымен қатар, дәрілік препараттар ретінде кеңінен қолданылады. Қатерлі ісікке қарсы емі бар цис-[Рt (NН ₃ ) 2 СL ₂ ] және цис-[Рt (NН ₃ ) г СL ₂ ] платинаның комплексті қосылыстары бар. Көптеген дәрілік заттар ағзаға хелаттаушы агент, яғни лиганд ретінде ( қышқылы ЭДТА, дисульфирам т. б. ) эсер етеді.

Комплексті қосылыстар қатысында ағзадағы физиологиялық жэне патологиялық процестердің өтуін зерттеу, сонымен қатар комплексті қосылыстар негізінде дэрілік препараттарды шығару биобейорганикалық химияның негізгі мақсаты болып табылады.

Сонымен Вернадскийдің анықтамасы бойынша, ағзада жинақталып эртүрлі биологиялық қызмет атқаратын элементтерді биогенді деп атайды.

Элементтердің негізгі сипаты (электронды қабаттарының құрылысы, тотығу дәрежесі, комплекс түзуге қабілеттілігі т. б. ) Д. И. Менделеевтің периодтық жүйесінде осы элементтердің орналасуымен анықталады.

Д. И. Менделеевтің периодтық жүйесіндегі элементтердің кванттық-механикалық түсініктемесі арқылы элементтерді жіктеу электрондық құрылымына байланысты жүзеге асады. Ол әртүрлі электрондық орбитальдардың (s, р, d, f) толуына негізделген. Осыған сәйкес, барлық элементтерді s-, р-. d-және f-элементтер деп бөлінеді, s элементтерде s-деңгейшесінің электрондармен толуы журеді. S деңгейшесінің толуына байланысты s ^-1 -элементтері (сілтілік металдар) және s ² -элементтері (сілтілік-жер металдары) бар. Периодтық жүйеде s-элементтер I және II топтың негізгі топшасына орналасқан.

Ал р-элементтерде р-деңгейшесінің электрондармен толуы өтеді. Периодтык жүйеде р-элементтер ІІІ-VІІІ топтың негізгі топшасына орналаскдн. s-және р-элементтерде валенттік электроңдар сыртқы энергетикалык деңгейге орналаскан.

d-элементтерде электрондардың сі-деңгейшесінің толуы журеді. Олар периодтық жүйенің І-VIII топтарының қосымша топшасында орналасқан.

f-элементтерде электрондар сыртқы энергетикалық деңгейдің ушінші f-деңгейшесіне орналасқан элементтер жатады. Периодтық жүйеде І-элементтер кестеден бөлек. орналасқан лантаноидтар мен актиноидтарды құрайды,

S-элементтер мен олардың қосылыстарының жалпы

сипаттамасы

Д. И. Менделеевтің периодтык жуйесінің ІА және ПА негізгі топшасында орналасқан. Олардың сыртқы электрон қабатында бір (s ¹ -элементтер) немесе екі (s ^-2 -элементтер) электроны бар, олар электрондарын оңай беріп бір (s -элементтер) жэне екі зарядты (s ² -элементтер) оң иондарга айналады. Энергетикалық деңгейде валентті электрондар саны өскен сайын атомдардың иондану энергиясы өседі (иондану энергиясы-ол атомдардан әлсіз байланысқан электрондарды бөлу үшін қажетті энергия), ягни атомдардың тотықсыздандыргыштық қасиеті төмендейді. Сондықтан, s ¹ -элементтерге қараганда s ² -элементтер әлсіз жатады. Топ бойынша s-элементтердің тотықсыздандырғыштық қасиеті жоғарыдан төмен қарай артады, ал иондану энергиясы төмендейді.

Топтарда иондар радиусы жоғарыдан төменге қарай өседі, ал период бойынша s ¹ -ден s ² -элементтеріне өткенде төмендейді, s-элементтердің топтар, периодтар бойынша иондар радиустарының өзгеру заңдылықтары және электрондық қауыз құрылысы катиондары мен иондары арасындагы байланысты және олардың ерігіштігін сипаттайды. Поляризация деп ядроға қарай электронды қауыздардың иондық диполдердің түзілуіне әкеліп соғатын ығысуын айтамыз.

Иондардың поляризация дәрежесі оның заряды мен радиусына байланысты болады. Радиусы төмен және ион заряды жоғары болган сайын ионның поляризациялық әсері көп болады және поляризацияға шырағыш келеді s ¹ -Элементтердің катиондарының заряды (+1) төмен, радиусы жоғары, сондықтан олардың өздері поляризацияланады және поляризациялау қасиеті төмен болады. Байланыстың полярлылығының жоғары болуына байланысты олардың тұздары суда жақсы ериді, оңай поляризацияланатын аниондармен тұнба түзеді.

s ² -элементтердің катиондарына өткен сайын поляризациялау касиеттері күшейе түседі, заряды оседі (+2), ион радиусы төмендейді. Бұл байланыс беріктігінің өсуіне (ковалентті байланысқа жақындайды), ал тұздардың ерігіштігінің төмендеуіне әкеп соғады. s ² -элементтердің катиондары нашар еритін тұнбалар хроматтар, карбонаттар, сульфаттар, оксалаттар т. б. түзеді.

Судың дипольдық молекулаларының электростатикалық тартылысы нәтижесінде органикалық және бейорганикалық лигандалармен s-элементтерінің катиондары суда гидратталады және аквакомплекстер ([Са(Н ₂ 0) ₆ ] ²⁺ ) түзеді, s-элементтердің иондары сулы ерітінділерде комплексті қосылыстар түзеді, мысалға 8-оксхинолинмен (LіОх_МgОх ₂ ВаОх ₂ ), аммиакпен ([Мg(NН ₃ ) 4] СL ₂ ) . Бұл комплекстердің тұрақтылығы томен, себебі s-элементтердің лигандалармен. байланысы иондык байланыска жақын. S ² -элементтердің заряды өскен және радиусы төмендеген сайын комплекстерінің тұрақтылығы артады. s-элементтер катиондарының гидроксидтері негіздік қасиет көрсетеді (Ва(ОH) ₂ басқасы) ол Э-ОН ионды

ХРОМ

Хром жаратылыста хромды теміртас ҒеО-Сг ₂ 0 ₃ , Ғе (Сг0 ₂ ) ₂ не крокоит PbСг0 ₄ түрінде кездеседі. Кендегі Сг ₂ 0 ₃ мөлшері 12-55 проценттей болады.

Біздің елде хром кендері Оралда, Қазақстанда (Ақтөбе облысы, Хромтау) бар.

Хромды теміртасты электр не домна пештерінде қыздырып то-тықсыздандырғанда:

Ғе (Сг0 ₂ ) ₂ + 4С = Ғе + 2Сг + 4СО

хром мен темір кұйма түрінде феррохром (50-70% Сг) шығады, болаттарға араластыруға осы түрінде жұмсалады.

Таза хром алу үшін хромды теміртасты натрий хроматына айналдырады:

4Ғе(Сг0 ₂ ) 2 + 8Nа ₂ СОз + 70 ₂ = 8Nа ₂ Сг04 + 2Ғе ₂ Оз + 8С02

натрий хроматын тотықсыздандырып, Сг ₂ О _э айналдырады, одан алюминотермия арқылы таза хром алынады:

Сг ₂ 0 ₃ + 2А1 = А1 ₂ 0 ₃ + 2Сг Н° = 430 кДж/моль

Таза хромды екінші жолмен - екі хромды тұздарды электро-лиздеп барып алады.

Хром - ақ түсті, өте жалтырауық, өте қатты (қаттылығы 9-ға тен) металл. Қалыпты температурада химиялық әрекеттерге төзімді. Жоғары температурада 0 ₂ , Ғег, 5, N. С, 5і, В реакцияласады. Сұйық күкірт және тұз қышқылдарында еріп, сутек бөлініп шығады. Салқын азот қышқылында ерімейді, ал концентрленген күкірт және азот кышқылының әсерінен, алюминий сияқты, пассивтенеді.

Хром қашаннан морт сынғыш, ешбір пластикалық (иілгіш, созылғыш, соғылғыш, жайылғыш) қасиеті жоқ металл деп есептелетін. Соңғы кезде вакуум ішінде электрон сәулесімен қайта балқыту арқылы хромның пластикалы түрін шығаратын болды. Одан өте жіңішке сым жасайды.

Хромның және басқа да металдардың пластикалық қасиетіне, металл ішінде еріген (металды алған кезде ішіне еріп араласқан) газдардың әсері тиеді. Мысалы, электролиз жолымен алынған таза хромның өзінде =0, 03% сутек болуы мүмкін. Демек, 1 кг хромда 3, 36 л сутек болады. Бұл сутекті шығару үшін хромды 400°С дейін қыздырады. Одан да тиімдісі - вакуум ішінде қайта балқыту.

ВОЛЬФРАМ

Вольфрам, вольфрам қышқылының тұздары түрінде кездеседі оның маңыздысы вольфрамит хҒеW04, уМпW0 ₄ және шеелит СаWO ₄ деген минералдар.

Вольфрам кенін әуелі байытады, сонан соң оны содамен, ауа жіберіп араластырып балқытады:

4ҒеWO ₄ +4Nа ₂ СОз + 0 ₂ = 4Nа ₂ W04 + 2Ғе ₂ Оз + 4С0 ₂

Натрий вольфраматын сумен шаймалап, тұз қышқылымен әрекеттейді:

Nа ₂ W0 ₄ + 2НС1 = Н ₂ WO ₄ + 2NаС1

Қыздырғанда: Н ₂ W04 = WОз + Н ₂ 0. Сутек не көміртекпен тотық сыздандырғанда, ұнтақ түрінде (Мо сияқты) вольфрам шығады.

Вольфрам ұнтағы ашық сұр түсті, кесек түрінде ақ, жалтыраған металл.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.