Химия р-элементов



Скачать 59,33 Kb.
Дата26.06.2015
Размер59,33 Kb.
ЗАНЯТИЕ №

Тема: Химия р-элементов

Мотивация изучения темы: Изучение р-элементов особенно важно для врачей, т.к. пять р-элементов – С, N, Р, О, S – являются органогенами и составляют основу живых систем, а ряд других – Cl, I, Se – незаменимые микроэлементы. Углерод относится к макроэлементам по содержанию в организме человека (21,15%). Он входит в состав всех тканей и клеток в форме белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов.

Азот по содержанию в организме человека(3,1%) относится к макроэлементам. Азот - составная часть белков, аминокислот, витаминов, гормонов. Во многих биологических комплексах – металлоферментах атомы азота по донорно-акцепторному механизму связывают неорганическую и органическую части молекулы. Огромно физиологическое значение азотсодержащих биолигандов – порфиринов, например, гемоглобина. Присутствие избытка растворенного азота в крови может быть причиной кессонной болезни.

Фосфор по содержанию в организме человека – макроэлемент. В форме фосфата фосфор представляет собой необходимый компонент внутриклеточной АТФ. Он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других биологически активных соединений. Фосфор является основой скелета животных и человека (кальция ортофосфат, гидроксилапатип), зубов (гидроксилапатит, фторапатит). Многие реакции биосинтеза осуществляются благодаря переносу фосфатных групп от высокоэнергетического акцептора к низкоэнергетическому. Фосфатная буферная система является одной из основных буферных систем крови. Сахара и жирные кислоты не могут быть использованы клетками в качестве источника энергии без предварительного фосфорилирования. Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция. Это подтверждается уменьшением количества неорганического фосфора при увеличении содержания кальция в крови.

Исключительно велика роль кислорода в процессах жизнедеятельности, т.к. окисление кислородом питательных веществ – углеводов, белков, жиров – служит источником энергии, необходимой для работы органов и тканей живых организмов. Большинство окислительно-восстановительных реакций организма протекает при участии кислорода и его активных форм. Фагоцитарные (защитные) функции организма также связаны с наличием кислорода. Уменьшение содержания кислорода в организме понижает его защитное действие.

Сера входит в состав многих биомолекул – белков, аминокислот (цистеин, метионин), гормонов (инсулин), витаминов (витамин В1). Много серы содержится в кератине волос, костях, нервной ткани. Образующаяся в организме эндогенная кислота участвует в обезвреживании ядовитых веществ – фенола, крезола, индола, вырабатываемых в кишечнике микробами из аминокислот.

Галогены в виде различных соединений входят в состав тканей человека и животных. Хлор и иод относятся к незаменимым элементам, а остальные являются составными частями тканей. Соединения фтора концентрируются в костной ткани, ногтях, зубах. Недостаток фтора в организме приводит к кариесу зубов. Хлорид-ионы активируют некоторые ферменты, создают благоприятную среду для действия протолитических ферментов желудочного сока, обеспечивают ионы потоки через клеточные мембраны, участвуют в поддержании осмотического давления.

Иод влияет на синтез некоторых белков, жиров, гормонов. Из общего количества иода в организме больше половины находится в щитовидной железе. Недостаток в пище иода понижает активность щитовидной железы (эндемический зоб).

Цель: Классифицировать химические элементы по жизненной необходимости, по топографии и биологической роли в организме. Научиться применять знания по общей химии для характеристики р-элементов разных групп периодической системы и их соединений.

Задачи изучения:

1. характеризовать общие свойства р-элементов и зависимость химических свойств соединений р-элементов от свойств атомов.

2. применять знания по общей химии для характеристики элементов и их соединений, раскрытия химизма действия важных лекарственных препаратов, биологической роли р-элементов.

3. прогнозировать токсичность действия соединений р-элементов



Продолжительность занятия - 90 минут.

Место проведения занятия - учебный практикум (кафедра общей химии)

Задания для самостоятельной работы студента во внеучебное время (самоподготовка).

А. Контрольные вопросы

1. Общая характеристика р-элементов. Положение р-элементов в периодической системе. Изменение металлических и неметаллических свойств, атомных и ионных радиусов, энергии ионизации и сродство к электрону, ЭО и окислительной активности в периодах и группах.

2. Общая характеристика р-элементов IIIА-группы. Свойства соединений. Биологическая роль. Применение их соединений в медицине.

3. Общая характеристика р-элементов IVА-группы. Свойства соединений. Биологическая роль. Применение их соединений в медицине.

4. Общая характеристика р-элементов VА-группы. Свойства соединений. Биологическая роль. Применение их соединений в медицине.

5. Общая характеристика р-элементов VIА-группы. Свойства соединений. Биологическая роль. Применение их соединений в медицине.

6. Общая характеристика р-элементов VIIА-группы. Свойства соединений. Биологическая роль. Применение их соединений в медицине.

Б. Список рекомендуемой литературы:

1. Общая химия Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник для ВУЗов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др. - 2 изд. - М.: ВШ, 2000.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов./под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова - М.: ВШ, 2006 .

В. Обучающий материал.

К блоку р-элементов относятся 30 элементов IIIA-VIIIА групп периодической системы. р-элементы входят во второй и третий малые периоды, а также в четвертый-шестой большие периоды. У элементов IIIA-группы появляется первый электрон на р-орбитали. В других группах происходит последовательное заполнение р-подуровня до 6 электронов. Отсюда название р-элементы.

В группах радиусы атомов и ионов увеличиваются. Энергия ионизации при переходе от 2р-элементов к 6р-элементам уменьшается, т.к. по мере возрастания числа электронных оболочек усиливается экранирование заряда ядер электронами, предшествующими внешним электронам.

В периодах слева направо атомные и ионные радиусы уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность элементных веществ и неметаллические свойства усиливаются. Вдоль периода у р-элементов падает способность к образованию положительно заряженных ионов с зарядом, отвечающим номеру группы. Способность к образованию отрицательных ионов с зарядом равным разности –(8-№группы) возрастает при движении вдоль периода.

р-элементы второго периода – азот, кислород, фтор – обладают ярко выраженной способностью участвовать в образовании водородных связей. При переходе к р-элементам тертьего периода и последующих периодов сохраняются все типы связей, характерные для второго периода, и появляются новые. Увеличивается способность образовывать комплексные соединения, повышаются координационные числа.

При переходе вниз по группе устойчивость максимальной положительной степени окисления уменьшается и возрастает устойчивость низших степеней окисления. Все р-элементы образуют многочисленные соединения между собой и с s-, d- и f-элементами. Большинство известных соединений - это соединения р-элементов.



Г. Обучающие задачи

Задача 1. Раствор Люголя, применяемый в лор-практике для смазывания слизистой оболочки полости рта и горла, содержит 17мл воды, 1г иода и 2г иодида калия. Рассчитайте массовые доли иода и иодида калия в растворе Люголя.



Дано

Решение

V(Н2О)=17мл

m(I2)= 1г



m(KI)=2г

ω(I2) - ?

ω(KI)= ?


m(H2O)=17мл·1г/мл = 17г

m(р-ра)=17+1+2 = 20г







Ответ: ω(I2)= 0,05, ω(KI)= 0,1

Задача 2. Al +….→ …. + NH4NO3 + H2O Пропущенными веществами в схеме являются:

NO Al2O3 Al(NO3)3 HNO3

Решение. Пропущенными веществами в схеме являются Al(NO3)3 и HNO3. Уравнение реакции: 8Al + 30НNО3(оч.разбавл.) = 8 Al(NO3)3 + 3 NH4NO3 + 9H2O

Задача 3. Al2S3 + Н2О. …..+ ….Пропущенными веществами в схеме химической реакции являются:

H2S Al(OН)3 Al(HS)3 Al(OH)S

Решение. Соль Al2S3 образована слабым основанием Al(OН)3 и слабой многоосновной кислотой H2S . Гидролиз соли идет с образованием нерастворимого в воде основания и слабой летучей кислоты Al2S3 + Н2О.= H2S + Al(OН)3

Д. Задачи для самостоятельного решения.

Задача 1. Al + … + H2O  Na[Al(OH)4] + …. Пропущенными веществами в схеме химической реакции являются

Al2O3 O2 NaOH H2

Задача 2. Na3N + H2O … + … . Пропущенными веществами в схеме химической реакции являются:

N2O NaOH Na2O NH3

Задача 3. Pb + NaOH + H2O … + … . Пропущенными веществами в схеме химической реакции являются:

Pb(OH)2 PbO2 Na2[Pb(OH)4] H2

Задача 4. Определите, сколько грамм каждого из веществ нужно взять для приготовления 500г 5%-ного спиртового раствора иода. Для смягчения действия раствор также должен содержать 1% глицерина.





База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница