1d nsуровнях и составляют побочные IIIВ~VIIВ IВ IIВ подгруппы занимая промежуточное положение между типичными s.html
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Нижегородская Государственная Медицинская Академия
D-элементы IIB группы. Медь, серебро, золото, цинк, ртуть.
Выполнила: студентка 115 группы
педиатрического фак-та
Маркелова Ксения Алексеевна
Преподаватель:
Вдовичева Валентина Владимировна
Нижний Новгород
Общая характеристика d-элементов.
К d-элементам относят те элементы, атомы которых содержат валентные электроны на (n – 1)d ns-уровнях и составляют побочные (IIIВ–VIIВ, IВ, IIВ) подгруппы, занимая промежуточное положение между типичными s-металлами (IА, IIА) и p-элементами. Из 109 элементов периодической системы 37 относятся к d-элементам; из них последние 7 радиоактивны и входят в незавершенный седьмой период. Атомы d-элементов характеризуются общей электронной формулой (n – 1)d1–10ns0–2. Некоторые из тяжелых d-элементов не являются полными электронными аналогами.
d-Элементы обладают некоторыми особенностями по сравнению с элементами главных подгрупп.
1. У d-элементов лишь небольшая часть валентных электронов делокализована по всему кристаллу (тогда как у щелочных и щелочноземельных металлов валентные электроны полностью отданы в коллективное пользование). Остальные d-электроны участвуют в образовании направленных ковалентных связей между соседними атомами. Таким образом, эти элементы в кристаллическом состоянии обладают не чисто металлической связью, а ковалентно-металлической. Поэтому все они твердые (кроме Hg) и тугоплавкие (за исключением Zn, Cd) металлы. наиболее тугоплавки металлы VВ и VIВ подгрупп. У них заполняется электронами половина d-подуровня и реализуется максимально возможное число неспаренных электронов, а следовательно, наибольшее число ковалентных связей. Дальнейшее заполнение приводит к уменьшению числа ковалентных связей и падению температур плавления.
2. Вследствие незаполненности d-оболочек и наличия близких по энергии незаполненных ns- и np-уровней, d-элементы склонны к комплексообразованию; их комплексные соединения, как правило, окрашены и парамагнитны.
3. d-Элементы чаще, чем элементы главных подгрупп, образуют соединения переменного состава (оксиды, гидриды, карбиды, силициды, нитриды, бориды). Кроме того, они образуют сплавы между собой и с другими металлами, а также интерметаллические соединения.
4. Для d-элементов характерен большой набор валентных состояний (табл. 8.10) и, как следствие этого, изменение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств в широких пределах.Поскольку часть валентных электронов находится на s-орбиталях, то проявляемые ими низшие степени окисления как правило равны двум. Исключение составляют элементы, ионы которых Э+3 и Э+ имеют устойчивые конфигурации d0, d5 и d10: Sc3+, Fe3+, Cr+, Cu+, Ag+, Au+.Соединения, в которых d-элементы находятся в низшей степени окисления, образуют кристаллы ионного типа, в химических реакциях проявляют основные свойства и являются, как правило, восстановителями.Устойчивость соединений, в которых d-элементы находятся в высшей степени окисления (равной номеру группы),увеличивается в пределах каждого переходного ряда слева направо, достигая максимума для 3d-элементов у Mn, а во втором и третьем переходных рядах – у Ru и Os соответственно. В пределах одной подгруппы стабильность соединений высшей степени окисления уменьшается в ряду 5d > 4d > 3d, о чем свидетельствует характер изменения энергии Гиббса (изобарно-изотермического потенциала) однотипных соединений. Это явление связано с тем, что при увеличении главного квантового числа в пределах одной подгруппы происходит уменьшение разности энергий (n – 1)d- и ns-подуровней. Этим соединениям свойственны ковалентно-полярные связи. Они имеют кислотный характер и являются окислителями (CrO3 и K2CrO4, Mn2O7 и KMnO4).
Соединения, в которых d-электроны находятся в промежуточных степенях окисления, проявляют амфотерные свойства и окислительно-восстановительную двойственность.
5. Сходство d-элементов с элементами главных подгрупп Э(0) в полной мере проявляется у элементов третьей группы ns2np1 и (n – 1)d1ns2. С возрастанием номера группы оно уменьшается; элементы VIIIА подгруппы – газы, VIIIВ – металлы. В первой группе снова появляется отдаленное сходство (все элементы – металлы), а элементы IВ подгруппы – хорошие проводники; это сходство усиливается во второй группе, так как d-элементы Zn, Cd и Hg не участвуют в образовании химической связи.
6. d-элементы IIIВ–VIIВ подгрупп в высших степенях окисления по свойствам подобны соответствующим p-элементам. Так, в высших степенях окисления Mn (VII) и Cl (VII) являются электронными аналогами. Подобие электронных конфигураций (s2p6) приводит к подобию свойств соединений семивалентных марганца и хлора. Mn2O7 и Cl2O7 в обычных условиях малоустойчивые жидкости, являющиеся ангидридами сильных кислот с общей формулой НЭО4. В низших степенях окисления марганец и хлор имеют различное электронное строение, что обусловливает резкое отличие свойств их соединений. Например, низший оксид хлора Cl2O (s2p4) – газообразное вещество, являющееся ангидридом хлорноватистой кислоты (HClO), тогда как низший оксид марганца MnO (d5) представляет собой твердое кристаллическое вещество основного характера. 7. Как известно, восстановительная способность металла определяется не только его энергией ионизации (М – ne– → Мn+; +∆Hиониз), но и энтальпией гидратации образовавшегося катиона (Мn+ + mH2O → Мn+·mH2O; –∆Hгидр). Энергии ионизации d-элементов в сравнении с другими металлами велики, но они компенсируются большими энтальпиями гидратации их ионов. Вследствие этого электродные потенциалы большинства d-элементов отрицательны.
В периоде с ростом Z восстановительные свойства металлов уменьшаются, достигая минимума у элементов IВ группы. Тяжелые металлы VIIIВ и IВ групп за свою инертность названы благородными.
Окислительно-восстановительные тенденции соединений d-элементов определяются изменением устойчивости высших и низших степеней окисления в зависимости от положения их в периодической системе. Соединения с максимальной степенью окисления элемента проявляют исключительно окислительные свойства, а с низшей – восстановительные. Mn(OH)2 легко окисляется на воздухе Mn(OH)2 + 1/2O2 = MnO2 + H2O. Соединения Mn(IV) легко восстанавливаются до Mn (II): MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O, но сильными окислителями окисляется до Mn (VII). Перманганат-ион MnO4– может быть только окислителем.Поскольку для d-элементов в пределах подгруппы устойчивость высших степеней окисления сверху вниз растет, то окислительные свойства соединений высшей степени окисления резко падают. Так, соединения хрома (VI) (CrO3, K2CrO4, K2Cr2O7) и марганца(VII) (Mn2O7, KMnO4) – сильные окислители, а WO3, Re2O7 и соли соответствующих им кислот (H2WO4, HReO4) восстанавливаются с трудом.
8. На кислотно-основные свойства гидроксидов d-элементов влияют те же факторы (величина ионного радиуса и заряд иона), что и на гидроксиды p-элементов.Гидроксиды низших степеней окисления d-элементов обычно проявляют основные свойства, а отвечающие высшим степеням окисления – кислотные. В промежуточных степенях окисления гидроксиды амфотерны. Особенно отчетливо изменение кислотно-основных свойств гидроксидов при изменении степени окисления проявляется в соединенинях марганца. В ряду Mn(OH)2 – Mn(OH)3 – Mn(OH)4 – H2MnO4 – HMnO4 свойства гидроксидов меняются от слабого основания Mn(OH)2 через амфотерные Mn(OH)3 и Mn(OH)4 к сильным кислотам H2MnO4 и HMnO4.В пределах одной подгруппы гидроксиды d-элементов одинаковой степени окисления характеризуются увеличением основных свойств при движении сверху вниз. Например, в IIIВ группе Sc(OH)3 – слабое, а La(OH)3 – сильное основание. Элементы IVВ группы Ti, Zn, Hf образуют амфотерные гидроксиды Э(OH)4, но кислотные свойства их ослабевают при переходе от Ti к Hf.
9. Отличительной особенностью переходных элементов является образование фаз переменного состава. Это, во-первых, твердые растворы внедрения и замещения и, во-вторых, соединения переменного состава. Твердые растворы образуются элементами с близкими электроотрицательностями, атомными радиусами и одинаковыми кристаллическими решетками. Чем больше отличаются элементы по своей природе, тем менее они растворяются друг в друге и тем более склонны к образованию химических соединений. Такие соединения могут иметь как постоянный, так и переменный состав. В отличие от твердых растворов, в которых сохраняется решетка одного из компонентов, для соединений характерно образование новой решетки и новых химических связей. Другими словами, к химическим соединениям относят лишь те фазы переменного состава, которые резко отличаются по строению и свойствам от исходных.
IВ группа.Cu,Ag,Au
28Cu 3d104s1;
47Ag 4d105s1; 79Au 5d106s1;
Для меди наиболее характерна степень окисления +2, для серебра +1, для золота +3. Особая устойчивость степени окисления +1 у серебра объясняется большей прочностью конфигурации 4d10, т. к. эта конфигурация образуется уже у Pd, предшествующего серебру в периодической системе.
Cu
Медь – элемент I группы периодической системы; ат. н. – 29, ат. м. – 64. Название произошло от лат. Cuprum – Кипр. Медь известна со времен древних цивилизаций.Медь это ковкий и пластичный металл красноватого цвета, с высокой электро и теплопроводностью. Медь устойчива к действию воздуха и воды. Природным источником меди являются минералы борнит, халькопирит, малахит, также встречается и самородная медь. В организм медь поступает в основном с пищей. В некоторых овощах и фруктах содержится от 30 до 230 мг% меди. Много меди содержится в морских продуктах, бобовых, капусте, картофеле, крапиве, кукурузе, моркови, шпинате, яблоках, какао-бобах. В желудочно-кишечном тракте абсорбируется до 95% поступившей в организм меди (причем в желудке ее максимальное количество), затем в двенадцатиперстной кишке, тощей и подвздошной кишке. Лучше всего организмом усваивается двухвалентная медь. В крови медь связывается с сывороточным альбумином (12-17%), аминокислотами - гистидином, треонином, глутамином (10-15%), транспортным белком транскуприном (12-14%) и церулоплазмином (до 60-65%).Считается, что оптимальная интенсивность поступления меди в организм составляет 2-3 мг/сутки. Дефицит меди в организме может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мг/сутки и менее), а порог токсичности для человека равен 200 мг/сутки.Медь способна проникать во все клетки, ткани и органы. Максимальная концентрация меди отмечена в печени, почках, мозге, крови, однако медь можно обнаружить и в других органах и тканях.Ведущую роль в метаболизме меди играет печень, поскольку здесь синтезируется белок церулоплазмин, обладающий ферментативной активностью и участвующий в регуляции гомеостаза меди.Медь является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Медь входит в состав миелиновых оболочек нервов. Действие меди на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени. Медь входит в состав многих важнейших ферментов, таких как цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбиназа и др. Медь присутствует в системе антиоксидантной защиты организма, являясь кофактором фермента супероксиддисмутазы, участвующей в нейтрализации свободных радикалов кислорода. Этот биоэлемент повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков. Медь обладает выраженным противовоспалительным свойством, смягчает проявления аутоиммунных заболеваний (напр., ревматоидного артрита), способствует усвоению железа.
Токсическая доза для человека: более 250 мг.
Летальная доза для человека: нет данных. В ГФ включен меди сульфат (II). Его получают действием серной кислоты на металлическую медь в присутствии окислителей. Этот способ лежит в основе промышленного получения препарата.Для установления подлинности препарата используют свойство меди легко восстанавливаться из соединений. В качестве восстановителя используют железную пластинку, которая при соприкосновении с растворами меди сульфата покрывается красным налетом металлической меди.Количественное определение основано на восстановлении катиона меди (II) до меди (I), или применяют комплексонометрический метод.Меди сульфат применяют в качестве наружного антисептического вяжущего и прижигающего средства (0,25%-ный раствор) в глазной и урологической практике, а также как антигельминтное средство при мониезиозе.
Au
Золото Усиливает бактерицидное действие серебра. Металлическое золото нетоксично, в отличие от органических производных, используемых как лекарственные препараты. Возможно участие золота в нормализации иммунных процессов в организме.
Препараты золота — это ауротиомалат и ауротиоглюкоза, которые вводят внутримышечно в виде водорастворимых солей, содержащих 50% элементарного золота. Пероральный препарат ауранофин представляет собой производное тиоглюкозы с замещением молекулами золота (29% золота). Соли золота связываются с транспортными белками плазмы примерно на 95%. Они концентрируются главным образом в синовиальных мембранах, но попадают в печень, почки, селезенку, надпочечники, лимфатические узлы и костный мозг. После внутримышечного введения пиковая концентрация достигается через 2-6 часов. В течение недели выводится 40% лекарства: две трети с мочой и одна треть с калом. Через месяц после внутримышечного введения 50 мг препарата он на 75-80% выводится из организма. После перорального приема ауранофина всасывается только 25% дозы. Некоторые ткани, например эпителий почечных канальцев, имеют особое сродство к золоту и хранят его частицы в течение многих лет после окончания лечения. В большинстве исследований не удалось показать корреляции между концентрацией золота в сыворотке и его терапевтическим эффектом или токсичностью. Основные противопоказания для терапии золотом — это анамнестические данные о его токсическом действии, серьезные нарушения функции печени и почек, болезни крови. Золото не назначают вместе с пеницилламином, так как этот хелатный препарат выводит золото из организма.Лечение ревматоидных артритов.
Ag
Серебро обнаружено в организме морских животных, млекопитающих и птиц. Его биологическая роль в организме человека изучена недостаточно. Оно содержится во всех органах и тканях, в том числе в костях и зубах, но в наибольшем количестве – в мозге (0,03 мг на 100 г свежей ткани), пигментной оболочке глаза, гипофизе, а также в желчных и мочевых камнях (0,02-0,04 мг).С пищей человек ежедневно получает 0,088 мг серебра. В частности, оно содержится в коровьем и козьем молоке, а вот в 100 г яичного желтка – 0,2 мг. Выводится серебро из организма с калом, в незначительном количестве – с мочой.Обмен этого микроэлемента в организме изучали с помощью радиоактивного серебра, в выведении которого главную роль играет печень. Радиоактивное серебро используют для установления локализации абсцессов и опухолей. При введении в организм серебро фагоцитируется лейкоцитами и переносится в очаги воспаления, где и накапливается. Серебро медленно выводится из организма и при постоянном поступлении может накапливаться. Попадая в пищеварительный тракт, серебро легко проникает в кровь и разносится по организму, главным образом в печень. Оно откладывается также в кожных покровах, слизистых, в почках, селезенке, костном мозге, стенке капилляров, эндокринных железах, в хрусталике и роговице глаза. Накопление серебра в организме человека вызывает заболевание - аргироз или аргирия. Симптомы: изменение цвета глаз, слизистых и кожи, которые могут приобретать цвет от серовато-голубоватого до аспидно-серого. Аргироз вызывается накоплением в организме в среднем 1 гсеребра. Разовая доза солей серебра в 10 грамм (6.35 г в пересчете на чистое серебро) оценивается ВОЗ как смертельная. В практике используют серебра нитрат и коллоидные препараты: колларгол и протаргол. Применяют и ионное серебро.Нитрат серебра получают воздействием на металлическое серебро избытка азотной кислоты. При этом серебро окисляется с образованием соли. Препарат легко растворяется в воде с образованием нейтральных растворов. Для испытания подлинности серебра нитрата используют те же методы, что и для меди сульфата: восстановление и способность к комплексообразованию. Серебро восстанавливается из аммиачного раствора серебра нитрата при нагревании с раствором формальдегида.Количественно препарат определяют тиоцианатометрическим (ро-данометрическим) методом.Хранят по списку А в хорошо укупоренной таре.Назначают наружно как антисептик (1—2%-ные водные растворы).Ионное серебро получают специальными ионаторами Кульского в водной среде. Препарат проявляет антимикробное, противовирусное действие. Назначают наружно или ингаляционно.
IIB группа
Zn
Функции в организме: Цинкзависимыми являются такие жизненно важные гормоны, как инсулин, кортикотропин, соматотропин, гонадотропины. Цинк служит составной частью более 80 ферментов в организме человека, он необходим для образования эритроцитов и других форменных элементов крови.
Цинк является важным компонентом ряда металлоферментов, таких как карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др. Цинк играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, в функционировании Т-клеточного звена иммунитета, в метаболизме липидов и белков. Цинк способен корригировать адаптационные механизмы при гипоксемических состояниях, увеличивать емкостные и транспортные способности гемоглобина по отношению к кислороду. Наряду с противоокислительным действием цинк уменьшает неспецифическую проницаемость мембран клеток, являясь их протектором, и участвует в предотвращении фиброза. Считают, что цинк обладает антиоксидантными свойствами, а также улучшает действие других антиоксидантов.
Проявление недостаточности: Дефицит цинка сказывается на половой функции, а также на функции многих других органов и систем. Многочисленные проявления дефицита цинка в организме часто сходны с теми, которые развиваются при синдроме преждевременного старения. Часто при этом нарушаются клеточный иммунитет и заживление ран, иногда развивается энцефалопатия. Недостаточность цинка у беременных женщин может вызвать анэнцефалию у плода. С цинком в организме тесно взаимосвязан другой важный микроэлемент - селен. Он также регулирует половую функцию. Обычно при недостаточном синтезе половых гормонов в организме имеется дефицит как цинка, так и селена.
Природные источники: Наибольшее количество цинка содержится в субпродуктах, в мясных продуктах, нешлифованном рисе, грибах, устрицах, других морских продуктах, дрожжах, яйцах, горчице, фисташках. Почти в 10 раз его меньше в пшеничных зародышах, ягодах черники, семенах тыквы, овсяных хлопьях. Значительное количество цинка содержат семена подсолнуха. Намного меньше его в свином сале и чесноке. Количество цинка существенно снижается при чрезмерной очистке и переработке продуктов. Так, в коричневом рисе в 6 раз больше цинка, чем в белом рисе после его шлифовки.
Суточная потребность: 12-20 мг
Ситуации при которых возрастает потребность в микроэлементах: Приобретенная недостаточность цинка может быть обусловлена недостаточным его поступление в организм с пищей, а также развиваться в связи с тем, что содержащиеся в пище волокна и фитаты ухудшают всасывание цинка в кишечнике. Значительное количество таких волокон и фитатов имеется в хлебе, приготовленным из муки цельносмолотого зерна. Всасывание цинка может снижаться при некоторых паразитарных и хронических заболеваниях кишечника. Дефицит цинка развивается при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нефрозе, циррозе и других заболеваниях печени, системных заболеваниях соединительной ткани, болезнях крови, псориазе, новообразованиях и иных патологических процессах. Содержание цинка в организме снижается на фоне приема противозачаточных средств, кортикостероидов.
Опасность дефицита цинка может появляться у строгих вегетарианцев, так как они длительно не употребляют продуктов, содержащих достаточное количество данного элемента. Его уровень значительно ниже в организме курильщиков и алкоголиков. Кроме того, в некоторых регионах (например, Ближнего Востока) в связи с небольшим содержанием цинка в почве снижена его концентрация в пищевых продуктах.
Входит в состав следующей продукции: Венаин
Визуин Международная Формула
Кардиин, Мужская Формула №1
Нервин
Hg
Необходимое ежесуточное поступление ртути 1-5 мкг.В связи с высокой токсичностью ртуть почти полностью вытеснена из медицинских препаратов. Её соединения (в частности, мертиолят) используются как консервант для вакцин.[14]. Сама ртуть сохраняется в медицинских термометрах (один медицинский термометр содержит до 2 г ртути).
Однако вплоть до 1970-х годов соединения ртути использовались в медицине очень активно[15]:
хлорид ртути (I) (каломель) — слабительное;
меркузал и промеран — сильные мочегонные;
хлорид ртути (II), цианид ртути (II), амидохлорид ртути и жёлтый оксид ртути(II) — антисептики (в том числе в составе мазей).
Амальгаму серебра применяют в стоматологии в качестве материала зубных пломб.
Ртуть-203 (T1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии.
2. Человек и биосфера Эволюция биосферы и задачи экологии Учение В
3. Тема- Системы счисления и двоичное представление информации в памяти компьютера
4. Сестринское дело
5. . Методология расчёта платежного баланса [3] Структура платежного баланса [4] Торговый баланс.
6. За командою ldquo;ЛЯГАЙrdquo; або за командою ldquo;ДО БОЮrdquo; взяти зброю у праву руку зробити повний крок право
7. 00 Интервалкласс Наташа 10
8. МОДУЛЬ І ЗАВДАННЯ ДО ЗАЛІКУ Підготуйтеся за питаннями до заліку
9. Understnding the Pleo Diet Introduction How Our Helthy Wy of Life Went Wrong Chpter 1 Not Just nother LowCrb Diet Helth Secrets of Our ncestors The Problems with Mo.html
10. Обеспечение работы с-х предприятия в условиях радиоактивного заражения
11. Методические указания и примеры расчета к выполнению индивидуальных контрольных заданий на пра
12. методические рекомендации по выполнению контрольных работ по курсу гражданский процесс для студенто
13. Реалізація шкіряного взутт
14. Ланкастеры и Йорки
15. расстройство дыхания 2 нарушение чувствительности и двигательные расстройства в нижних конечностях 3 тах
16. Вариант 2 1 дидактическая единица ~ Введение в педагогическую деятельность
17. Руководство по противопоказаниям к иммунизации детей
18. Введение11
19. Рыбников Алексей Львович
20. Реферат- Строение шкурки пушных зверей