Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 14 стр.

UptoLike

27
II. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 2
Химия биогенных р-элементов
1. Задание к занятию 2
Цель: Сформировать представление о р-элементах как органогенах и по-
знакомить с качественными реакциями и медико-биологическим значением
элементов р-блока. Познакомить с методами и техникой анализа, которые
находят широкое применение в клинических и санитарно-гигиенических
лабораториях (для анализа крови, желудочного содержимого, мочи, эксуда-
тов и
др.).
2. Основные вопросы темы:
2.1. Общая характеристика р-элементов органогенов и их соединений по
положению в периодической системе Д.И. Менделеева.
2.2. Особенности реакций комплексообразования и протолитические
свойства соединений р-элементов.
2.3. Закономерности в проявлении устойчивых степеней окисления р-
элементов.
2.4. Медико-биологическое значение р-элементов.
3. Лабораторные работы
3.1. Аналитические реакции галогенид-
ионов.
3.2. Аналитические реакции сульфатов и сульфитов с хлоридом бария.
3.3. Свойства нитратов и нитритов.
3.4. Свойства фосфатов.
3.5. Получение малорастворимых ортофосфатов.
3.6. Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода.
4. Рекомендуемая литература:
4.1. Основная литература:
4.1.1. Ершов Ю. А., Попков В. А., Берлянд А. С. и др. Общая химия. Биофи-
зическая химия. Химия биогенных элементов
. Учебное пособие для студентов мед.
спец. ВУЗов. / Под ред. Ю. А. Ершова. - М.: Высшая школа, 2003. - 560 с.
4.1.2. Ершов Ю. А., Кононов А. М., Пузаков С. А. и др. Практикум по
общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебное
пособие для студентов мед. спец. ВУЗов. / Под ред. Ю. А. Ершова, В.
А.
Попкова. - М.: Высшая школа, 2001. - 271 с.
4.1.3. Слесарев В. И. Химия. Основы химии живого. Учебник для ВУ-
Зов.- СПб: Химиздат, 2000. - 768 с.
4.1.4. Лабораторный практикум по общей химии. / Под ред. В. И. Гонча-
рова. Ставрополь. - Изд.: СГМА, 2003. - 164 с.
4.2. Дополнительная литература:
4.2.1. Зеленин К. Н. Химия. Учебник для мед. ВУЗов. - СПб: “Специ-
альная литература”, 1997. - 688 с.
28
4.2.2. Ленский А. С. Введение в бионеорганическую и биофизическую
химию. Учебное пособие для студентов мед. ВУЗов. - М.: Высшая школа,
1989. - 256 с.
4.2.3. Методические разработки для самостоятельной работы студентов I курса
по разделу: “Биогенные элементы и их соединения”. Ростов-на-Дону. 1989.
2. Основные теоретические положения
Благодаря эволюции основу живых систем составляют только шесть
элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, - получивших
название органогены. Общая массовая доля этих элементов в организме че-
ловека составляет 97,3%. Органогены образуют в основном водораствори-
мые соединения, что способствует их концентрированию в живых организ-
мах, содержащих более 60% воды,
а ряд другихфтор, хлор, иод являются
незаменимыми микроэлементами.
Особенности реакций комплексообразования
соединений р-элементов
р-Элементы - органогены участвуют в построении всех биологических
структур и содержатся в организме в макроколичествах. Они играют, в ос-
новном, роль пластического материала в построении тканей, в виде анионов
поддерживают осмотическое давление, влияют на рН среды, ионное равно-
весие, состояние коллоидов и т. д. Ионы р-элементов склонны к образова-
нию внутрикомплексных соединений. Комплексообразующая способность
р-элементов связана с наличием у ионов р-металлов свободных квантовых
ячеек на р- и s-орбиталях и неподеленных электронных пар у ионов р-
неметаллов. Поэтому в процессе комплексообразования с неорганическими
реагентами они входят в состав внутренней сферы в виде или комплексооб-
разователей или лиганда, а также могут формировать внешнюю сферу. На-
пример, Na
3
[Al(OH)
6
], Na
2
[SiF
6
], [Ag(NH
3
)
2
]Cl. р-Элементы образуют ком-
плексные соединения и с органическими лигандами (алюминон, дитизон).
При переходе от р-элементов второго периода к р-элементам третьего и по-
следующих периодов склонность ионов образовывать комплексные соеди-
нения увеличивается, и повышаются их координационные числа.
Закономерно, что в пределах главных подгрупп, способность функциони-
ровать в качестве центрального атома у элемента связана с величиной его
энергии ионизации и характером взаимодействия с лигандами. Если эта связь
определяется электростатическими факторами, то способность к комплексо-
образованию падает в подгруппе сверху вниз (IIА, IIIА группы).
Если во взаимодействии комплексообразователя с лигандами преобла-
дают неэлектростатические факторы (донорно-акцепторная связь), то на-
блюдается обратное явление, т. е. увеличение комплексообразующей спо-
собности (IVА, VА, VIА групп).