Властивості деяких хімічних елементів (алюміній, кальцій, натрій, залізо, магній)
Аналіз фізико-хімічних властивостей, поширення в природі, біологічної ролі та застосування таких речовин як алюміній, кальцій, натрій, залізо, магній. Лікарські засоби, які містять ці хімічні елементи. Наслідки нестачі даних речовин в організмі людини.
| Рубрика | Химия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 19.07.2011 |
| Размер файла | 60,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Алюміній
Алюмімній (Al) -- хімічний елемент III групи періодичної системи. Третій по вмісту елемент (і найпоширеніший метал) земної кори, що становить приблизно 8% від її маси.
В природі зустрічається винятково у вигляді сполук, входить до складу 270 мінералів. Найбільш розповсюдженими з них є подвійні силікати (польові шпати, слюди та ін.) і продукти їх вивітрювання - глини.
Фізичні властивості. Алюміній -- сріблясто-білий легкий метал, добрий провідник тепла і електрики, пластичний, легко піддається механічній обробці.
Теоретична густина алюмінію обрахована по параметрам його кристалічної гратки рівна 2,69872 г/см3.
Теплопровідність повністю відпаленого алюмінію в твердому стані знижується по мірі росту температури від 2,37 (298 К) до 2,08 Вт·см?1·К?1 (933,5 К) і при температурах вище 100 К вона малочутлива до чистоти металу.
Питомий опір алюмінію високої чистоти (99,99%) при температурі 20 °C складає 2,6548·10?8. Провідність алюмінію сильно залежить від його чистоти, причому вплив різних домішок залежить не тільки від концентрації цієї домішки, а й від того чи вона знаходиться в твердому розчині чи поза ним.
Температура плавлення алюмінію дуже чутлива до чистоти металу і для високочистого алюмінію (99,996%) становить 933,4 К (660,3 °C), а температура початку кристалізації алюмінію по Міжнародній шкалі температур (1968 р.) вважається рівною 660,37 °C і використовується протягом десятків років для калібрування термопар. Температура кипіння алюмінію становить приблизно 2452°C, прихована теплота плавлення чистого алюмінію - 397 Дж·г?1, а прихована теплота випаровування 9462Дж·г?1.
Застосування. Завдяки таким властивостям, як мала густина, висока тепло- і електропровідність, висока пластичність і корозійна стійкість, достатньо високі міцністні властивості (особливо в сплавах) і багатьом іншим цінним якостям, алюміній отримав винятково широке розповсюдження в різноманітних галузях сучасної техніки і відіграє найважливішу роль серед кольорових металів. Його широкому розповсюдженню сприяє найнижча вартість серед всіх кольорових металів.
Біологічна роль. Алюміній входить до складу тканин тварин і рослин; в органах ссавців виявлено від 10?3 до 10?5% алюмінію (на сиру речовину). Алюміній накопичується в печінці, підшлунковій і щитовидній залозах. В рослинних продуктах вміст алюмінію коливається від 4 мг на 1 кг сухої речовини (картопля) до 46 мг (жовта ріпа), в продуктах тваринного походження - від 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухої речовини (яловичина). В денному раціоні людини вміст алюмінію досягає 35-40 мг. Відомі організми - концентратори алюмінію, наприклад плауни (Lycopodiaceae), які містять в золі до 5,3% алюмінію, молюски (Helix и Lithorina), в золі яких 0,2-0,8% Алюмінію.
Утворюючи нерозчинні сполуки з фосфатами, алюміній порушує живлення рослин (поглинання фосфатів коренями) і тварин (всмоктування фосфатів в кишечнику).
Як правило, рослини містять мало Алюмінію, хоча великі кількості цього елемента є в бруньках. Ще меншим є його вміст у тваринних організмах. У людини він складає лише десятитисячні частки відсотка за масою. Біологічна роль Алюмінію не з'ясована; відомо лише те, що його сполуки не отруйні ні для людини, ні для тварин.
Кальцій (Са)
Володіє високою біологічною активністю, є основним структурним компонентом кісток скелета і зубів тварин і людини, а також важливим компонентом системи згортання крові.
Кальцій є незмінним елементом в харчуванні людини. Сполуки кальцію укріплюють захисні сили організму і підвищують його стійкість до зовнішніх факторів і інфекцій.
Вміст кальцію в організмі дорослої людини становить близько 20г на 1 кг ваги людини. Основна частка знаходиться в кістковій і хрящовій тканинах і в зубах. При гострій його недостатності (тетанія, спазмофілія) препарати кальцію використовують в комбінації з ПТГ, при хронічній недостатності кальцію (рахіт, остеоміляція) - з вітаміном Д.
Недостатність може виникнути при великому його розході (ріст, лактація, вагітність), а також при харчовому розладі з недостатньою кількістю кальцію (картопля, хліб, м`ясо). В цих умовах препарати кальцію приймаються профілактично або додаються в харчові продукти. В зв`язку з цим, що кальцій бере участь в обміні речовин в кістковій тканині і зубах, його приймають для покращення зрощення переломів, профілактики карієсу.
Кальцій хлорид, кальцій глюконат, кальцій лактат, кальцій гліцерофосфат.
Фізичні властивості. У вільному стані кальцій -- сріблясто-білий легкий метал. Густина його 1,55 г/см3. Температура плавлення 851°С. Твердість кальцію невелика, він лише трохи твердіший за свинець та натрій. Пластичність досить висока: кальцій легко можна пресувати і розкатувати в тоненькі листочки.
Лікарські засоби. З'єднання кальцію широко застосовуються в якості антигістамінного засобу: Хлорид кальцію, Глюконат кальцію, Гліцерофосфат кальцію.
З'єднання кальцію входять в склад препаратів для профілактики остеопорозу, у вітамінні комплекси.
Біологічна роль. Кальцій самий розповсюджений макроелемент в організмі людини, більша його частина міститься в скелеті і зубах у вигляді фосфатів. Іони кальцію приймають участь в процесах згортання крові, м'язових і нейронних реакціях, забезпечують осмотичний тиск крові. Потреба в кальцію залежить від віку. Для дорослих необхідна добова норма складає від 800 до 1000 міліграм, для дітей -- від 600 до 900 міліграм, що дуже важливо внаслідок інтенсивного росту скелета дитини.
Кальцій зміцнює кістки, зберігає зуби, нормалізує артеріальний тиск, регулює функцію нервової системи, скорочення серцевого м'яза, є компонентом системи згортання крові, бере участь у регуляції скорочень м'язів та запобігає розвитку судом, зберігає здоровим і красивим волосся та нігті.
Натрій (Na)
Натрій - хімічний елемент, символ Na. Виділений Г. Деві у 1807 р. Сріблясто-білий м'який метал; хімічно дуже активний, на повітрі швидко окиснюється. Густина 0,968 , tплав 97,83°С, tкип 882,9 °С, коеф. тв. за Моосом 0,5.
Поширення в природі. Натрій належать до найбільш поширених елементів На нього припадає 2,64% маси земної кори. У зв'язку з високою хімічною активністю він зустрічаються тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як хлорид натрію, сульфат натрію, утворюють потужні родовища.
Найбільші поклади хлориду натрію NaCl (кам'яна сіль, або галіт) є на Уралі в районах м. Солікамська та м. Соль-Ілецька, на Донбасі та в інших місцях. Значні кількості хлориду натрію добуваються у вигляді самосадної солі з соляних озер Ельтон і Баскунчак у західному Казахстані. Величезні запаси сульфату натрію Na2SO4·10H2O (мірабіліт) нагромаджені в затоці Кара-Богаз-Гол у східній частині Каспійського моря.
Фізичні властивості. У вільному стані натрій - сріблясто-білий легкий і м'який метал. Густина - 0,968 г/см3. Температура плавлення - 97,83°С.
Хімічні властивості. Натрій належить до головної підгрупи першої групи періодичної системи Менделєєва. Його атоми мають на зовнішньому електронному шарі по одному електрону, який вони легко втрачають і перетворюються в іони з одним позитивним зарядом. Тому в своїх сполуках натрій буває лише позитивно одновалентним.
Натрій -- дуже активний метал. Легко втрачаючи свої валентні електрони, він є дуже сильним відновником. В електрохімічному ряді напруг він займає друге місце зліва від водню.
У сухому повітрі натрій енергійно взаємодіє з киснем повітря і перетворюється в геміоксид. Тому його зберігають під шаром гасу або мінеральної оливи. З галогенами натрій реагує дуже енергійно з утворенням солей галогеноводневих кислот: NaCl, NaBr тощо. З рідким бромом він сполучаються навіть з вибухом. З сіркою при деякому нагріванні утворює сульфіди: Na2S. З водою реагує дуже бурхливо, навіть з вибухом. Ще більш бурхливо реагує з кислотами (теж з вибухом). У вологому повітрі метал легко перетворюється в гідроксид.
Застосування. Металічний натрій використовують при синтезі багатьох органічних речовин, для виготовлення деяких сплавів, а також у металургії для одержання ряду металів із їх сполук, наприклад титану.
Натрій - один із основних катіонів живих організмів, необхідних для здійснення життєво важливих функцій. Натрій відіграє важливу роль в іонному балансі внутрішнього середовища живого організму. Впливає на стан м`язевої і серцево-судинної систем. В тілі людини знаходиться у всіх тканинах, в основному в іонізованих формах. В медицині використовують хлорид натрію, натрію гідрокарбонат.
Залізо (Ферум, Fe)
За поширеністю в природі ферум займає друге місце серед металів (після алюмінію). На нього припадає 5,10% маси земної кори.
Фізичні властивості. Залізо -- блискучий сріблясто-білий важкий метал. Густина його 7,86 т/м3; температура плавлення 1538 °C. Залізо досить пластичне. Воно легко кується, штампується, витягується в дріт і прокатується в тонкі листи, легко намагнічується і розмагнічується. Вище температури Кюрі (770 °C) втрачає феромагнітні властивості. До температури 912 °C існує в алотропній модифікації б-заліза з об'ємноцентрованою кубічною кристалічною ґраткою, за вищої температури -- г-заліза із гранецентрованою кубічною ґраткою, вище 1394 °C знову змінює тип ґратки на об'ємноцентровану кубічну.
Біологічна роль. Ферум життєво важливий хімічний елемент для всіх організмів. В клітинах ферум зазвичай зберігається в центрі метал-протеїнів, оскільки вільний ферум неспецифічно зв'язується із численними хімічними речовинами клітини і може каталізувати утворення токсичних вільних радикалів. Нестача феруму в організмі може призводити до анемії.
У ссавців розподіл феруму в організмі жорстко регулюється, оскільки ферум потенціально токсичний. Розподіл феруму регулюється ще й тому, що його потребують чимало бактерій, тож обмеження доступу бактерій до цього елементу допомагає запобігти інфекції або обмежити її. Вочевидь це причина відносно малої кількості феруму в молоці ссавців. Основу системи регулювання вмісту феруму складає білок трансферин, який зв'язує залізо й транспортує його до кров'яних клітин.
Входить в склад дихальних пігментів, бере участь в переносі кисню до тканин в організмі тварин і людини, стимулює функцію кровотворних органів. В якості лікарського засобу приймається при анемічних і деяких інших патологічних станах.
Організм дорослої людини містить в середньому 4-5 г феруму, з них близько 70% знаходиться в складі гемоглобіну. Залізо, існуюче в плазмі крові, є транспортною формою заліза, яке зв`язане з білком трансферином. Вміст заліза в плазмі крові підпорядкований добовим коливанням - він знижується в другій половині дня, обмін заліза в організмі багато в чому залежить від нормального функціонування печінки. Покази до приймання заліза є залізодефіцитні анемії різної етиології (анемії від крововтрат, хлороз, анемії вагітних), які проходять з пониженим вмістом заліза в крові, а також стан латентного безсимптомного дефіциту заліза зустрічається у 20-30% практично здорових жінок.
Препарати заліза можуть бути рекомендовані при довгому внутрішньо судинному гемолізі, супроводжуючому постійною втратою заліза, яке виводиться з сечею, при захворюваннях системи крові, складних кровотеч, з розвитком вторинної недостатності заліза.
Основними джерелами заліза в харчових продуктах є продукти тваринного походження (м`ясо, риба, печінка). Серед препаратів заліза найбільше застосування отримали: залізо гліцерофосфат, залізо лактат, ферітал, заліза закисного сульфат, таблетки “Гемостимулін”.
хімічний алюміній кальцій натрій залізо
Магній (Mg)
Магній є одним із важливих біоелементів, служить активатором багатьох ферментативних процесів (регулює реакції фосфорного обміну, гліколізу, багато етапів синтезу білків, жирних кислот і ліпідів, синтез і розпад нуклеїнових кислот); потрібний для нормального функціонування нервової і м`язевої тканин. Сполуки магнію, а особливо його солі, використовуються в медицині у вигляді лікарських препаратів.
В організмі здорової людини міститься близько 20 г магнію. Половина знаходиться в кістках, 1/3 - в м`язах, решта - в біологічних рідинах, особливо в крові.
Добова потреба магнію становить приблизно 300 мг і повністю задовольняється за рахунок продуктів харчування.
В залежності від розчинності в воді лікарські препарати магнію ділять на 2 групи: добре розчинні (магній сульфат, магній тіосульфат, магній аскорбінат) і практично нерозчинні (магній карбонат, магній трисилікат).
На ЦНС препарати магнію добре розчинної групи діють пригнічено, викликаючи снодійний, наркотичний і протисудорожний ефект. На серцево-судинну систему препарати магію викликають гіпотензійний ефект. Також зменшують протиударний і хвилинний об`єм серця, пригнічують дихання, знижують тонус скелетної мускулатури. Ці ефекти проявляються при парантеральному введенні.
Препарати магнію практично нерозчинні в воді призначаються в основному для прийому в середину. Токсична дія препаратів проявляється пригніченням ЦНС і дихання, зниженням АТ і тонуса скелетної мускулатури.
Застосування. Завдяки своїй здатності горіти на повітрі, з виділення великої кількості світла, застосовувався у фотосправі як спалах, до винаходу електричних ламп спалахів.
Сплави на основі магнію є важливим конструкційним матеріалом в автомобільній і авіаційній промисловості завдяки їх легкості і міцності.
Гідрид магнію один з найбільш ємких акумуляторів водню вживаних для його зберігання. Оксид магнію застосовується в медицині і як вогнетривкий матеріал для виробництва тиглів і спеціальної футеровки металургійних печей.
Перхлорат магнію (ангидрон) застосовується для глибокого осушення газів в лабораторіях. Природний мінерал бішофіт як натуральне джерело іонів магнію та мікроелементів широко застосовується у медицині - реабілітації опорно-рухового апарату, серцево-судинної та нервової систем, санаторно-курортному оздоровленні.
Найбільш важливим є те, що магній може запобігти несподіваній смерті. Достатні дози магнію знижують вірогідність злипання кров'яних тромбоцитів в грудки і утворення тромбу. Це особливо важливо для людей, що страждають ожирінням, атеросклерозом, діабетом, гіпертонією. В даний час дослідники виявили, що магній допомагає в боротьбі з діабетом. Магній має славу антистресового мінералу, адже його іони посилюють процеси гальмування в корі головного мозку, тому справляють заспокійливу дію.
Отож найбільше містять магній горіхи, бобові всіх видів, темно-зелені листкові овочі, капуста, буряки, картопля, кукурудза, пшоно, вівсяні та гречані крупи, висівки, хліб із борошна грубого помелу (у виробах з білого борошна магнію обмаль), риба, кисломолочні продукти, жовток яйця, печінка, дріжджі.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Зміст металів у компонентах крові здорової людини. Значення S-елементів для організму людини: натрій, калій, магній, кальцій. З'єднання марганцю в біологічних системах. Роль D-елементів у фізіологічних і патологічних процесах в організмі людини.
реферат [30,9 K], добавлен 04.09.2011Характеристика та особливості застосування мінеральних вод, принципи та напрямки їх якісного аналізу. Визначення РН води, а також вмісту натрію, калію та кальцію. Методи та етапи кількісного визначення магній-, кальцій-, хлорид – та ферум-іонів.
курсовая работа [40,4 K], добавлен 25.06.2015Загальні властивості та історія відкриття натрій тіосульфату. Його хімічні властивості і взаємодія з кислотами. Утворення комплексів тіосульфатів. Загальні основи одержання натрій тіосульфату сульфітним, полі сульфідним та миш'яково-содовим методами.
курсовая работа [72,1 K], добавлен 04.05.2015Загальна характеристика d-елементів. Властивості елементів цієї групи та їх простих речовин. Знаходження в природі. Хімічні реакції при одержанні, опис властивостей солей. Характеристика лантаноїдів та актиноїдів. Розчинення в розведених сильних кислотах.
курс лекций [132,9 K], добавлен 12.12.2011Класифікація хімічних елементів на метали і неметали. Електронні структури атомів. Електронегативність атомів неметалів. Явище алотропії. Будова простих речовин. Хімічні властивості простих речовин. Одержання неметалів. Реакції іонної обмінної взаємодії.
курс лекций [107,6 K], добавлен 12.12.2011Поширення спиртів у природі. Вміст етанолу в алкогольних напоях. Застосування спирту в харчовій, медичній та парфумерній галузях, для вироблення високоякісного палива, як компоненту бензинів. Використання спирту як сировини для одержання хімічних речовин.
презентация [6,6 M], добавлен 10.11.2010Якісні і кількісні методи хімічного аналізу, їх загальна характеристика. Опис властивостей кальцію та його солей. Перелік необхідних для аналізу хімічного посуду, реактивів. Особливості хімичного аналізу фармацевтичних препаратів з кальцієм, його опис.
курсовая работа [16,7 K], добавлен 27.04.2009Хімічні процеси, самоорганізація, еволюція хімічних систем. Молекулярно-генетичний рівень біологічних структур. Властивості хімічних елементів залежно від їхнього атомного номера. Еволюція поняття хімічної структури. Роль каталізатора в хімічному процесі.
контрольная работа [27,1 K], добавлен 19.06.2010Методи синтезу поліаніліну, характеристика його фізико-хімічних та адсорбційних властивостей, способи використання в якості адсорбенту. Електрохімічне окислення аніліну. Ферментативний синтез з використанням полісульфокислот в присутності лаккази.
курсовая работа [810,7 K], добавлен 06.11.2014Характеристика металів в періодичній системі елементів. Положення їх в природі, способи добування. Загальна характеристика підгрупи хрому. Хімічна властивість солі манганатної кислоти. Сполуки та ступені окиснення заліза. Розкладання дихромату амонію.
презентация [6,8 M], добавлен 04.09.2014
