Вопрос№58. Магний. Оксид и гидроксид магния. Применение солей магния в ветеринарии. Ион магния как биогенный элемент.

Ма́гний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg. Простое вещество магний — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.

Окси́д ма́гния (жжёная магнезия, периклаз) — химическое соединение с формулой MgO, бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде, пожаро- и взрывобезопасен. Основная форма — минерал периклаз.

Физические свойства

Легкий, рыхлый порошок белого цвета, легко впитывает воду.на этом свойстве основано его применение в спортивной гимнастике.нанесенный на ладони спортсмена порошок предохраняет его от опасности сорваться с гимнастического снаряда. Температура плавления — 2825 °C.температура кипения — 3600 °C.Плотность=3,58 г/см3.

Химические свойства

Легко реагирует с разбавленными кислотами и водой с образованием солей и Mg(OH)₂:

MgO + 2HCl_(разб.) → MgCl₂ + H₂O;

MgO + H₂O → Mg(OH)₂.

Получение

Получают обжигом минералов магнезита и доломита.

2Mg + O₂ = 2MgO.

Гидрокси́д ма́гния — неорганический гидроксид щелочноземельного металла магния. Относится к классу нерастворимых оснований.

При стандартных условиях гидроксид магния представляет собой бесцветные кристаллы с гексагональной решёткой. При температуре выше 350 °C разлагается на оксид магния и воду. Поглощает углекислый газ и воду из воздуха с образованием основного карбоната магния. Гидроксид магния практически нерастворим в воде. Является слабым основанием. Встречается в природе в виде минерала брусита.

Получение

• Взаимодействие растворимых солей магния с щелочами:

• Взаимодействие металлического магния с парами воды:

Химические свойства

• Разложение при нагревании до 350°C:

• Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

Вопрос№59. Хром. Общая характеристика. Амфотерность гидроксида. Токсичность соединений хрома. Биологическое значение хрома.

Общая характеристика

Хром относится к побочной подгруппе VI группы Периодической системы. В природе существует в виде смеси 4-х стабильных изотопов, из которых наиболее распространен ⁵²Cr (мольная доля 83,76%). В земной коре массовая доля хрома 8,310^-3%, по распространенности хром на 22-м месте. В природе встресается только в виде соединений, наиболее распространенный минерал хрома - хромит FeOCr₂O₃. Элемент хром открыт в 1797 г французским химиком Вокленом.

Внешний электронный уровень хрома имеет строение 3s²3p⁶3d⁵4s¹, характерные степени окисления – от +1 до +6, наиболее устойчивы +2,+3,+6.

Соединения хрома (III)

Степень окисления +3 для хрома самая устойчивая, в этой степени окисления соединения хрома имеют сходство с соединениями алюминия из-зa близости ионных радиусов: 0,064 нм для хрома +3 и 0,057 нм для алюминия +3. Для оксида и гидроксида хрома (III) характерна амфотерность, например, легко осаждаемый аммиаком из растворов солей хрома (III) гидроксид серо-зеленого цвета:

CrCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Cr(OH)₃ + 3NH₄Cl

Который растворяется как в избытке кислоты:

Cr(OH)₃ + HCl = CrCl₃ + 3H₂O

Так и в избытке щелочи

Cr(OH)₃ + 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆]

Биологическое значение хрома

Хром относится к числу элементов, жизненно необходимых человеку и животным. Естественным источником хрома для человека являются растения.

В организме человека содержится около 6 мг хрома. В тканях органов содержание хрома в десятки раз выше, чем в крови. Наибольшее количество хрома присутствует в печени (0,2 мкг/кг) и почках (0,6 мкг/кг), кишечнике, щитовидной железе, хрящевой и костной ткани, в легких (в случае поступления соединений хрома с воздухом). В легких оседает до 70% поступившего хрома. С возрастом наблюдается снижение хрома количества в организме.

Хром – незаменимый нутриент, который оказывает потенциальное действие на инсулин и, таким образом, влияет на метаболизм углеводов, липидов и белка. До сих пор не идентифицирован химический характер взаимосвязи между хромом и функцией инсулина. Биологически активная форма хрома, иногда называемого фактором толерантности глюкозы, может быть комплексом хрома, никотиновой кислоты и, возможно, аминокислот глицина, цистеина и глютаминовой кислоты. Предполагается, что хром обладает биохимической функцией, которая оказывает влияние на способность рецептора инсулина к взаимодействию с гормоном. Это играет большую роль у лиц пожилого возраста и больных сахарным диабетом.

Хром в организме присутствует в виде двух форм: трехвалентного и шестивалентного. Трехвалентный хром играет очень важную физиологическую роль - участвует в регуляции обмена жиров и углеводов, снижает уровень холестерина в крови. Шестивалентный катион гораздо токсичнее трехвалентного. Соединения Cr ⁶⁺ , наряду с общетоксикологическим действием, способны вызывать мутагенный и канцерогенный эффекты.

Основные функции хрома в организме:

• Хром входит в состав низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови.

• Хром вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивает нормальную активность инсулина.

• Хром способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот.

• Хром участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов.

• Хром способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.