ГБОУ ВО ОрГМУ МИНЗДРАВА РОССИИ

КАФЕДРА ХИМИИ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РЕФЕРАТ

ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ IIБ ГРУППЫ

Оренбург, 2018

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………...3

2. Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространённости в природе……………………………………………..4

3. Свойства простых веществ: реакции с кислотами…………………………...7

4. Закономерности в изменении устойчивости комплексных соединений элементов IIБ-группы с различными лигандами………………………………..8

5. Медико-биологическое значение соединений цинка………………………...9

6. Применение соединений цинка и ртути в качестве лекарственных средств……………………………………………………………………………11

7. Кадмий как токсикант окружающей среды…………………………………13

8. Список использованной литературы………………………………………...15

1. Введение

Эта тема является актуальной, так как элементы II Б группы таблицы Менделеева относятся к наиболее часто используемым в различных отраслях науки, техники, промышленности, быту и т.д. Их содержание в литосфере, атмосфере и гидросфере различно, но все они в силу своих химических и физических свойств играют очень большую роль в биохимических процессах, а значит, оказывают большое влияние на состояние биосферы вообще. Поэтому представляет интерес как рассмотрение этой группы элементов с точки зрения химика, так и с точки зрения формирования врачебного мышления.

Целью работы является раскрытие взаимосвязи свойств данных химических элементов и их биологической роли.

Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

· Выделить основные химические и физические свойства атомов элементов II Б группы.

· Выявить их биологическую роль.

2. Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространённости в природе.

Zn, Cd и Hg составляют группу элементов IIБ.

Цинк (лат. zincum), Zn, химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 30, атомная масса 65,38, синевато-белый металл. Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и 70.

Историческая справка. Сплав цинка с медью - латунь - был известен ещё древним грекам и египтянам. Чистый цинк долгое время не удавалось выделить. В 1746 А.С. Маргграф разработал способ получения металла прокаливанием смеси его окиси с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. В промышленном масштабе выплавка цинка началась в XVII в.

Распространение в природе. Среднее содержание цинка в земной коре - 8,3 - 10-3 % по массе, в основных изверженных породах его несколько больше (1,3 - 10-2 %), чем в кислых (6 - 10-3 %). Известно 66 минералов цинка, важнейшие из них - цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Цинк - энергичный водный мигрант; особенно характерна его миграция в термальных водах вместе с Pb; из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинка также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, меньшую роль играет сорбция глинами и др. процессы. Цинк - важный биогенный элемент; в живом веществе содержится в среднем 5 - 10 % цинка, но имеются и организмы-концентраторы (например, некоторые фиалки).

Кадмий (cadmium), Сd, химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; белый, блестящий, тяжёлый, мягкий, тягучий металл. Элемент состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами: 106 (1,215 %), 108 (0,875 %), 110 (12,39 %), 111 (12,75 %), 112 (24,07 %), 113 (12,26 %), 114 (28,86 %), 116 (7,58 %).

Историческая справка. В 1817 нем. химик Ф. Штромейер, при ревизии одной из аптек, обнаружил, что имевшийся там карбонат цинка содержит примесь неизвестного металла, который осаждается в виде жёлтого сульфида сероводородом из кислого раствора. Штромейер назвал открытый им металл кадмием (от греч. kadm e ia - нечистая окись цинка, также цинковая руда). Независимо от него нем. учёные К. Герман, К. Карстен и В. Мейснер в 1818 открыли кадмий в силезских цинковых рудах.

Распространение в природе кадмия - редкий и рассеянный элемент с кларком литосферы 1,3 - 10-5 % по массе. Для кадмия характерны миграция в горячих подземных водах вместе с цинком и др. халькофильными элементами и концентрация в гидротермальных месторождениях. Минерал сфелерит zns местами содержит до 0,5-1 % Сd, максимально до 5 %. Реже встречается гринокит cds. Концентрируется кадмий в морских осадочных породах - сланцах (Мансфельд, ГДР), в песчаниках, в которых он также связан с цинком и др. халькофильными элементами. В биосфере известны 3 очень редких самостоятельных минерала кадмия - карбонат cdco 3 (отавит), окись cdo (монтепонит) и селенид cdse.

Ртуть (лат. hydrargyrum), Hg, химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 80, атомная масса 200,59; серебристо-белый тяжёлый металл, жидкий при комнатной температуре. В природе ртуть представлена семью стабильными изотопами с массовыми числами: 196 (0,2 %), 198 (10,0 %), 199 (16,8 %), 200 (23,1 %), 201 (13,2 %), 202 (29,8 %), 204 (6,9 %).

Историческая справка. Самородная ртуть была известна за 2000 лет до н. э. народам Древней Индии и Древнего Китая. Ими же, а также греками и римлянами применялась киноварь (природная hgs) как краска, лекарственное и косметическое средство. Греческий врач Диоскорид (1 в. н. э.), нагревая киноварь в железном сосуде с крышкой, получил ртуть в виде паров, которые конденсировались на холодной внутренней поверхности крышки. Продукт реакции был назван hydr a rgyros (от греч. h y dor - вода и a rgyros - серебро), т. е. жидким серебром, откуда произошли латинские названия hydrargyrum, а также argentum vivum - живое серебро. Последнее сохранилось в названиях p. quicksilver (англ.) и quecksilber (нем.). Происхождение русского названия ртути не установлено. Алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов. "Фиксация" ртути (переход в твёрдое состояние) признавалась первым условием её превращения в золото. Твёрдую впервые получили в декабре 1759 петербургские академик И.А. Браун и М.В. Ломоносов. Учёным удалось заморозить ртуть. в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая Р. оказалась ковкой как свинец. Известие о "фиксации" ртути произвело сенсацию в учёном мире того времени; оно явилось одним из наиболее убедительных доказательств того, что ртуть - такой же металл, как и все прочие.

Распространение ртути. В природе. ртуть принадлежит к числу весьма редких элементов, её среднее содержание в земной коре (кларк) близко к 4,5 -10-6 % по массе. Приблизительно в таких количествах она содержится в изверженных горных породах. Важную роль в геохимии ртуть играет её миграция в газообразном состоянии и в водных растворах. В земной коре ртуть преимущественно рассеяна; осаждается из горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание ртути в них составляет несколько процентов). Известно 35 ртутных минералов; главнейший из них - киноварь hgs.

В биосфере ртуть в основном рассеивается и лишь в незначительных количествах сорбируется глинами и илами (в глинах и сланцах в среднем 4 - 10-5 %). В морской воде содержится 3- 10-9 % Ртути.

Самородная ртуть встречающаяся в природе, образуется при окислении киновари в сульфат и разложении последнего, при вулканических извержениях (редко), гидротермальным путём (выделяется из водных растворов).