Химия и биологическая роль элементов IV A-группы

• При нагревании растворяется в разбавленных кислотах:

• Растворяется в растворах концентрированных щелочей:

• При сплавлении с щелочами образует метастаннаты:

• а с оксидами щелочных металлов образует ортостаннаты:

• Восстанавливается водородом или углеродом до олова:

 

 

Оксид свинца(II) — бинарное неорганическое соединение металла свинца и кислорода с формулой PbO, красные или жёлтые кристаллы, плохо растворимые в воде.

Химические  свойства

• Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами:

• и щелочами:

• Во влажном состоянии поглощает углекислоту с образованием основной соли:

• Окисляется кислородом:

• Бромом в водной суспензии окисляется до диоксида свинца:

• Восстанавливается до металлического свинца водородом, оксидом углерода, алюминием (со взрывом):

Окси́д  свинца́(IV) (диокси́д свинца́) PbO₂ — высший оксид свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона. Встречающееся в старой литературе название «перекись свинца» неверно, поскольку в структуре соединения отсутствуют пероксидные группы [-O-O-].

Химические  свойства

Диоксид свинца обладает исключительно сильными окислительными свойствами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   Медико-биологическое значение элементов

Углерод, обладая исключительной способностью образовывать вместе с другими элементами длинные цепи атомов, дает многочисленное разнообразие органических соединений. Благодаря углероду возникло все богатство и разнообразие видов растений и животных.

В настоящее время широко обсуждаются вопросы загрязнения биосферы диоксидом углерода, поступающим из продуктов сжигания топлива. Увеличение концентрации CO₂ в воздухе на 20% может вызвать глобальное повышение температуры на Земле на 4-5⁰С – «Парниковый эффект».

Особенно вредное действие на организм человека оказывает оксид углерода (II) или угарный газ. При вдыхании оксид углерода (II) попадает в кровь и образует прочное соединение с гемоглобином – карбоксигемоглобин. При этом гемоглобин теряет способность связывать кислород, что и является причиной смерти при тяжелых отравлениях угарным газом.

В медицине применяется:

1. Активированный уголь (карболен); адсорбент при отравлениях алкалоидами, солями тяжелых металлов и т.д.; находит широкое применение в хемосорбции.

2. Гидрокарбонат натрия NaHCO₃ ; понижает кислотность желудочного сока; водные растворы используются для полосканий и примочек.

Кремний. Микроэлемент. Он  жизненно важен для работы и развития высших животных. Повышенным содержанием кремния отличаются ткани, в которых слабо развиты или отсутствуют нервные волокна. Максимальное его количество содержится в коже, хрящах, сухожилиях, в радужной и роговой оболочках глаза.

При повышенном содержании во вдыхаемом воздухе нерастворимых соединений кремния (кремнезём, силикаты) развивается профессиональное заболевание – силикоз  у рабочих горнорудной промышленности.

В медицине применяется тальк (3MgO, 4 SiO₂*H₂O) – присыпка.

Токсичность самого Олова и большинства его неорганических соединений невелика. Острых отравлений, вызываемых широко используемым в промышленности элементарным Оловом, практически не встречается. Отдельные случаи отравлений, описанные в литературе, по-видимому, вызваны выделением AsH₃ при случайном попадании воды на отходы очистки Олова от мышьяка. У рабочих оловоплавильных заводов при длительном воздействии пыли оксида Олова (так называемое черное Олово, SnO) могут развиться пневмокониозы; у рабочих, занятых изготовлением оловянной фольги, иногда отмечаются случаи хронической экземы. Тетрахлорид Олова (SnСl₄·5Н₂О) при концентрации его в воздухе свыше 90 мг/м³ раздражающе действует на верхние дыхательные пути, вызывая кашель; попадая на кожу, хлорид Олова вызывает ее изъязвления. Сильный судорожный яд - оловянистый водород (станнометан, SnH₄), но вероятность образования его в производственных условиях ничтожна. Тяжелые отравления при употреблении в пищу давно изготовленных консервов могут быть связаны с образованием в консервных банках SnH₄ (за счет действия на полуду банок органических кислот содержимого). Для острых отравлений оловянистым водородом характерны судороги, нарушение равновесия; возможен смертельный исход.

Органические  соединения Олова, особенно ди- и триалкильные, обладают выраженным действием на центральную  нервную систему. Признаки отравления триалкильными соединениями: головная боль, рвота, головокружение, судороги, парезы, параличи, зрительные расстройства. Нередко развиваются коматозное состояние, нарушения сердечной деятельности и дыхания со смертельным исходом. Токсичность диалкильных соединений Олова несколько ниже, в клинической картине отравлений преобладают симптомы поражения печени и желчевыводящих путей.

Свинец сильно поглощает γ-лучи и рентгеновские  лучи, благодаря чему его применяют  как материал для защиты от их действия (контейнеры для хранения радиоактивных веществ, аппарату рентгеновских кабинетов и других).

Свинец в  организме. Растения поглощают Свинец из почвы, воды и атмосферных выпадений. В организм человека Свинец попадает с пищей (около 0,22 мг), водой (0,1 мг), пылью (0,08 мг). Безопасный суточный уровень поступления Свинца для человека 0,2-2 мг. Выделяется главным образом с калом (0,22-0,32 мг), меньше с мочой (0,03-0,05 мг). В теле человека содержится в среднем около 2 мг Свинца (в отдельных случаях - до 200 мг). У жителей промышленно развитых стран содержание Свинца в организме выше, чем у жителей аграрных стран, у горожан выше, чем у сельских жителей. Основное депо Свинца - скелет (90% всего Свинца организма): в печени накапливается 0,2-1,9 мкг/г; в крови - 0,15-0,40 мкг/мл; в волосах - 24 мкг/г, в молоке- 0,005-0,15 мкг/мл; содержится также в поджелудочной железе, почках, головном мозге и других органах. Концентрация и распределение Свинца в организме животных близки к показателям, установленным для человека. При повышении уровня Свинца в окружающей среде возрастает его отложение в костях, волосах, печени.

Отравления  Свинцом и его соединениями возможны при добыче руд, выплавке Свинец, при  производстве свинцовых красок, в  полиграфии, гончарном, кабельном производствах, при получении и применении тетраэтилсвинца и др. Бытовые отравления возникают редко и наблюдаются при употреблении в пищу продуктов, которые длительно хранили в глиняной посуде, покрытой глазурью, содержащей свинцовый сурик или глет. Свинец и его неорганические соединения в виде аэрозолей проникают в организм в основном через дыхательные пути, в меньшей степени - через желудочно-кишечный тракт и кожу. В крови Свинец циркулирует в виде высокодисперсных коллоидов - фосфата и альбумината. Выделяется Свинец в основном через кишечник и почки. В развитии интоксикации играют роль нарушение порфиринового, белкового, углеводного и фосфатного обменов, дефицит витаминов С и B₁, функциональные и органических изменения центральной и вегетативной нервной системы, токсичное влияние Свинец на костный мозг. Отравления могут быть скрытыми (так называемое носительство), протекать в легкой, средней тяжести и тяжелой формах.

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов. / Ершов Ю.А., Попков А.А., Берлянд А.С. и др. Под ред. Ю.А. Ершова.
2. Введение в химию биогенных элементов и химический анализ. Под ред. Е.В. Барковского. Минск, 1997. – 176 с.– 8-е издание. – М.: Высшая школа, 2010. – 560 с.
3. К.Н.Зеленин, В.В.Алексеев. Химия общая и биоорганическая. – СПб.: Элби-СПб, 2008. – 712 с.
4. Пузаков С.А. Химия: учебник для факультета ВСО – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 640 с.
5. Дж. Хьюз. Неорганическая химия биологических процессов / Пер. с англ. Новодаровой; под ред. М.Е. Вальпина. – М.: Мир, 1983.
6. Н.Л. Глинка. Общая химия. Л.: Химия, 1979.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа. 1990. - 680 с.
8. Фримантл М. Химия в действии. В 2 ч. - М.: Мир. 1991. - Ч.1 - 528; Ч.2 - 520 с
9. Семенов И.Н., Перфилова И.Л. Химия. - С-Петербург: Химиздат. 2000. - 656 с.
10. Николаев Л.А. Неорганическая химия. - М.: Просвещение. 1982. - 640 с.
11. Коровин Н.В. Общая химия. - М.: Высшая школа. 2000. - 558 с
12. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. - М.: Высшая школа. 1990. - 430 с.