Объясните, почему металлические свойства элементов III-IVA групп выражены слабее, чем у элементов I-IIA групп? Ответ поясните на конкретном примере.

Назовите биогеохимическую провинцию с повышенным содержанием стронция и эндемическое заболевание, которое там встречается. Объясните причину его возникновения с использованием понятия константы растворимости.

Биогеохимическая провинция – это область на поверхности Земли, отличающаяся содержанием химических элементов в почвах, водах и других средах.

геохимические провинции с повышенным содержанием стронция (река Уров, Восточная Сибирь) – уровская болезнь – стронциевый рахит

избыточные конц. ионов стронция угнетают оссификацию -образование костной ткани поэтому в биогеохим. провинциях с пов. содержанием стронция может возникнуть эндемическая остеодистрофия (стронциевый рахит)

Какие функции в организме выполняет витамин В12? Назовите комплексообразователь в молекуле В12, приведите электронно-графическую формулу его атома. Что общего в структурах молекул гемоглобина и витамина В12?

Витаминами B12 называют группу кобальтсодержащих биологически активных веществ, называемых кобаламинами.

Хим. строение: B12 имеет самую сложную по сравнению с другими витаминами структуру, основой которой является корриновое кольцо. Коррин во многом аналогичен порфирину (сложной структуре, входящей в состав гема, хлорофилла и цитохромов), но отличается от порфирина тем, что два пиррольных цикла в составе коррина соединены между собой непосредственно, а не метиленовым мостиком. В центре корриновой структуры располагается ион кобальта. Четыре координационных связи кобальт образует с атомами азота. Ещё одна координационная связь соединяет кобальт с диметилбензимидазольным нуклеотидом. Последняя, шестая координационная связь кобальта остаётся свободной: именно по этой связи и присоединяется цианогруппа, гидроксильная группа, метильный или 5'-дезоксиаденозильный остаток с образованием четырёх вариантов витамина B12, соответственно. Ковалентная связь углерод-кобальт в структуре цианокобаламина — единственный в живой природе пример ковалентной связи металл-углерод.

Функции:

1) Витамин В12 предотвращает появление анемии, важен для нормального роста и улучшения аппетита, усиливает иммунитет, играет важную роль в регуляции функции кроветворных органов, увеличивает энергию, поддерживает нервную систему в здоровом состоянии, улучшает концентрацию, память и равновесие, снижает раздражительность.

2) Цианокобаламин является одним из веществ, необходимых для здоровья репродуктивных органов мужчин и женщин, так, он способен корректировать снижение содержания сперматозоидов в семенной жидкости.

3) Витамин В12 необходим для регенерации фолиевой кислоты при формировании эритроцитов и оболочек нервных клеток, участвует в реакциях образования ДНК.

4) Он также участвует в метаболизме жиров и углеводов, усиливает синтез и способность к накоплению белков, участвует в процессах переноса водорода, предупреждает жировую инфильтрацию печени, повышает потребление кислорода клетками при острой и хронической гипоксии.

5) Поддержание оптимального уровня этого витамина способствует нормализации кровяного давления, стабилизации работы мозга и нервной системы, преодолению бессонницы, предотвращению депрессии и старческого слабоумия, и даже помогает сдерживать развитие заболевания у людей больных СПИДом.

К какому электронному семейству принадлежит йод? Приведите электронную конфигурацию его валентного слоя. Опишите биологическую роль йода. К какому заболеванию приводит недостаток йода в пище?

Йод - элемент главной подгруппы VII группы), пятого периода, с атомным номером 53. Химически активный неметалл, относится к группе галогенов.

В медицине: 5-процентный спиртовой раствор иода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците иода в организме. Продукты присоединения иода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.

При большом количестве внутримышечных уколов, на месте уколов пациенту регулярно делается иодная клетка (это научный медицинский термин), в просторечии называемая иодной сеткой, — иодом рисуется сетка на площади, в которую делаются уколы (напр., на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались желваки, образовавшиеся в местах уколов.

Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в целом мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.

В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором иода используется Зелёнка, Фукорцин, Пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.

В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.

Иод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1 % иода. Богаты иодом водоросли семейства рясковых. Иод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.

У животных и человека иод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.

В организме человека (масса тела 70 кг) содержится 12—20 мг иода. Суточная потребность человека в иоде определяется возрастом, физиологическим состоянием и массой тела. Для человека среднего возраста нормальной комплекции (нормостеник) суточная доза иода составляет 0, 15 мг.

Отсутствие или недостаток иода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом иода, с профилактической целью добавляют иодид калия, иодид натрия или иодат калия (иодированная соль).

Недостаток иода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке иода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.

Иод ядовит. Смертельная доза 3 г. Вызывает поражение почек и сердечно-сосудистой системы. При вдыхании паров иода появляется головная боль, кашель, насморк, может быть отёк лёгких. При попадании на слизистую оболочку глаз появляется слезотечение, боль в глазах и покраснение. При попадании внутрь появляется общая слабость, головная боль, повышение температуры, рвота, понос, бурый налёт на языке, боли в сердце и учащение пульса. Через день появляется кровь в моче. Через 2 дня появляются почечная недостаточность и миокардит. Без лечения наступает летальный исход.

ПДК иода в воде 0, 125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.

К какому электронному семейству принадлежит фтор? Напишите электронно- графическую формулу атома фтора. К каким изменениям в организме приводят дефицит фтора и избыток фтора в окружающей среде и питьевой воде? Как называются возникающие в этих случаях заболевания?

Фтор (лат. Fluorum) - главной подгруппы 7-й группы, второго периода, с атомным номером 9. Фтор — чрезвычайно химически активный неметалл и самый сильный окислитель, является самым лёгким элементом из группы галогенов.

Электронная конфигурация атома фтора следующая: 1s²2s²2p⁵. Атомы фтора в соединениях могут проявлять степень окисления, равную − 1. Положительные степени окисления в соединениях не реализуются, так как фтор является самым электроотрицательным элементом.

Фтор является жизненно необходимым для организма элементом. В организме человека фтор, в основном, содержится в эмали зубов в составе фторапатита — Ca5F(PO4)3. При недостаточном (менее 0, 5 мг/литр питьевой воды) или избыточном (более 1 мг/литр) потреблении фтора организмом могут развиваться заболевания зубов: кариес и флюороз (крапчатость эмали) и остеосаркома, соответственно.

Малое содержание фтора разрушает эмаль за счёт вымывания фтора из фторапатита с образованием гидроксоапатита, и наоборот.

Для профилактики кариеса рекомендуется использовать зубные пасты с добавками фторидов (натрия и/или олова) или употреблять фторированную воду (до концентрации 1 мг/л), или применять местные аппликации 1—2 % раствором фторида натрия или фторида олова. Такие действия могут сократить вероятность появления кариеса на 30—50 %.

Предельно допустимая концентрация связанного фтора в воздухе промышленных помещений равна 0, 0005 мг/литр воздуха.

Фтор — чрезвычайно агрессивное вещество. Раздражающие свойства в несколько раз сильнее, чем у фтороводорода. Резорбтивное действие объясняется возможностью фтора вступать в свободнорадикальные реакции с тканями организма. Соприкосновение кожи с газом на 2 секунды вызывает термический ожог II степени; воздействие в концентрации 0, 15-0, 30 мг/л приводит к раздражению открытых участков кожи. При обследовании 252 человек, подвергающихся воздействию фтора, у 57 обнаружены конъюнктивиты или экзема век.

29. Напишите электронно-графическую формулу атома алюминия и его иона AI3+. Опишите биологическую роль алюминия. Напишите формулу алюмокалиевых квасцов (сульфат алюминия- калия, кристаллизованный с 12 молекулами воды) и укажите, где они применяются в медицинской практике.

В организме человека этот элемент обеспечивает установление связи с азотом и кислородом. Кроме этого, он принимает активную участие в регенеративных процессах, которые происходят в соединительных, эпителиальных и костных тканях. Алюминий также необходим организму для поддерживания работы околощитовидных желез, а также для образования фосфатных и белковых соединений.

Алюминий - элемент главной подгруппы III группы, третьего периода, с атомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

Средство имеет кровоостанавливающее свойство, дезинфицирующее, абсорбирующее и противовоспалительное. Поэтому оно необходимо при борьбе с кровотечениями и при дезинфекции ран. В косметологии это первое средство для борьбы с излишней потливостью. Дерматит, экзема или нейродермит. При лечении этих заболеваний квасцы просто необходимы, так как они снимают боль и избавляют человека от невыносимого зуда, сопровождающегося жжением. Помогают алюмокалиевые квасцы именно благодаря тому, что они имеют высушивающее и вяжущее действие. Также они назначаются при стоматите, гингивите и конъюнктивите.

Какие валентности и степени окисления проявляет углерод в своих соединениях? Приведите примеры соединений. Охарактеризуйте токсичное действие оксида углерода (II) на организм человека и теплокровных животных.

главной подгруппы четвёртой группы, 2-го периода периодической системы химических элементов. порядковый номер 6, атомная масса — 12

С- углерод яв-ся основным органогеном, т.к. образует с-с связи (углеродные связи) и огромное число молекул. Входит в состав всех тканей и клеток в форме белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов и т.д. Макроэлемент. Органоген.

В фармакологии и медицине широко используются различные соединения углерода — производные угольной кислоты и карбоновых кислот, различные гетероциклы, полимеры и другие соединения. Так, карболен (активированный уголь), применяется для абсорбции и выведения из организма различных токсинов; графит (в виде мазей) — для лечения кожных заболеваний; радиоактивные изотопы углерода — для научных исследований (радиоуглеродный анализ).

Объясните, почему металлические свойства элементов III-IVA групп выражены слабее, чем у элементов I-IIA групп? Ответ поясните на конкретном примере.

У элементов I-IIA групп мет. Свойства выражены сильнее, так как радиус, по которому движутся внешние электроны увеличивается, а, следовательно, притяжение между ядром и электронами становится меньше - внешние электроны легче отдаются. У элементов III-IVA группы мет свойства выражены слабее, так как - группа - галогены, поэтому неметаллические свойства выражены сильнее.

Соли тяжелых металлов ускоряют процесс разложения пероксида водорода (Н2О2). Объясните, какое значение этот процесс имеет для организма? Какой фермент способствует утилизации Н2О2 в организме? Напишите схему реакции.

Реакции протекают при ее присутствии. Н2О2 – продукт метаболизма.: Н2 – окислитель, О2 – восстановитель. В организме эндогенная перекись, токсична, яв-ся ядом, обезвреживается с помощью фермента каталазы: 2Н2О2-(кат)--- 2Н2О=О2

33. Напишите электронно-графическую формулу атома кремния и его иона Si4+. Какую роль играют соединения кремния в живом организме? По каким причинам содержание кремния в организме намного меньше, чем углерода?

Для некоторых организмов кремний является важным биогенным элементом. Он входит в состав опорных образований у растений и скелетных — у животных. В больших количествах кремний концентрируют морские организмы — диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Большие количества кремния концентрируют хвощи и злаки, в первую очередь — подсемейства Бамбуков и Рисовидных, в том числе — рис посевной. Мышечная ткань человека содержит (1—2)·10− 2 % кремния, костная ткань — 17·10− 4 %, кровь — 3, 9 мг/л. С пищей в организм человека ежедневно поступает до 1 г кремния.

Нормы предельно допустимых концентраций по кремнию привязаны к содержанию пыли диоксида кремния в воздухе. Это связано с особенностями химии кремния:

Чистый кремний, равно как карбид кремния, в контакте с водой или кислородом воздуха образует на поверхности непроницаемую пленку диоксида кремния (SiO2), которая пассивирует поверхность;

Многие кремнийорганические соединения в контакте с кислородом воздуха и водяными парами окисляются или гидролизуются с образованием в конечном итоге диоксида кремния;

Монооксид кремния (SiO) на воздухе способен (иногда со взрывом) доокисляться до высокодисперсного диоксида кремния.

Диоксид кремния в нормальных условиях всегда является твёрдым биоинертным, неразлагаемым веществом, склонным к образованию пыли, состоящей из частиц с острыми режущими кромками. Вредное действие диоксида кремния и большинства силицидов и силикатов основано на раздражающем и фиброгенном действии, на накоплении вещества в ткани лёгких, вызывающем тяжёлую болезнь — силикоз. Для защиты органов дыхания от пылевых частиц используются противопылевые респираторы. Тем не менее, даже при использовании средств индивидуальной защиты носоглотка, горло у людей, систематически работающих в условиях запыленности соединениями кремния и особенно монооксидом кремния, имеют признаки воспалительных процессов на слизистых оболочках.

Si- микроэлемент, входит в состав биомолекул, участвует в формировании хряща, кости, соед. Ткани, увеличивает почность и упругость соед. Ткани. С- углерод яв-ся макроэлементом, в организме- основной органоген, входит в состав всех тканей и клеток. За счет этого в организме встречается в большом количестве.

34. Ежесуточная потребность в кальции составляет 0, 5г, но человек должен потреблять не менее 1г. Объясните, почему? Укажите биологическую роль кальция в организме, приведите электронно-графическую формулу атома Ca и иона Ca2+.

Са- входит в состав костной ткани и зубной эмали. Биогенный металл.

Био роль: 1 участвует в передаче нервного импульса, 2 регулирует процесс свертывания крови, 3 регулирует сокращение мышц, 4 понижает возбудимость цнс, 5 влияет на кис.-основное равновесие, 6 поддерживает иммунитет. В сутки должно поступать 0.5г кальция, но человек должен потреблять 1г, так как он усваивается на половину. (50процентов)