Исследование влияния элементов I а группы в организме человека. Применение в медицине карбонатов, хлоридов элементов I а группы



жүктеу 307.79 Kb.
Дата01.05.2019
өлшемі307.79 Kb.
түріИсследование

МОУ «Лицей № 43»

(естественно-технический)






Исследование влияния элементов I А группы в организме человека. Применение в медицине карбонатов , хлоридов элементов I А группы .

Выполнила: Савельева Екатерина

10 класс


Саранск
2013

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3



Раздел I

1.Общая характеристика элементов I А группы…………………………….6

2.Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Li ….9

3.Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Na…14

4.Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы К…..18

5.Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Rb…22

6. Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Сs26

Раздел II

Применение в медицине карбонатов и хлоридов элементов I А группы…30

Исследование распознавания солей натрия : хлорид натрия, сульфат натрия и карбонат натрия……………………………………………………………….34

Заключение…………………………………………………………………… 37

Список использованной литературы………………………………………...38

Введение
Металлы главной подгруппы первой группы – литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций – называются щелочными металлам .Это название связано с тем, что гидроскиды двух главных представителей этой группы- натрия и калия – издавна были известны под название щелочей. Из этих щелочей, подвергая их в расплавленном состоянии электролизу, Г. Деви в 1807 г. впервые получил свободные калий и натрий.

Сходство электронного строения ионов щелочных металлов и физико-химических свойств их соединений определяет и близость их действия на биологические процессы. Различия же в электронной структуре обусловливает их разную биологическую роль. На этой основе можно прогнозировать поведение щелочных металлов живых организмах.

По содержанию в организме человека натрий (0,08%) и калий (0,23%) относятся к макроэлементам, остальные – литий (10 -4%), рубидий (10-5 %) и цезий (10-4%) – микроэлементам. Щелочные металлы в виде различных соединений входят в состав тканей животных и человека. Натрий и калий – жизненно необходимые элементы, постоянно содержатся в организме, участвуют в обмене веществ. Литий, рубидий, цезий – также постоянно содержатся в организме, однако физиологическая и биохимическая роль их мало выяснена. Их можно отнести к примесным микроэлементам. В организме человека щелочные металлы находятся в виде катиона Э+. Натрий и литий накапливаются во внеклеточной жидкости; калий рубидий и цезий – во внутриклеточной. Близость натрия и лития обусловливает их взаимозамещаемость в организме. В связи с этим при избыточном введении ионов натрия и лития в организм, они способны эквивалентно замещать друг друга. На этом основано введение хлорида натрия при отравлении солями лития. Рубидий, цезий близки к калию, поэтому в живых организмах ведут себя сходным образом. При отравлении солями рубидия в организм вводят соли калия. Натрий и калий – антагонисты. Антагонизм (хим.) – явление уменьшения или снижения активности какого-либо вещества в присутствии другого. При увеличении количества натрия в организме усиливается выведение калия почками, т.е. наступает гипокалиемия.

Литий - микроэлемент, содержание в организме человека около 70 мг. Соединения лития у высших животных концентрируется в печени, почках, селезенке, легких, крови, молоке .Максимальное количество лития найдено в мышцах человека. Биологическая роль лития как микроэлемента пока до конца не выяснена.

Натрий – из общего содержания в организме человека 44% натрия находится во внеклекточной жидкости, 9% - внутриклеточной. Остальное количество натрия находится в костной ткани, являющейся местом депонирования иона натрия в организме.

Около 40% натрия, содержащегося в костной Тани, участвует в обменных процессах и благодаря этому скелет является либо донором, либо акцептором ионов натрия, что способствует поддержанию постоянства концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости. Натрий – основной внеклеточный ион. В организме человека находится натрий в виде его растворимых солей, главным образом: хлорид натрия – NaCl, ортофосфат натрия – Na3PO4, гидрокарбонат натрия – NaHCO3. Натрий распределен по всему организму: в сыворотке крови, спинномозговой жидкости, пищеварительных соках, желчи, почках, коже, костной ткани, легких, мозге

Калий. Является основным внутриклеточным катионом. Из общего количества калия, содержащегося в организме, 98% находится внутри клеток и лишь около 2% - во внеклеточной жидкости. Калий распространен по всему организму. Его топография: печень, почки, сердце, костная ткань, мышцы, кровь, мозг и т.д.

Рубидий и цезий. Являясь полным аналогом калия, рубидий также накапливается во внутриклеточной жидкости и может в различных процессах замещать эквивалентное количество калия.

Франций. Имеются данные, что франций способен избирательно накапливаться в опухолях на самых ранних стадиях их развития. Эти наблюдения могут оказаться полезными при диагностике онкологических заболеваний.

Раздел I
Общая характеристика элементов I А группы
Во внешнем электронном слое атомы щелочных металлов имеют по одному электрону. Во втором снаружи электронном слое у атома лития содержатся два электрона, а у атомов остальных щелочных металлов - по восемь электронов. Имея во внешнем электронном слое только по одному электрону, находящемуся на сравнительно большом удалении от ядра, атомы этих элементов довольно легко отдают этот электрон, т. е. характеризуются низкой энергией ионизации. Образующиеся при этом однозарядные положительные ионы имеют устойчивую электронную структуру соответствующего благородного газа ( ион лития – структуру атома гелия, иона натрия – атома неона и т. д. ). Легкость отдачи внешних электронов характеризует рассматриваемые элементы как наиболее типичные представители металлов : металлические свойства выражены у щелочных металлов особенно резко.

Одинаковое строение не только наружного, но и предпоследнего электронного слоя атомов всех щелочных металлов, кроме лития, обуславливает большое сходство свойств этих элементов. В то же время увеличение заряда ядра и общего числа электронов в атоме при переходе сверху вниз по подгруппе создает некоторые различия в их свойствах. Как и в других , эти различия проявляются главным образом в увеличении легкости отдачи валентных электронов и усилении металлических свойств с возрастанием порядкового номера.

Все щелочные металлы кристаллизуются в кубической объемноцентрированной решетке. Они обладают металлическим блеском, который можно наблюдать на свежем разрезе металла. На воздухе блестящая поверхность метла сейчас же тускнеет вследствие окисления.

Щелочные металлы характеризуются незначительной твердостью, малой плотностью и низкими температурами плавления и кипения. Наименьшую плотность имеет литий, самую низкую температуру плавления- франций (см. табл. 1 )


Физические и химические свойства элементов главной подгруппы I группы
Таблица 1


Приведенные в табл.1 данные показывают, что в большинстве случае свойства щелочных металлов закономерно изменяются при переходе от лития к цезию. В основе наблюдающихся закономерностей лежит возрастание массы и радиуса атома в подгруппе сверху вниз. Рост массы приводит к возрастанию плотности. Увеличение радиуса обуславливает ослабление сил притяжения между атомами, что объясняет снижение температур плавления и кипения и уменьшение энергии ионизации атомов при переходе от лития к цезию. Однако стандартные электродные потенциалы щелочных металлов изменяются в ряду Li-Сs не так правильно. Причина этого заключается в том, что величины электродных потенциалов связаны с несколькими факторами, различно изменяющимися при переходе от одного элемента подгруппы к другому.

Щелочные металлы принадлежат к числу наиболее активных в химическом отношении элементов. Их высокая химическая активность обусловлена в первую очередь низкими значениями энергии ионизации их атомов – легкостью отдачи ими валентных электронов. При этом энергия ионизации уменьшается при переходе от лития к цезию (см. табл. 1). Ясно, что химическая активность при этом возрастает.



Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Li .

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме.
История и происхождение названия металла
Литий был открыт в 1817 году шведским химиком и минералогом Иоганном Арфведсоном сначала в минерале петалите (Li,Na)[Si4AlO10], а затем в сподумене LiAl[Si2O6] и в лепидолите KLi1.5Al1.5[Si3AlO10](F,OH)2. Металлический литий впервые получил Гемфри Дэви в 1825 году.

Своё название литий получил из-за того, что был обнаружен в «камнях» (греч. λίθος — камень). Первоначально назывался «литион», современное название было предложено Берцелиусом.


Химические свойства металла
Ли́тий — элемент главной подгруппы первой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 3.

Простое вещество литий (CAS-номер: 7439-93-2) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

Литий является наименее активным щелочным металлом, с сухим воздухом (и даже с сухим кислородом) при комнатной температуре практически не реагирует. По этой причине литий является единственным щелочным металлом, который не хранят в керосине (к тому же плотность лития столь мала, что он будет в нём плавать) и может непродолжительное время храниться на воздухе.

Во влажном воздухе медленно реагирует с азотом и другими газами, находящимися в воздухе, превращаясь в нитрид Li3N, гидроксид LiOH и карбонат Li2CO3. В кислороде при нагревании горит, превращаясь в оксид Li2O. Интересная особенность лития в том, что в интервале температур от 100 °C до 300 °C он покрывается плотной оксидной плёнкой, и в дальнейшем не окисляется. В отличие от остальных щелочных металлов, дающих стабильные надпероксиды и озониды, надпероксид и озонид лития — нестабильные соединения.

В 1818 немецкий химик Леопольд Гмелин установил, что литий и его соли окрашивают пламя в карминово-красный цвет, это является качественным признаком для определения лития. Температура самовоспламенения находится в районе 300 °C. Продукты горения раздражают слизистую оболочку носоглотки.

Спокойно, без взрыва и возгорания, реагирует с водой, образуя LiOH и H2. Реагирует также с этиловым спиртом (с образованием алкоголята), с водородом (при 500—700 °C) с образованием гидрида лития, с аммиаком и с галогенами (с иодом — только при нагревании). При 130 °C реагирует с серой с образованием сульфида. В вакууме при температуре выше 200 °C реагирует с углеродом (образуется ацетиленид). При 600—700 °C литий реагирует с кремнием с образованием силицида. Химически растворим в жидком аммиаке (−40 °C), образуется синий раствор.

В водном растворе литий имеет самый низкий стандартный электродный потенциал (-3,045 В) из-за малого размера и высокой степени гидратации иона лития.

Длительно литий хранят в петролейном эфире, парафине, газолине и/или минеральном масле в герметически закрытых жестяных коробках. Металлический литий вызывает ожоги при попадании на влажную кожу, слизистые оболочки и в глаза.



Содержание в организме.
Литий является очень ценным и важным микроэлементом для организма человека. Этот металл обладает важным психотропным свойством. Раньше литий использовали при лечении подагры и экземы. Когда-то было замечено, что в тех регионах, где в питьевой воде лития больше, люди более спокойные и менее раздражительные, а случаев психических заболеваний и нервных расстройств гораздо меньше. Но при лечении литием были случаи резкого нарушения обмена веществ.

Во взрослом организме содержится небольшое количество лития – примерно 70 мг, но это жизненно важная величина. Литий можно обнаружить в щитовидной железе, лимфоузлах, сердце, печени, легких, кишечнике, плазме крови, надпочечниках, а также в малых концентрациях в других органах и тканях. Из организма литий выводится в основном через почки, и немного с калом и потом.


Роль лития в организме человека:
• способствует снижению нервной возбудимости, улучшает общее состояние при заболеваниях нервной системы;

• оказывает антиаллергическое и антианафилактическое действие;

• имеет некоторое влияние на нейроэндокринные процессы, принимает участие в углеводном и липидном обменах;

• повышает иммунитет;

• нейтрализует действие радиации и солей тяжелых металлов на организм, а также действие этилового спирта.

Суточная потребность лития :
За одни сутки в организм человека поступает приблизительно 100 мкг лития, но точная доза, именно необходимая человеку, на данный момент не определена. А беременным женщинам препараты лития вообще противопоказаны.
Симптомы недостатка лития:
У больных алкоголизмом наблюдается пониженное содержание лития в организме, а также при состоянии иммунодефицита. Ухудшают метаболизм лития такие элементы, как калий, натрий и магний. При недостаточном поступлении лития нарушается углеводный обмен. Также при его нехватке могут обостряться различные хронические заболевания, особенно нервные и психические.

Симптомы избытка лития:
Порог токсичности лития для человека в зависимости от пола, возраста и веса составляет от 90 до 200 мг. Основные симптомы передозировки:

• вялость, умеренная жажда, головокружения, потеря памяти, мышечная слабость и даже судороги;

• полиурия (увеличенное образование мочи);

• рвота, диарея, атаксия (нарушение координации движений);

• гиперкалиемия (повышенная концентрация калия в плазме) и дефицит натрия;

• пониженное артериальное давление и аритмии;

• токсический дерматит;

• ухудшение зрения, увеличение массы тела;

• угнетение функций щитовидной железы и почек;

• снижение либидо;

• были случаи, когда люди впадали в кому;

• тремор кистей (быстрые, ритмические движения конечностей).


Содержание лития в продуктах:
Основной источник лития для человека – это питьевая вода, а также морская и каменная соль. Но в небольших количествах он содержится и в помидорах, картофеле, мясе и печени животных, рыбе, яйцах и молочных продуктах. Больше всего литий накапливают морские растения – бурые и красные водоросли.

Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Na

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме.
История и происхождение названия металла
Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречается в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей.

Название «натрий» происходит от латинского слова natrium (ср. др.-греч. νίτρον), которое было заимствовано из среднеегипетского языка (nṯr), где оно означало среди прочего: «сода», «едкий натр»

Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом (Jöns Jakob Berzelius, 1779—1848) для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода. Ранее элемент именовался содием (лат. sodium). Название sodium, возможно, восходит к арабскому слову suda, означающему «головная боль», так как сода применялась в то время в качестве лекарства от головной боли.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом расплава гидроксида натрия.


Химические свойства металла
Натрий — мягкий серебристо-белый металл, быстро тускнеющий на воздухе. Он мягок, легко режется ножом, поддается прессованию.

Натрий химически очень активен. При нагревании на воздухе он сгорает желтым пламенем, в желтый цвет окрашивают пламя и многие соли натрия.

Все щелочные металлы являются сильными восстановителями.

1. Энергично взаимодействуют со многими неметаллами:

2Nа + Cl2 = 2NaCl (хлорид натрия) 2Na+ S = Na2S (сульфид натрия) 2Na + Н2 = 2NаН (гидрид натрия)

2. С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла.

3. При взаимодействии с кислородом натрий, в отличие от других щелочных металлов, образует пероксид натрия: 2Na+О2 = Nа2О2


Содержание в организме.
Относится к жизненно необходимым элементам. В организме взрослого человека содержится около 100 г натрия, из них 30% — в костях. В соединениях имеет валентность +1, а КЧ в координационных соединениях (которые натрий образует редко) обычно равно 6. Неорганические соли натрия растворимы в воде с образованием соответствующих ионов.
Na+ является основным межклеточным катионом, регулирующим,

- электролитный гомеостаз

- деятельность натриевых насосов,

- перенос через биомембранн аминокислот, сахаров, анионов разной природы;

-поддерживающим осмотическое давление и рН среды,

-перенос в крови СO2 (в виде бикарбоната),

-гидратацию белков,

- растворимость (солюбилизацию) органических кислот.

Избыток натрия в пище вызывает перегрузку систем электролитного гомеостаза и обезвоживание тканей организма. Клинически это проявляется развитием, в частности, артериальной гипертонии.
Недостаток натрия в организме
Недостаток натрия в организме может возникнуть не только при его недостаточном поступлении с пищей, но и при избыточном выведении через кожу и почки, при его потере при пищевых отравлениях, сопровождающихся частичным обезвоживанием тканей. Также нехватку натрия могут вызвать диеты с низким содержанием соли, лечение диуретиками, заболевания пищеварительного тракта.

Если человек получает с пищей и водой менее 0,5 г натрия в сутки, это приводит к появлению следующих симптомов: сохнет кожа, нарушается её тургор и снижается эластичность; появляются частые судороги в ногах; человека мучает жажда, тошнит, возникает рвота; снижается артериальное давление; может снизиться выделение мочи.

Со стороны нервной системы отмечается сонливость и апатия, спутанность сознания, нарушения равновесия при ходьбе, утомляемость, головокружение и галлюцинации. Ухудшается память, часто меняется настроение, теряется ощущение вкуса и аппетита, слабеют мышцы и снижается вес, человек часто болеет инфекционными заболеваниями.

Потеря натрия может долго компенсироваться организмом, благодаря использованию его накоплений в костной ткани. Однако, если вовремя не начать лечение, а также при быстрой и резкой потере организмом этого элемента человек может погибнуть: начнётся усиленный распад белков, снизится осмотическое давление, увеличится количество остаточного азота и разовьётся стойкая депрессия. В таком состоянии к летальному исходу может привести введение человеку гипотонического раствора или раствора глюкозы, или даже потребление им большого количества чистой воды.



Содержание натрия в продуктах
Большим содержанием натрия отличаются морепродукты. Например, этого элемента много в морской капусте, рыбе, раках, креветках, осьминогах. Среди рыбы по содержанию натрия особо выделяется камбала, анчоусы, осетр и сардины.

Для нормальной жизнедеятельности каждый человек должен вводить в свой рацион морепродукты и рыбу, причем не менее 2-3 раз в неделю.




Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы К

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме .
История происхождения и названия металла
Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 году английский химик Дэви электролизом расплава едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках).

В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.
Химические свойства металла
Ка́лий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий— мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом.

Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.



Содержание в организме
В среднем организм содержит около 140 г калия, который выполняет ряд важных для организма функций.

Калий регулирует:

- водно-солевой и внутриклеточный обмен, кислотно-шелочное равновесие, --нормализует работу сердца, участвует в передаче нервных импульсов мышцам.

-усиливает выведение натрия (с мочой) и воды из организма,

- активизирует некоторые ферменты, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, играет важную роль в проведении и передаче нервных импульсов.

- участвует в образовании ацетилхолина, синтезе белков буферных систем организма, обмене углеводов

- повышает тонус поперечнополосатой и гладкой мускулатуры, влияет на активность ряда ферментов, оказывает щелочное действие на организм...

Недостаток калия в организме
Дефицит калия повышает риск возникновения нарушений обменных процессов, происходящих в клетках миокарда. Постоянная нехватка калия в организме ведёт к сбоям ритма сокращений сердечной мышцы, зачастую провоцируя сердечный приступ. В условиях пониженного содержания нарушается регуляция артериального давления, развиваются эрозии слизистых оболочек.

Яркие примеры – язва желудка и двенадцатиперстной кишки, эрозия шейки матки. Появляется риск преждевременного прерывания беременности. Больные нередко жалуются на сухость кожи, слабость и тусклый цвет волос, плохую регенерацию повреждённой кожи.


Симптомы недостатка калия :
О недостатке калия, прежде всего, говорит мышечная слабость, но наблюдаются и другие симптомы нехватки калия

- поверхностное дыхание,

-более частое мочеиспускание,

-быстрое утомление,

-тошнота вплоть до рвоты,

-спутанное сознание,

-различные спазмы.

Значительная нехватка калия в организме приводит и к появлению невралгических болей. При возникновении детского паралича, поноса и рвоты у детей необходимо проверить обеспеченность детского организма калием.




Избыток калия в организме:
К избыточности калия в организме приводит недостаточная деятельность коры надпочечников и острый нефрит. Проявляется избыток калия в организме в виде возбуждения, адинамии, нарушений функционирования сердечной мышцы, усиления отделения мочи, неприятных ощущений в конечностях. Обычно указанные симптомы избытка калия появляются из-за неправильного питания, когда не учитывается необходимость ограничения в рационе калийсодержащих продуктов.

Большой избыток калия в организме нарушает работу сердечной мышцы, расстраивает функционирование почек, приводит к отложению солей калия в связках и повышает риск развития мочекаменной болезни. Помимо прочего, избыточное содержание калия в организме может вызываться отравлением калийными лекарствами. В некоторых случаях наступает даже паралич конечностей.


Содержание калия в продуктах:
Большое количество калия содержится в хлебе, картофеле, дынях, арбузах. Значительное содержание калия отмечено в бобовых: фасоли, сое, горохе. В некоторых крупах, например, в овсянке и пшене, также содержится много калия.

Мощным источником калия являются различные овощи: морковь, капуста, свекла, а также такие фрукты, как яблоки, виноград, все цитрусовые, бананы, киви, авокадо, сухофрукты. Впрочем, калий содержат и некоторые продукты питания животного происхождения – говяжье мясо, молоко, мясо рыбы.




Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Rb

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме

История открытия металла
В 1861 году немецкие учёные Роберт Вильгельм Бунзен и Густав Роберт Кирхгоф, изучая с помощью спектрального анализа природные алюмосиликаты, обнаружили в них новый элемент, впоследствии названный рубидием по цвету наиболее сильных линий спектра.

В 1930 году совместные исследования Л. В. Мысовского с Р. А. Эйхельбергером проводили опыты с рубидием и в камере Вильсона было зарегистрировано испускание β-частиц. Позже была открыта естественная радиоактивность изотопа 87Rb



Химические свойства металла
Руби́дий — элемент главной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 37. Обозначается символом Rb (лат. Rubidium). Простое вещество рубидий — мягкий легкоплавкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

Щелочной металл, крайне неустойчив на воздухе (реагирует с воздухом в присутствии следов воды с воспламенением). Образует все виды солей — большей частью легкорастворимые.




Содержание рубидия в организме
В организме взрослого здорового человека содержится около 1 г этого вещества, которое в основном накапливается в костной ткани, легких, головном мозге, яичниках. Кроме того он содержится в незначительных количествах в мягких тканях. Его основная масса всасывается в желудочно-кишечном тракте (около 80%), а выделяется из организма преимущественно почками (около 70%).

На сегодняшний день роль этого вещества в организме изучена не полностью. Однако рубидий без сомнения играет существенную роль в следующих функциях:

- заменяет эквивалентное количество калия в различных процессах, одновременно выступая в качестве его синергиста (например, способствует активации тех же ферментов, что и калий - альдегиддегидрогеназу и пируватфосфокиназу)

- обладает антигистаминными свойствами (препятствует рецепторам гистамина, тормозя его эффекты, которые влияют на дыхательные пути, сердечно-сосудистую систему, кожу, гладкую мускулатуру и желудочно-кишечный тракт)

Данный микроэлемент, при поступлении в организм с пищей, оказывает противоаллергическое, противовоспалительное, а также успокаивающее действие.
Суточная потребность в рубидии:
В среднем, потребность человека в микроэлементе составляет от 1 до 2 мг в день, что существенно превышает суточную норму потребления большинства других микроэлементов.

Симптомы недостатка и избытка рубидия:
Недостаток микроэлемента, а также влияние на организм окончательно не изучено. Одним из осложнений, связанным с недостатком рубидия, является возможность различных психических заболеваний. Однако, клинические испытания на животных показали, что дефицит рубидия (менее 250 мкг) может быть чреват следующими симптомами:

- преждевременные роды

- снижение аппетита

- аборты


- задержка внутриутробного развития

- сокращение продолжительности жизни


Основными симптомами избытка микроэлемента являются:

- головные боли

- аритмия

- нарушение сна

- проявление аллергической реакции

- раздражения кожи и слизистых оболочек

- протеинурия

- хроническое воспаление дыхательных путей


Содержание рубидия в продуктах
Микроэлемент поступает в организм преимущественно с такими напитками, как кофе, чай,а также питьевая и минеральная вода (до 40%). Вдобавок, небольшое количество рубидия содержится в мышцах морских рыб и печени. Кроме того, повышенное поступление рубидия в организме может послужить причиной работы в химической, стекольной, а также электронной промышленностью.

Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Сs

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме.
История открытия металла

Цезий был открыт в 1860 году немецкими учёными Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Бад-Дюркхаймского минерального источника в Германии методом оптической спектроскопии, тем самым, став первым элементом, открытым при помощи спектрального анализа. В чистом виде цезий впервые был выделен в 1882 году шведским химиком К. Сеттербергом при электролизе расплава смеси цианида цезия (CsCN) и бария.



Химические свойства металла
Це́зий — элемент главной подгруппы первой группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 55. Простое вещество цезий— мягкий щелочной металл серебристо-жёлтого цвета. Своё название цезий получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре (от лат. caesius — небесно-голубой).

Цезий является наиболее химически активным металлом, полученным в макроскопических количествах

На воздухе цезий мгновенно окисляется с воспламенением, образуя надпероксид CsO2. При ограниченном доступе кислорода окисляется до оксида Cs2O. Взаимодействие с водой происходит со взрывом, продуктом взаимодействия являются гидроксид CsOH и водород H2. Цезий вступает в реакцию со льдом (даже при −120 °C), простыми спиртами, галогеноорганическими соединениями, галогенидами тяжёлых металлов, кислотами, сухим льдом (взаимодействие протекает с сильным взрывом). Реагирует с бензолом. Активность цезия обусловлена не только высоким отрицательным электрохимическим потенциалом, но и невысокой температурой плавления и кипения (быстро развивается очень большая контактная поверхность, что увеличивает скорость реакции).
Содержание цезия в организме
В организме человека может содержаться до 1,5 мг цезия.

Цезий свободно проходит через гистогематические барьеры и в значительном количестве проникает в головной мозг, а у беременных—в плод через плаценту. Основное количество инкорпорированного цезия задерживается в сердечной мышце (52—75%) и в скелете.


Влияние цезия на организм
Известна роль цезия в некоторых физиологических процессах.

В настоящее время установлено стимулирующее влияние этого элементов на функции кровообращения и эффективность применения их солей при гипотониях различного происхождения. Исходя из выраженного гипертензивного и сосудосуживающего действия, соли цезия еще в 1888 г. впервые были применены С.С.Боткиным при нарушениях функции сердечно-сосудистой системы. В лаборатории И.П.Павлова С.С.Боткиным было установлено, что хлориды цезия вызывают повышение артериального давления на длительное время и, что это действие связано, главным образом, с усилением сердечно-сосудистой деятельности и сужением периферических сосудов.



Характеристика щелочного металла I группы главной подгруппы Fr

Историческая справка. Химические свойства металла. Содержание в организме.
История открытия металла
Этот элемент был предсказан Д. И. Менделеевым (как Эка-цезий), и был открыт (по его радиоактивности) в 1939 г. Маргаритой Пере, сотрудницей Института радия в Париже. Она же дала ему в 1964 г. название в честь своей родины — Франции.

Химические свойства металла

Фра́нций (эка-цезий) — элемент главной подгруппы первой группы седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 87. Обозначается символом Fr (лат. Francium). Простое вещество франций — радиоактивный щелочной металл, обладающий высокой химической активностью.

Франций похож по свойствам на цезий. Всегда сокристаллизуется с его соединениями. Так как в распоряжении исследователей имеются лишь мельчайшие образцы, содержащие не более 10−7 г франция, то сведения о его свойствах известны с достаточно большой погрешностью, однако они все время уточняются. Согласно последним данным, плотность франция при комнатной температуре составляет 1,87 г/см³, температура плавления 27 °C, температура кипения 677 °C, удельная теплота плавления 9,385 кДж/кг.

Франций имеет самую низкую электроотрицательность из всех элементов, известных в настоящее время. Соответственно, франций является и самым химически активным щелочным металлом.



Содержание в организме
Франций (Fr) — в природе встречается в ничтожных количествах в урановых рудах. Образуется в результате радиоактивного распада актиния (вместе с гелием). Из-за небольшого времени полураспада всех изотопов элемент изучен слабо. Должен быть токсичным из-за радиоактивности, хотя в организме человека не обнаружен.

Раздел II
Применение в медицине карбонатов и хлоридов элементов I A группы

Na и его соли
Гидрокарбонат натрия NaHCO3 (другие названия: питьевая сода, пищевая сода, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кислая соль угольной кислоты и натрия. Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. Используется в медицине как нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и снижения кислотности желудочного сока. Также — в буферных растворах, так как в широком диапазоне концентраций растворов его pH незначительно изменяется.

Раствор питьевой соды используется в качестве слабого антисептика для полосканий, а также как традиционное кислотнонейтрализующее средство от изжоги и болей в желудке (современная медицина не рекомендует применять из-за побочных эффектов, в том числе, из-за «кислотного рикошета»). Коррекция метаболического ацидоза в условиях реанимации


Натрия хлорид очень часто используется в медицине, это так называемый физ.раствор. Данный препарат применяют при различных инфекциях, при обезвоживании, когда произошла большая потеря жидкости, для растворения каких-либо лекарств. Также натрия хлорид используют как дезинтоксикационное средство, которое вводят внутривенно или применяют в виде клизм.

При различных воспалительных хронических заболеваниях слизистых оболочек или кожи натрия хлорид применяют наружно. Также наружно применяется при пониженном тонусе мышечной или нервной системы.

Физ.раствор можно применять наружно в виде душа, ванны, клизм, полосканий и ингаляций. А внутривенно или подкожно вводят только изотонический раствор натрия хлорида. Если это гипертонический раствор , то его применяют только внутривенно.

Kaлий и его соли
В промышленности карбонат калия используются для производства неорганических веществ : калия, тартрата натрия, фтористого алюминия, калия тиоцианата, диоксид титана. В фармацевтической промышленности используется для изготовления сульфаниламиды длительного действия, прогестерона, кортизона, эстрадиола, бензоата и других препаратов.
Хлорид калия оказывает нормализующее кислотно-щелочное состояние, восполняющее дефицит калия. Активирует многие цитоплазматические ферменты, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, синтез белка, транспорт аминокислот, проведение нервных импульсов, сокращение скелетных мышц. Ионы калия понижают частоту сердечных сокращений, сократительную активность, проводимость, автоматизм и возбудимость миокарда. В малых дозах они расширяют коронарные сосуды, в больших — сужают. Калий способствует повышению содержания ацетилхолина и возбуждению симпатического отдела ЦНС. Оказывает умеренное диуретическое действие. Увеличение уровня калия снижает риск развития токсического действия сердечных гликозидов на сердце. Калия хлорид после приема внутрь легко и практически в любом количестве пассивно абсорбируется. В подвздошной и толстой кишках калий выделяется в просвет кишок по принципу сопряженного обмена с ионами натрия и выводится с фекалиями (10 %). Распределение калия в организме продолжается около 8 часов с момента приема: период полувыведения в фазе абсорбции — 1,31 часа; время высвобождения из таблеток (ретард) составляет 6 часов.

Литий и его соли
Карбонат лития широко применяются для профилактики и лечения аффективных психозов (биполярного, шизоаффективного). При устойчивости депрессии к терапии антидепрессантами добавление к лечению лития часто оказывает благоприятный эффект.

Кроме того, препараты лития находят применение для профилактики и лечения аффективных нарушений у больных хроническим алкоголизмом



Карбонат лития успешно использовался для коррекции нейтропении при лучевой терапии лимфогранулематоза. Препараты лития вызывают усиленную пролиферацию белых клеток крови в костном мозге и могут использоваться при лейкопении.

Вызывает интерес наружное применение солей лития при дерматологических заболеваниях, таких как вирусные инфекции, микозы, себорейный дерматит и даже злокачественные опухоли. В настоящее время для наружного применения используется сукцинат лития.



Соли рубидия и цезия
Соли рубидия и цезия оказывают влияние на неспецифические показатели иммунобиологической резистентности - они вызывают значительное увеличение титра комплемента, активности лизоцима, фагоцитарной активности лейкоцитов. Есть указание на стимулирующее влияние солей рубидия и цезия на функции кроветворных органов. В микродозах они вызывают стимуляцию эритро- и лейкопоэза (на 20-25%), заметно повышают резистентность эритроцитов, увеличивают содержание гемоглобина в них.
Хлорид рубидия и хлорид цезия участвуют в газовом обмене, активируя деятельность окислительных ферментов, соли этих элементов повышают устойчивость организма к гипоксии.

Исследование распознавания солей натрия : хлорид натрия, сульфат натрия и карбонат натрия.


Распознавание солей натрия – это довольно специфическое задание, которое в повседневной жизни вряд ли пригодится. Зато знания и умения такого рода могут понадобиться на практических занятиях или при выполнении лабораторных опытов. Ведь, несмотря на то, что в состав химических соединений входит один и тот же металл, существуют качественные реакции, с помощью которых можно распознать соли натрия.




Цель работы: научиться распознавать соли натрия.
Приборы и принадлежности: прокаленная проволочка с петелькой на

конце, соли натрия (поваренная соль), спиртовка или горелка, палочка



Порядок выполнения работы:
1) Известно, что при горении различных веществ, пламя приобретает различную окраску. Это происходит благодаря определенным химическим элементам, которые входят в состав соединений. Например, пламя из-за кальция имеет кирпично-красный оттенок, а калий при сгорании дает фиолетовый цвет, который хорошо виден через кобальтовое стекло. А если прокалить на пламени обычную медную проволочку, то огонь получится красивого зеленого цвета. Как же распознать соли натрия в таком разнообразии «пламенеющих» химических соединений?

2) Я приготовила для исследования три раствора солей натрия: хлорид натрия, сульфат натрия и карбонат натрия. То есть в состав всех трех солей входит один и то же металл – натрий и только кислотные остатки у них разные. Все предложенные соли натрия хорошо растворимы в воде, при этом их растворы прозрачны, а значит, на внешний вид одинаковы. Но это не помешает определить именно натрий, если правильно провести лабораторный опыт.

3) Затем, я взяла медную проволочку длиной 20-30 см, с одной стороны и сделала маленькую петельку диаметром 0,5-0,7 мм. Затем зажгла спиртовку, которая может быть как на жидком спирте, так и с использованием сухого горючего.

4) Внесла в пламя полученную петельку и прокалила ее. Я наблюдала красивое зеленое пламя, так как именно медь дает такую окраску. После того, как петелька покрылась черным налетом и перестала гореть зеленым цветом, опустила ее в одну из растворов солей натрия и снова подержала над пламенем. Я наблюдала красивое желтое окрашивание до тех пор, пока раствор соли не испарился. То же самое произойдет и другими солями, а именно желтое цвет пламени.

5) Другой способ распознавание солей натрия предполагает использование не растворов, а сухих веществ. Достаточно в этом убедиться, взяв обычную поваренную соль, которая представляет собой хлорид натрия. Для этого надо смочить палочку водой и обмакнуть в соль, чтобы прилипли крупинки и внести в пламя горелки (можно и конфорки). Также можно увидеть, что пламя становиться интенсивно –желтого цвета.



Заключение:

В ходе проведенной работы, я расширила и углубила свои знания о роли элементов металлов I А группы. Я показала разнообразие их свойств и значение в жизнедеятельности организма. Я попыталась показать биологическую роль и токсическое действие металлов первой группы главной подгруппы на организм человека.

Я провела исследование на определение солей натрия: хлорид натрия, сульфат натрия и карбонат натрия.

Список использованной литературы:

1. Ершов Ю.А., Плетенева Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М.: Медицина, 1989.

2. Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. Л.: Химия, 1991.

3. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. М.: Высш. шк., 1992.

4. Лазарев Н.В. Эволюция фармакологии. Л.: Изд-во Воен.-мед. акад., 1947.

5. Неорганическая биохимия. М.: Мир, 1978. Т. 1, 2 / Под ред. Г. Эйхгорна.

6. Химия окружающей среды / Под ред. Дж.О. Бокриса. М.: Химия, 1982.

7. Яцимирский К.Б. Введение в бионеорганическую химию. Киев: Наук. думка, 1973.










Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет