|
1. Кислотноосновные свойства органических соединений, образование солей. Факторы, влияющие на кислотность и основность
Н + + ОН - ↔ Н2О
Рабочими растворами метода являются растворы сильных кислот (HCl, H2S, НNОз и др.) или сильных оснований (NaOH, КОН, Ва(ОН)2 и др.). В зависимости от титранта метод кислотно-основного титрования подразде ляют на ацидиметрию, если титрантом является раствор кислоты, и алкалиметрию, если титрантом является раствор основания.
Рабочие растворы в основном готовят как вторичные стандартные раство ры, поскольку исходные для их приготовления вещества не являются стан дaртными, а затем их стандартизуют по стандартным веществам или стандарт ным растворам. Например: растворы кислот можно стандартизовать по стан дартным веществам - натрия тетраборату Na2B4О7 ∙10Н2О, натрия карбонату Nа2СО3 ∙10Н2О или по стандартным растворам NaOH, КОН; а растворы ос нований - по щавелевой кислоте Н2С2О4 ∙ 2Н2О, янтарной кислоте Н2С4Н4О4 или по стандартным растворам HCl, H2SO4, НNО3.
Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Согласно правилу эквивалентности титрование необходимо продолжать до тех пор, пока количе ство прибавленного реагента не станет эквивалентным содержанию опреде ляемого вещества. Наступающий в процессе титрования момент, когда коли чecтвo стандартного раствора реагента (титранта) становится теоретически строго эквивалентным количеству определяемого вещества согласно опреде ленному уравнению химической реакции, называют точкой эквивалентности.
Точку эквивалентности устанавливают различными способами, напри мер по изменению окраски индикатора, приба-вляемого в титруемый рас твор. Момент, при котором происходит наблюдаемое изменение цвета ин дикатора, называют конечной точкой титрования. Очень часто конечная точка титрования не совсем совпадает с точкой эквивалентности. Как правило, они отличаются друг от друга не более чем на 0,02-0,04 мл (1-2 капли) титранта. Это то количество титранта, которое необходимо для взаимодей cтвия с индикатором.
32. Потенциометрия.
Потенциометрия – электро-химический метод анализа, позволяющий определить активность (концентрацию) ионов на основании изменения ЭДС в гальванической цепи, состоящей из электрода сравнения и электрода определения, опущенных в исследуемый раствор. Электрод - устройство для осуществления полуреакций, состоящее из проводников разного рода: 1-го рода и 2-го рода. Проводник 1-го рода обладает электронной проводимостью (металлы), второго рода обладают ионной проводимостью (растворы).
Электрод сравнения – электрод, потенциал которого практически постоянен, легко воспроизводим и не зависит от протекания побочных реакций. Водородный электрод, его потенциал = 0.
Электрод определения – электрод, потенциал которого зависит от активности анализируемых ионов и практически не зависит от содержания других ионов в растворе. Ионселективные электроды.
Электродный потенциал возникает на границе металл-раствор в результате протекания ОВР на межфазной границе, сопровождаемых переходом катионов металлов через нее. Значение = ЭДС гальванической цепи. Его определяют по уравнению Нернста: φ = φ0 + (RT/zF)lnαMe2+, F=96500, φ-электрический потенциал, z-заряд металла
33. Потенциометрическое титрование.
Потенциометрическое титрование-косвенный метод титрометрии, при котором точка эквивалентности определяется по изменению в ходе титрования ЭДС гальванической цепи, включающей анализируемый раствор. Кривая потенциометрического титрования-график зависимости ЭДС гальванической цепи, содержащей анализируемый раствор от объема титранта. Потенциометрический метод титрования основан на измерении потенциала электрода, погруженного в раствор. Величина этого потенциала пропорциональна концентрации соответствующих ионов в растворе. Электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов в растворе, называют индикаторным электродом. Потенциал индикаторного электрода определяют, сравнивая его с постоянной величиной потенциала электрода сравнения. Обычно в качестве электрода сравнения применяют нормальный водородный электрод или каломельный электрод. Титрование, при котором точка эквивалентности определяется по скачку потенциала электрода, погруженного в раствор, называют потенциометрическим титрованием, Потенциометричеокое титрование может успешно использоваться для титрования окрашенных и мутных растворов, слабых кислот и оснований, смесей кислот или оснований, смесей окислителей или восстановителей в неводных средах, для определения рН исследуемых растворов и т. д. Таким образом, метод потенциометрического титрования имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с индикаторным методом.
34. Хроматография. Классификация хроматографических методов.
Хроматография – физико-химический метод разделения и анализа смеси веществ, основанный на многократно повторяющихся реакциях сорбции и десорбции исследуемых веществ между подвижной и неподвижной фазами, что приводит к различию скорости движения этих веществ относительно неподвижной фазы.
Классификация:
I) по цели проведения:
а) аналитическая - испол. для качественного и количественного анализа веществ.
б) препаративная – предназначена для выделения из смеси чистых веществ компонентов или очистки веществ от примесей.
II) по агрегатному состоянию подвижной фазы:
а) газовая (газо-жидкостная хромат., газо-твёрдофазная хромат.)
б) жидкостная (жидкостно-жидкостная хромат., жидкостно-твёрдофазная хромат., жидкостно-гелевая хромат.)
III) в зависимости от размещения:
а) плоскостная – тонкослойная или бумажная хроматография,
б) объемная (колоночная)
в) высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЖХ). В отличие от газовой хромат. в этом случае через колонку с неподвижной фазой под давлением пропускается жидкая подвижная фаза.
IV) по механизму разделения веществ:
а) адсорбционная хромат. –в-ва распределяются благодаря различию их констант адсорбции в системах «газ-тв.адсорбент» или «жидкость-тв.адсорбент»,
б)распределительная хромат. – разделение в-в происходит в следствие разложения констант распределения при адсорбции в-в из газовой или жидкой подвижной фазы жидкой неподвижной фазой, которая нанесена тонким слоем на твердый носитель.
в)ионообменная хромат. – разделение ионов основано на различии констант ионного обмена между раствором и ионитом.
г)гельфильтрация – разделение смеси в-в происходит в следствие различий в размере их частиц.
д)биоспецифическая – основана на способности некоторых биологических субстратов избирательно взаимодействовать с определенными в-вами
35. Кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование.
Кондуктометрия - совокупность электрохимических методов анализа, основанных на измерении электропроводности жидких электролитов, которая пропорциональна их концентрации. Достоинства кондуктометрия: высокая чувствительность (нижняя граница определяемых концентраций
10-4-10-5 М), достаточно высокая точность (относительная погрешность определения 0,1-2%), простота методик, доступность аппаратуры, возможность исследования окрашенных и мутных растворов, а также автоматизации анализа. Методы кондуктометрии бывают постояннотоковые и переменнотоковые последние могут быть низкочастотными (частота тока <105 Гц) или высокочастотными (>105 Гц). Различают контактную и бесконтактную кондуктометрия в зависимости от наличия или отсутствия контакта между электролитом и входными цепями измерительного прибора. Наиболее распространены контактный низкочастотный и бесконтактный высокочастотный методы.
Контактные методы. Измерения проводят с помощью контактных ячеек . При этом используют электроды из Pt, Ti, нержавеющей стали и др. Для измерения растворов с высокой концентрацией электролита (10-2-10-3 М) применяют платинированные электроды с развитой поверхностьюВ прямой кондуктометри непосредственно определяют концентрацию электролита по х его раствора (если между этими величинами имеется линейная зависимость). Метод применяется главным образом для анализа разбавленных растворов. В случае концентрирированных растворов необходимо строить градуировочные графики. Определение веществ в присутствии других электролитов возможно, если концентрации последних постоянны. На методе прямой кондуктометрия основаны конструкции солемеров и др. кондуктометрических устройств, позволяющих определятьолеум. а также различных соли в минеральной, речной и морской водах, физиологических жидкостях и др. Прямую кондуктометрию применяют при контроле регенерации ионитов, очистки воды, промывки осадков, при оценке качества вин, соков и других напитков, чистоты органических растворителей, газов, твердых солей, текстильных материалов, бумаги, зерна, почвы и т.д. Часто анализируемые образцы предварительно сжигают, а выделяющиеся газы поглощают подходящими растворами. По электропроводности поглотителей определяют количества газов (в частности, СО2, NO2, SO2), следовательно - содержание соответствующих элементов, например С, N, S, в металлах,сплавах и органических соединениях.
В косвенной кондуктометрия, позволяющей исследовать смеси электролитов, наряду с электропроводностью растворов измеряют рефракцию, вязкость, рН, плотность или др. величины. Например, при анализе промышленных нитрующих смесей, содержащих H2SO4, HNO3 и Н2О, дополнительно измеряют плотность. По совокупности всех экспериментальных данных определяют количеств, состав смеси.
Кондуктометрическое титрование (кондуктометрия) основано на изменении х раствора при химических реакциях, связанном с изменением концентрации ионов различной подвижности. Кондуктометрическое титрование проводят в водных, водно-органических и неводных средах. Кривые титрования, представляющие собой зависимость х от количества прибавленного реагента (титранта), имеют излом в точке эквивалентности. При титровании смесей электролитов число изломов равно числу определяемых компонентов, взаимодействующих с титрантом. Форма кривых может быть разной (рис. 2).
Кондуктометрическое титрование может быть основано на различных реакциях. Наиболее широко используются кислотно-основные взаимодействия.
36. Электрическая проводимость биологических объектов в норме и патологии.
Электропроводность – способность веществ проводить электрический ток, обусловленная наличием в них подвижных заряженных частиц (электронов, ионов и др.). Электропроводность живых тканей определяется концентрацией ионов и их подвижностью, которые весьма неодинаковы в различных тканях. В межклеточной жидкости с максимальным содержанием ионов удельная электропроводность достаточно высока и составляет 1 См *м-1. Напротив, в цитозоле, содержащем органеллы и крупные белковые молекулы, она понижается до 0,003 См*м-1. Удельная электропроводность плазмолеммы и внутриклеточных мембран еще ниже (1-3)*10-5 См*м-1. Удельная электропроводность целых органов и тканей существенно меньше, чем составляющих их сред. Ее наибольшие величины (0,6-2,0 См* м-1) имеют жидкие среды организма (кровь, лимфа, желчь, моча), а также мышечная ткань (0,2 См*м-1). Напротив, удельная электропроводность костной, жировой, нервной ткани, а в особенности грубоволокнистой соединительной ткани и зубной эмали чрезвычайно низкая (10-3-10-6 См*м-1). Сухая кожа является плохим проводником электрического тока, тогда как влажная хорошо проводит его.
Сопоставляя данные, полученные при измерении на низких и высоких частотах, можно вычислить объем и ионную проводимость межклеточных пространств и цитоплазмы клеток, проницаемость мембран для ионов, емкостные характеристики мембраны. Если измерения проводятся в системе, где межклеточные пространства занимают достаточно большой объем (более 20—30%), напр. при измерениях электропроводности крови, то для вычисления параметров дисперсной фазы (эритроцитов) используют специальные формулы. Частоты, на которых наблюдается дисперсия, зависят от величины клеток и объема межклеточных пространств. Так, дисперсия электропроводность биологических систем для клеток крови начинается на частотах порядка нескольких десятков килогерц, для мышечной ткани — несколько килогерц, жировой — сотен килогерц. При исследовании электрических характеристик плазматических мембран клеток дисперсия обнаруживается на частотах порядка нескольких десятков герц. Электрические характеристики тканей и органов на низких частотах зависят от неоднородности расположения клеток и межклеточных пространств и соотношения их объемов. Этот факт используется в реографии и реоэнцефалографии при исследовании изменений кровенаполнения ткани и эластических свойств стенок сосудов. Измерение электропроводность биологических систем на низких частотах позволяет оценить изменения объема межклеточных пространств, в частности при развитии воспаления. Так, на первых стадиях воспалительного процесса структура клеток изменяется незначительно, и импеданс клеток сохраняет свою величину. По мере набухания клеток и уменьшения объема межклеточных пространств происходит увеличение общего сопротивления системы. На более поздних стадиях развития воспаления импеданс системы уменьшается за счет возрастания проницаемости мембран для различных ионов.
37. Понятие биогенности химических элементов. Биосфера(определение), положение человека в биосфере, круговорот биогенных элементов. Кларки элементов.
Часть земной оболочки, занятой растительными и животными организмами и переработанная ими и космическими излучениями и приспособленная к жизни, на зывают биосферой (по Вернадскому).
Л. П. Виноградов считал, что концентрация элементов в живом веществе прямо пропорциональна его содержанию в среде обитания с учетом растворимости их соединений. По мнению А. П. Виноградова химический состав организма определяется составом окружающей среды. Биосфера содержит 100 млрд тонн живого вещества. Около 50% массы земной коры приходится на кислород, более 25% на кремний. Восемнадцать элементов (О, Si, Al, Fe, Ca. Na, К, Mg, H, Ti, С, Р, N, S, Cl, F, Мn, Ва) составляют 99,8% массы земной ко ры. Живые организмы принимают активное участие в перераспределении химических элементов в земной коре. Минералы, природные химические вещества, образуются в био сфере в различных количествах, благодаря деятельности живых веществ (образование железных руд, горных пород, в основе которых соединения кальция). Кроме этого, оказывают влияние техногенные загрязнения окружающей среды. Изменения, происходящие в верх них слоях земной коры, влияют на химический состав живых организмов. В организме можно обнаружить почти все элементы, которые есть в земной коре и морской воде. Пути поступления элементов в организм разнообразны. Согласно биогеохимической теории Вернадского существует «биогенная миграция атомов» по цепочке воздух> почва®вода®пища®человек, в результате которой практически все элементы, окружающие человека во внешней среде, в большей или меньшей степени проникают внутрь организма.
Содержание некоторых элементов в организме по сравнению с окружающей средой повышенное – это называют биологическим концентрированием элемента. Например, углерода в земной коре 0,35%, а по содержанию в живых организмах занимает второе место (21%). Однако эта закономерность наблюдается не всегда. Так, кремния в земной коре 27,6%, а в живых организмах его мало, алюминия – 7,45%, а в живых организмах -1·10-5%.
В составе живого вещества найдено более 70 элементов.
Элементы необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов, называют биогенными элементами.
Биогенные элементы, содержание которых превышает 0,01% от массы тела, относят кмакроэлементам. К ним отнесены 12 элементов: органогены, ионы электролитного фона и железо. Они составляют 99,99% живого субстрата. Еще более поразительно, что 99% жи вых тканей содержат только шесть элементов: С, Н, О, N, Р, Ca. Элементы К, Na, Mg, Fe, Сl, S относят к олигобиогенным элементам. Содержание их колеблется от 0,1 до 1%. Биогенные элементы, суммарное содержание которых составляет величину порядка 0,01%, относят к микроэлементам. Содержание каждого из них ? 0,001% (10-3 – 10-5%).Большинство микроэлементов содержится в основном в тканях печени. Это депо микроэлементов. Некоторые микроэлементы проявляют сродство к определенным тканям ( йод - к щитовидной железе, фтор - к эмали зубов, цинк - к поджелудочной железе, молибден - к почкам и т.д.). Элемен ты, содержание которых меньше чем 10-5%, относят культрамикроэлементам.
Все живые организмы имеют тесный контакт с окружающей средой. Жизнь требует по стоянного обмена веществ в организме. Поступлению в организм химических элементов способствует питание и потребляемая вода. Организм состоит из воды на 60%, 34% при ходится на органические вещества и 6% на неорганические. Основными компонентами органических веществ являются С, Н, О. В их состав входят также N, P, S. В составе неор ганических веществ обязательно присутствуют 22 химических элемента.
При недостаточном поступлении элемента в организм (г) наносится существенный ущерб росту и развитию организма. Это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит элемент.
Долгое время человек находился в непосредственной зависимости от окружающей природы. По мере становления человеческого общества влияние его на природу непрерывно возрастало, и в настоящее время оно представляет собой один из важнейших экологических факторов. Человек сознательно (искусственный отбор, интродукция) или бессознательно (уничтожение животных и растений, случайный перенос сорняков) изменяет флору и фауну; частично (осушение, орошение, вырубка лесов) или полностью (распашка, застройка, регулирование стока рек плотинами, открытые разработки полезных ископаемых) меняет среду обитания организмов. Коренным образом, нарушая сложившиеся в природе взаимосвязи и среду, хозяйственная деятельность человека, овладевшего различными формами энергии, оказывает влияние на биосферу в целом.
Гигантский прогресс науки и техники, усиленная эксплуатация природных ресурсов и быстрый рост населения земного шара сделали проблему отношений между человеком и природой особенно актуальной. В эпоху научно-технической революции воздействие человека достигло силы и глобальности, сравнимых с природными. Загрязнение воздуха и воды, эрозия почвы, недостаточно экономное использование земель, запасов нефти, газа и угля, непоправимый ущерб, приносимый растительному и животному миру, стали реальным фактом.
Испытания атомных бомб и неправильное захоронение радиоактивных отходов приводят к повышенной радиоактивности воздуха, вод, почв. По цепям питания, в которых участвуют планктон, рыбы, рыбоядные звери и птицы, гнилостные бактерии, растения, животные, человек, радиоактивность передается как в океане, так и на суше. Накопление радиоактивных веществ ведет к раковым и генетическим заболеваниям.
Увеличение концентрации СО2 в атмосфере (за последние 100 лет на 10%) вызывает "парниковый эффект" — повышение температуры воздуха, что может привести к таянию полярных льдов, повышению уровня Мирового океана и затоплению прибрежных земель. Промышленные выбросы повышают концентрацию в атмосфере сернистого газа, что приводит к выпадению осадков с высокой концентрацией серной кислоты ("кислотные дожди"), от которых гибнет растительность.
Кларки элементов, числа, выражающие среднее содержание химических элементов в земной коре, гидросфере, Земле в целом, космических телах и др. геохимических или космохимических системах.
38. Концентрирование биогенных элементов живыми системами. Классификация биогенных элементов по их функциональной роли: органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы.
Содержание некоторых элементов в организме по сравнению с окружающей средой повышенное – это называют биологическим концентрированием элемента. Например, углерода в земной коре 0,35%, а по содержанию в живых организмах занимает второе место (21%). Однако эта закономерность наблюдается не всегда. Так, кремния в земной коре 27,6%, а в живых организмах его мало, алюминия – 7,45%, а в живых организмах -1·10-5%.
В составе живого вещества найдено более 70 элементов.
Элементы необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов, называют биогенными элементами.
Для 30 элементов биогенность установлена. Существует несколько классификаций биогенных элементов:
А) По их функциональной роли:
1) органогены, в организме их 97,4% (С, Н, О, N, Р, S),
2) элементы электролитного фона (Na, К, Ca, Mg, Сl). Данные ионы металлов составляют 99% общего содержания металлов в организме;
3) Микроэлементы – это биологически активные атомы центров ферментов, гормонов (переходные металлы).
Б) По концентрации элементов в организме биогенные элементы делят:
1)макроэлементы;
2)микроэлементы;
3)ультрамикроэлементы. Биогенные элементы, содержание которых превышает 0,01% от массы тела, относят к макроэлементам. К ним отнесены 12 элементов: органогены, ионы электролитного фона и железо. Они составляют 99,99% живого субстрата. 99% живых тканей содержат только шесть элементов: С, Н, О, N, Р, Ca. Элементы К, Na, Mg, Fe, Сl, S относят к олигобиогенным элементам. Содержание их колеблется от 0,1 до 1%. Биогенные элементы, суммарное содержание которых составляет величину порядка 0,01% - 0,0001, относят к микроэлементам. Большинство микроэлементов содержится в основном в тканях печени. Это депо микроэлементов. Некоторые микроэлементы проявляют сродство к определенным тканям. Элементы, содержание которых меньше чем 0,00001%, относят к ультрамикроэлементам. Данные о количестве и биологической роли многих элементов невыяснены до конца. Некоторые из них постоянно содержатся в организме животных и человека: Ga, Ti, F, Al, As, Cr, Ni, Se, Ge, Sn и другие. Биологическая роль их мало выяснена. Их относят к условно биогенным элементам. Другие примесные элементы (Те, Sc, In, W, Re и другие) обнаружены в организме человека и животных, и данные об их количестве и биологической роли не выяснены. Примесные элементы также делят на аккумулирующиеся (Hg, Pb, Cd) и не аккумулирующиеся (Al, Ag, Go, Ti, F). Известны крылатые слова, сказанные в 40-х годах немецкими учеными Вальтером и Идой Ноддак: «В каждом булыжнике на мостовой присутствуют все элементы периодической системы». Если согласиться, что в каждом булыжнике содержатся все элементы, то тем более это должно быть справедливо для живого организма.
39. Понятие о примесных элементах (аккумулирующихся и неаккумулирующихся). Основные источники поступления примесных элементов в организм человека. Химические аспекты окружающей среды. Химические аспекты загрязнения окружающей среды (смог, кислотные дожди, загрязнения тяжелыми металлами и их соединениями азонового слоя). Методы анализа токсикантов и снижение их поступления в окружающую среду. Биологические провинции и особенности эндемических заболеваний.
Другие примесные элемен ты (Те, Sc, In, W, Re и другие) обнаружены в организме человека и животных, и данные об их количестве и биологической роли не выяснены. Примесные элементы также делят на аккумулирующиеся (Hg, Pb, Cd) и не аккумулирующиеся (Al, Ag, Go, Ti, F).
Имеется большое число химических элементов, особенно среди тяжёлых, являющихся ядами для живых организмов, — они оказывают неблагоприятное биологическое воздействие. Встречаются элементы, которые в относительно больших количествах являются ядами, а в низких концентрациях оказывают полезное влияние. Например, мышьяк — сильный яд, нарушающий сердечно-сосудистую систему и поражающий почки и печень, в небольших дозах полезен, и врачи прописывают его для улучшения аппетита. Кислород, необходимый человеку для дыхания, в высокой концентрации (особенно под давлением) оказывает ядовитое действие. Из этих примеров видно, что концентрация элемента в организме играет весьма существенную, а порой и катастрофическую роль. Среди примесных элементов имеются и такие, которые в малых дозах обладают эффективными лечащими свойствами. Так, давно было замечено бактерицидное(вызывающее гибель различныхбактерий) свойство серебра и его солей. Например, в медицине раствор коллоидного серебра(колларгол) применяют для промывания гнойных ран, мочевого пузыря, при хронических циститах и уретитах, а также в виде глазных капель при гнойных конъюктивитах и бленнорее. Карандаши из нитрата серебра применяют для прижигания бородавок, грануляций. В разбавленных растворах(0,1–0,25%) нитрат серебра используют как вяжущее и противомикробное средство для примочек, а также в качестве глазных капель. Учёные считают, что прижигающее действие нитрата серебра связано с его взаимодействием с белками тканей, что приводит к образованию белковых солей серебра — альбуминатов. Серебро пока не относят к жизненно необходимым элементам, однако уже экспериментально установлено его повышенное содержание в мозгу человека, в железах внутренней секреции, печени. В организм серебро поступает с растительной пищей, например с огурцами и капустой.
40. Химия элементов s-блока. Электронные структуры атомов и катионов. Изменение в группах величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Способность к комплексообразованию, образование нерастворимых осадков.
Биологические функции s–элементов очень разнообразны: активация ферментов, уча стие в процессах свертывания крови, в различных реакциях организма, связанных с изменением проницаемости мембран по отношению к ионам калия, натрия и кальция, участие в образовании мембранного потенциала, в запуске внутриклеточных процессов, таких как обмен веществ, рост, развитие, сокращение, деление и секреция. Обеспечивают перенос в клетке информации. Чувствительность клеток к данным ионам обеспечивается разностью их содержания вне и внутри клетки, градиентом концентрации (ионной асимметрией). Старение – понижение градиента концентрации, смерть – выравнивание концентрации вне и внутри клетки. Градиент концентрации обеспечивается связыванием свободных ионов клетки специфическими белками. Одним из немногих универсальных регуляторов жизнедеятельности клеток являются ионы кальция. Градиент концентраций Са2+ между цитоплазмой и средой на уровне 4 порядков и обеспечивается связыванием Са2+ в хелатное соединение специфическими белками. Кальмодулин – один из наиболее изученных кальцийсвязывающих белков, широко распространенных и встречается в клетках животных, растений и грибов. Этот белок способен регулировать большое число (более 30 описанных в на стоящее время) различных процессов, происходящих в клетке.
s-Элементы расположены в IIА подгруппе периодической системы Д.И.Менделеева (Это Берилий, Магний, Кальций, Стронций, Барий, Радий). На внешнем электронном уровне у них имеется два электрона, которые легко отдают атомы s-элементов, превращаясь в двузарядные ионы. Входящие в состав этой группы кальций, стронций и барий издавна получили название щелочно-земельных металлов. Такое название связано с тем, что гидроксиды этих элементов обладают щелочными свойствами, а их оксиды по тугоплавкости сходны с оксидами алюминия и тяжёлых металлов, носивших прежде общее название земель.
Элементы IIА группы - металлы серебристо-белого цвета, легкие и довольно твёрдые. Они непосредственно соединяются с кислородом, водородом, галогенами, серой, азотом, фосфором и углеродом. На воздухе покрываются защитной плёнкой, которая состоит из оксидов и частично нитридов и карбонатов.
В свободном виде эти металлы получают главным образом электролизом их расплавленных солей. Радий выделяют обработкой урановых руд. В воде катионы s-элементов гидратированы и образуют аквакомплексы ([Ca(H2O)6]2+) за счёт электростатического притяжения дипольных молекул воды. Поскольку электронная оболочка ионов s-элементов имеет устойчивую конфигурацию инетрного газа и лиганды (молекулы воды) мало влияют на состояние электронов, все они в водных растворах бесцветны. Ионы s-элементов в водных растворах могут образовывать комплексные соединения с органическими и неорганическими лигандами, но устойчивость этих комплексов мала, так как s-элементы образуют с лигандами связь, приближающуюся к ионной. Наименьшая устойчивость комплексных соединений наблюдается у ионов с большим радиусом и малым зарядом. У катионов IIА группы с повышением заряда и уменьшением радиуса устойчивость комплексов увеличивается.
|
|
|
Скачать 0.79 Mb.