Вопросы и ответы по устному модулю по химии. Задание 1 1 Периодический закон Д. И. Менделеева, его современная формулировка. 2 Структура периодический системы с точки зрения строения атома.

• Название: Задание 1 1 Периодический закон Д. И. Менделеева, его современная формулировка. 2 Структура периодический системы с точки зрения строения атома.
• Анкор: Вопросы и ответы по устному модулю по химии.docx
• Дата: 25.02.2017
• Размер: 138.97 Kb.
• Имя файла: Вопросы и ответы по устному модулю по химии.docx
• Тип: Закон; #3118
• страница: 1 из 6

Задание 1

1) Периодический закон Д.И.Менделеева, его современная формулировка. 2) Структура периодический системы с точки зрения строения атома.3) Периодичность изменения свойств атома: энергия ионизации, электронегатисность, энергия средство к электрону. 4) Основные классы химических соединений. 5) Классификация биогенных элементов. 6) Качественное и количественное содержание макро- и микроэлементов в организме человека. 7) Элементы – органогены.

1-2.

Периодический закон – фундаментальный закон природы, открытый Д. И. Менделеевым в 1869 году при сопоставлении свойств известных в то время химических элементов и величин их атомных масс.

Формулировка периодического закона, данная Д.И. Менделеевым, гласила: свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от атомных масс этих элементов. Современная формулировка гласит: свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра этих элементов. Такое уточнение потребовалось, поскольку к моменту установления Менделеевым периодического закона еще не было известно о строении атома. После выяснения строения атома и установления закономерностей размещения электронов по электронным уровням стало ясно, что периодическая повторяемость свойств элементов связана с повторяемостью строения электронных оболочек.

Периодическая система – графическое изображение периодического закона, суть которого в том, то с увеличением заряда ядра периодически повторяется строение электронной оболочки атомов, а значит будут периодически изменяться свойства химических элементов и их соединений.

3.

Свойство элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер и атомов.

Энергия ионизации – разновидность энергии связи, представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическим (основном) состоянии на бесконечность.

Энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей. От энергии ионизации атома существенно зависят также восстановительные свойства соответствующего простого вещества. Энергия ионизации элементов измеряется в электронвольт на 1 атом или джоуль на моль.

Сродство к электрону – энергия, которая выделяется или поглощается вследствие присоединения электрона к изолированному атому, находящемуся в газообразном состоянии. Выражается в килоджоулях на моль (кДж/моль) или электрон-вольтах (эВ). Оно зависит от тех же факторов, что и энергия ионизации.

Электроотрицательность – относительная способность атомов элемента притягивать к себе электроны в любом окружении. Она напрямую зависит от радиуса или размера атома. Чем радиус меньше, тем сильнее он будет притягивать электроны от другого атома. Поэтому, чем выше и правее стоит элемент в периодической таблице, тем меньше у него радиус и больше электроотрицательность. По существу, электроотрицательность определяет вид химической связи.

4.

Химическое соединение – сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или более элементов. Делятся на классы: неорганические и органические.

Органические соединения – класс химических соединений, в состав которых входит углерод (есть исключения). Основные группы органических соединений: углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, амиды, амины.

Неорганические соединения – химические соединение, которое не является органическим, то есть оно не содержит углерода. Неорганические соединения не имеют характерного для органических соединений углеродного скелета. Делятся на простые и сложные (оксиды, основания, кислоты, соли).

5-6.

Химический элемент – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающих с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева. Каждый химический элемент имеет свое латинское название химический символ, состоящий з одной или пары латинских букв, регламентированные ИЮПАК и приводятся в таблице Периодической системы элементов Менделеева.

В составе живого вещества найдено более 70 элементов.

Биогенные элементы – элементы, необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов. Существует несколько классификаций биогенных элементов:

А) По их функциональной роли:

1) органогены, в организме их 97% (C, H, O, N, P, S);

2) элементы электролитного фона (Na, K, Ca, Mg, Cl). Данные ионы металлов составляют 99% общего содержания металлов в организме;

3) микроэлементы – биологически активные атомы центров ферментов, гормонов (переходные металлы).

Б) По концентрации элементов в организме:

1) макроэлементы – содержание превышает 0,01% от массы тела (Fe, Zn, I, Cu, Mn, Cr, F, Mo, Co, Ni, B, V, Si, Al, Ti, Sr, Se, Rb, Li)

2) микроэлементы – содержание составляет величину порядка 0,01%. Большинство содержится в основном в тканях печени. Некоторые микроэлементы проявляют сродство к определенным тканям (йод – к щитовидной железе, фтор – к эмали зубов, цинк – к поджелудочной железе, молибден – к почкам). (Ca, Mg, Na, K, P,Cl, S).

3) ультрамикроэлементы – содержание меньше чем 10-5%. Данные о количестве и биологическом роли многих элементов не выявлены до конца.

Органы-депо микроэлементов:

• Fe - Накапливается в эритроцитах, селезенке, печени

• К - Накапливается в сердце, скелетных и гладких мышцах, плазме крови, нервной ткани, почках.

• Mn - органы-депо: кости, печень, гипофиз.

• P - органы-депо: кости, белковые вещества.

• Ca - органы-депо: кости, кровь, зубы.

• Zn - органы-депо: печень, простата, сетчатка.

• I - Органы-депо: щитовидная железа.

• Si - органы-депо: печень, волосы, хрусталик глаза.

• Mg - органы-депо: биологические жидкости, печень

• Cu - органы-депо: кости, печень, желчный пузырь

• S - органы-депо: соединительная ткань

• Ni - органы-депо: легкие, печень, почки, поджелудочная железа, плазма крови.

Биологическая роль макро- и микроэлементов:

• Fe - участвует в кроветворении, дыхании, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке развивается анемия.

• К - участвует в мочеиспускании, возникновении потенциала действия, поддержание осмотического давления, синтез белков.

• Mn - Влияет на развитие скелета, участвует в реакциях иммунитета, в кроветворении и тканевом дыхании.

• P - сочетает последовательные нуклеотиды в нитях ДНК и РНК. АТФ, служит главным энергетическим носителем клеток. Формирует клеточные мембраны. Прочность костей определяется наличие в них фосфатов.

• Ca - участвует в возникновении нервного возбуждения, в свертывающей функций крови, обеспечивает осмотическое давление крови.

• Co - Ткани в которых обычно скапливается микроэлемент: кровь, селезенка, кость, яичники, печень, гипофиз. Стимулирует кроветворение, участвует в синтезе белков и углеводном обмене.

• Zn - участвует в кроветворении, участвует в деятельности желез внутренней секреции.

• I - Нужен для нормального функционирования щитовидной железы, влияет на умственные способности.

• Si - способствует синтезу коллагена и образования хрящевой ткани.

• Mg - участвует в различных реакциях метаболизма: синтез ферментов, белков др. кофермент синтеза витаминов группы В.

• Cu - Влияет на синтез гемоглобина, эритроцитов, белков, кофермент синтеза витаминов группы В.

• S - Влияет на состояние кожных покровов.

• Ag - Антимикробная активность

• Ni - стимулирует синтез аминокислот в клетке, повышает активность пепсина, нормализует содержание гемоглобина, улучшает генерацию белков плазмы.

7.

Элементы-органогены - химические элементы, составляющие основу органических соединений (C, H, O, N, S, P). В биологии органогенными называют четыре элемента, которые вместе составляют около 96-98% массы живых клеток (C, H, O, N).

Карбон - важнейший химический элемент для органических соединений. Органические соединения по определению - это соединения углерода. Он четырехвалентен и способен формировать прочные ковалентные связи между собой.

Роль водорода в органических соединениях в основном заключается в связывании тех электронов атомов углерода, которые не участвуют в образовании межкарбонових связей в составе полимеров. Однако, водород участвует в образовании нековалентных водородных связей.

Вместе с карбоном и водородом, кислород входит в многих органических соединений в составе таких функциональных групп как гидроксильная, карбонильная, карбоксильная и тому подобное.

Азот зачастую входит в состав органических веществ в форме аминогруппы или гетероцикла. Он является обязательным химическим элементом в составе. Азот входит также в состав азотистых оснований, остатки которых содержатся в нуклеозиды и нуклеотиды.

Серы входит в состав некоторых аминокислот, в частности метионина и цистеина. В составе белков между атомами серы остатков цистеина устанавливаются дисульфидные связи, обеспечивающие формирование третичной структуры.

Фосфатные группы, то есть остатки ортофосфорной кислоты входят в состав таких органических веществ как нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, фосфолипиды, фосфопротеины.

Задание 2,3,4

Биогенные s- и p- элементы. Связь между электронным строением s- и p- элементов и их биологическими функциями. Соединения s- и p- в медицине.

Биохимическая роль и медико-биологическое значение биогенных s- элементов. (водород, литий, натрий, калий, кальций, магний).

Биохимическая роль и медико-биологическое значение биогенных p- элементов. (углерод, азот, фосфор, кислород, сера, хлор, бром, йод)

Биогенные d- элементы. Связь между электронным строение d- элементов и их биологическими функциями. Роль d- элементов в комплексообразовании в биологических системах.

В составе живого вещества найдено более 70 элементов.

Биогенные элементы – элементы, необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов.

В организме человека больше всего s- и p- элементов.

Незаменимые макроэлементы s-: H, Na, Mg, K, Ca

Незаменимые макроэлементы p-: C, N, O, P, S, Cl, I.

Примесные s- и p- элементы: Li, B, F.

Концентрирование химического элемента – повышенное содержание элемента в организме по сравнению с окружающей средой.

Основу всех живых систем составляют шесть элементов-органогенов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Их содержание в организме достигает 97%.

Биогенные элементы подразделяют на три блока: s-, p-, d-.

S-элементы

Основные сведения:

1. 
   S-элементы – это химические элементы, в атомах которых заполняются электронами, s-подуровень внешнего уровня.
   
2. 
   Строение их валентного уровня ns^1-2.
   
3. 
   Небольшой заряд ядра, большой размер атома способствуют тому, что атомы s-элементов – типичные активные металлы; показателем этого является невысокий потенциал их ионизации. Химия таких элементов является в основном ионной, за исключением лития и бериллия, которые обладают более сильным поляризующим действием.
   
4. 
   Имеют относительно большие радиусы атомов и ионов.
   
5. 
   Легко отдают валентные электроны.
   
6. 
   Являются сильными восстановителями. Восстановительные свойства возрастают закономерно с увеличением радиуса атома. Восстановительная способность увеличивается по группе сверху вниз.
   

Биологическая роль:

Вследствие очень легкой окисляемости щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений.

Натрий

1. 
   Относится к жизненно необходимым элементам, постоянно содержится в организме, участвует в обмене веществ.
   
2. 
   Содержание натрия в организме человека массой 70 кг – около 60г.
   
3. 
   В организме человека натрий находится в виде растворимых солей: хлорида, фосфата, гидрокарбоната.
   
4. 
   Распределен по всему организму (в сыворотке крови, в спинномозговой жидкости, в глазной жидкости, в пищеварительных соках, в желчи, в почках, в коже, в костной ткани, в легких, в мозге).
   
5. 
   Является основным внеклеточным ионом.
   
6. 
   Ионы натрия играют важную роль в обеспечении постоянства внутренней среды человеческого организма, участвует в поддержании постоянного осмотического давления биожидкости.
   
7. 
   Ионы натрия участвуют в регуляции водного обмена и влияют на работу ферментов.
   
8. 
   Вместе с ионами калия, магния, кальция, хлора ионы натрия участвуют в передаче нервных импульсов.
   
9. 
   При изменении содержания натрия в организме происходят нарушения нервной, сердечно-сосудистой систем, гладких и скелетных мышц.
   

Калий

1. 
   Содержание калия организме человека массой 70 кг – около 160г.
   
2. 
   В организме человека калий находится в крови, почках, сердце, костной ткани, мозге.
   
3. 
   Калий является основным внутриклеточным ионом.
   
4. 
   Ионы калия играют важную роль в физиологических процессах – сокращении мышц, нормальном функционировании сердца, проведении нервных импульсов, обменных реакциях.
   
5. 
   Являются важными активаторами внутриклеточных ферментов.
   

Магний

1. 
   Общее содержание в организме 20г.
   
2. 
   Находится в дентине и эмали зубов, костной ткани.
   
3. 
   Накапливается в поджелудочной железе, скелетных мышцах, почках, мозге, печени и сердце.
   
4. 
   Является внутриклеточным катионом.
   

Кальций

1. 
   Относится к макроэлементам.
   
2. 
   Содержится в каждой клетке человеческого организма. Основная масса – в костной и зубной тканях.
   
3. 
   Ионы кальция принимают активное участие в передаче нервных импульсов, сокращении мышц, регулировании работы сердечной мышцы, механизмах свертывания крови.
   

P-элементы

Общая характеристика:

1. 
   Относят 30 элементов периодической системы.
   
2. 
   В периодах слева направо атомные и ионные радиусы p-элементов по мере увеличения заряда ядра уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону в целом возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность элементных веществ и неметаллические свойства усиливаются.
   
3. 
   В группах радиусы атомов и однотипных ионов увеличиваются. Энергия ионизации при переходе от 2р-элементам уменьшается.
   
4. 
   С увеличением порядкового номера р-элементов в группе неметаллические свойства ослабевают, а металлически усиливаются.
   

Биологическая роль:

Бор

1. 
   Относится к примесным микроэлементам.
   
2. 
   Концентрируется в легких, щитовидкой железе, селезенке, печени, мозге, почках, сердце.
   
3. 
   Входит в состав зубов и костей.
   
4. 
   Избыток бора вреден для организма человека (уменьшается активность адреналина).
   

Алюминий

1. 
   Относится к примесным элементам.
   
2. 
   Концентрируется в сыворотке крови, легких, печени, костях, почках, ногтях, волосах, входит в структуру нервных оболочек мозга человека.
   
3. 
   Суточная норма – 47мг.
   
4. 
   Влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, на обмен фосфора.
   
5. 
   Оказывает воздействие на ферментативные процессы.
   
6. 
   Избыток тормозит синтез гемоглобина.
   

Таллий

1. 
   Относится к весьма токсичным элементам.
   

Углерод

1. 
   Относится к макроэлементам.
   
2. 
   Входит с состав всех тканей в форме белков, жиров, углеродов, витаминов, гормонов.
   
3. 
   С биологической точки зрения углерод является органогеном номер 1.
   

Кремний

1. 
   Относится к примесным микроэлементам.
   
2. 
   Находится в печени, надпочечниках. Волосах, хрусталике.
   
3. 
   С нарушением кремния связывают возникновение гипертонии, ревматизма, язвы, малокровия.
   

Германий

1. 
   Относится к микроэлементам.
   
2. 
   Соединения германия усиливают кроветворения в костном мозге.
   
3. 
   Соединения германия малотоксичные.
   

D-элементы

Общая характеристика:

1. 
   Относятся 32 элемента периодической системы.
   
2. 
   Входят в 4-7 большие периоды. Особенностью элементов этих периодов является непропорционально медленное возрастание атомного радиуса с возрастанием числа электронов.
   
3. 
   Важный свойством является переменная валентность и разнообразие степеней окисления. Возможность существования d-элементов в разных степенях окисления определяет широкий диапазон окислительно-восстановительных свойств элементов.
   
4. 
   D-элементы в промежуточной степени окисления проявляют амфотерные свойства.
   
5. 
   В организме обеспечивают запуск большинства биохимических процессов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность.
   

Биологическая роль:

Цинк

1. 
   Микроэлемент
   
2. 
   В организме человека 1,8г.
   
3. 
   Больше всего цинка в мышцах и костях, а также в плазме крови, печени, эритроцитах.
   
4. 
   Образует бионеорганический комплекс с инсулином – гормоном, регулирующим содержание сахара в крови.
   
5. 
   Содержится в мясных и молочных продуктах, яицах.
   

Кадмий

1. 
   Микроэлемент.
   
2. 
   В организме человека – 50мг.
   
3. 
   Примесный элемент.
   
4. 
   Находится в почках, печени, легких, поджелудочной железе.
   

Ртуть

1. 
   Микроэлемент.
   
2. 
   Примесный элемент.
   
3. 
   В организме человека – 13мг.
   
4. 
   Находится в жировой и мышечной тканях.
   
5. 
   Хроническая интоксикация кадмием и ртутью может нарушить минерализацию костей.
   

Хром

1. 
   Микроэлемент.
   
2. 
   В организме человека – 6г.
   
3. 
   Металлический хром нетоксичен, а соединения опасны для здоровья. Они вызывают раздражения кожи, что приводит к дерматитам.
   

Молибден

1. 
   Микроэлемент.
   
2. 
   Относится к металлам жизни, является одним из важнейших биоэлементов.
   
3. 
   Избыточное содержание вызывает снижение прочности костей – остеопороз.
   
4. 
   Входит с состав различных ферментов.
   
5. 
   Малотоксичный.
   

Вольфрам

1. 
   Микроэлемент.
   
2. 
   Роль не изучена.
   
3. 
   Анионная форма вольфрама легко абсорбируется в желудочно-кишечном тракте.