A periódusos rendszer IA csoportja (az első csoport fő alcsoportja) fémeket tartalmaz - lítium-lítium, nátrium-nátrium, kálium-K, rubídium Rb, cézium-Cs és francium Fr. Hagyományosan ezeket az elemeket alkálifémeknek (alkálifémeknek) nevezik, mivel egyszerű anyagaik maró lúgokat képeznek, amikor vízzel kölcsönhatásba lépnek. Utolsó ismert képviselői Az alkálifém-csoport (Fr) radioaktív elem, ezért kémiai tulajdonságai nem jól ismertek: leghosszabb életű 223 Fr izotópjának felezési ideje mindössze 22 perc.

Az elektronikus képletek, valamint az alkálifémek néhány tulajdonsága az alábbi táblázatban látható:

Ingatlan	Li	Na	NAK NEK	Rb	Cs	Fr
Z atomtöltés	3	11	19	37	55	87
	2s1	3s1	[Ar]4s1	5s1	[Hé] 6s1	7s1
	0,152	0,186	0,227	0,248	0,265	0,270
Ionsugár r ion *, nm	0,074	0,102	0,138	0,149	0,170	0,180
Hidratált sugár ion, r ion, nm	0,340	0,276	0,232	0,228	0,228	-
Ionizációs energia, kJ/mol: I 1 I 2	520,2 7298	495,8 4562	418,8 3052	403,0 2633	375,7 2234	(380) (2100)
Elektronegativitás	0,98	0,93	0,82	0,82	0,79	0,70

Az IA csoportban lefelé haladva megnő a fématomok sugara (r met), ami tulajdonképpen minden fő alcsoport bármely elemére jellemző. A K-ből Rb-be, majd Cs-be történő sugár viszonylag kis növekedése a 3d, illetve 4d alszintek elfoglalásának köszönhető.

Az alkálifémek ionsugára lényegesen kisebb, mint a fémeké, ami egyetlen vegyértékelektron elvesztésével jár. Rendszeresen növekednek Li +-ról Cs +-ra. A hidratált kationok mérete ellentétes irányban változik, amit a legegyszerűbb elektrosztatikus modell keretein belül magyarázunk. A legkisebb Li + ion jobban vonzza a poláris vízmolekulákat, mint más alkálifém-kationok, így a legvastagabb hidratáló héjat alkotják. Tanulmányok kimutatták, hogy vizes oldatban a Li + lítium-kationt 26 vízmolekula veszi körül, amelyek közül csak 4 érintkezik közvetlenül a lítium-ionnal (az első koordinációs gömb). Emiatt a vizes oldatokból sok lítium-só, például klorid, perklorát és szulfát, valamint hidroxid szabadul fel kristályos hidrátok formájában. A LiCl·Н 2 O-klorid 95 °С-on, a LiOH·Н 2 O - 110 °С-on, a LiClO 4 ·Н 2 O - csak 150 °С feletti hőmérsékleten veszít vizet. Az alkálifém-kation ionos sugarának növekedésével a vízmolekulákkal való elektrosztatikus kölcsönhatás ereje gyengül, ami a hidratációs héj vastagságának és ennek következtében a hidratált ion sugarának csökkenéséhez vezet [М (Н 2 O) n ] (ahol n = 17, 11, 10, 10, ha M + = Na +, K +, Rb +, Cs +).

Az SM atom külső energiaszintje egyetlen elektront tartalmaz, amely gyengén kötődik az atommaghoz, amit az ionizációs energia I 1 alacsony értékei is bizonyítanak. Az alkálifém atomok könnyen ionizálódnak M + kationok képződésével, amelyek szinte mindegyik része kémiai vegyületek ezeket az elemeket. Az összes alkálifém I 2 értéke olyan magas, hogy reális körülmények között az M 2+ ion nem képződik. Az alkáli elemek elektronegativitása alacsony, a legtöbb elektronegatív elemet (klór, oxigén, nitrogén) tartalmazó vegyületeik ionos szerkezetűek, legalábbis kristályos állapot.

A Li + ion kis sugara és a nagy töltéssűrűség az oka annak, hogy a lítiumvegyületek tulajdonságaiban hasonlóak a magnéziumvegyületekhez (átlós hasonlóság), ugyanakkor eltérnek más alkálifémek vegyületeitől.

Csoport IIA elemei

Az elemek periódusos rendszerének IIA csoportjába tartozik a berillium Be, a magnézium Mg és négy alkáliföldfém (ALHM): kalcium Ca, stroncium Sr, bárium Ba és rádium Ra, amelyek oxidjai, amelyeket korábban "földeknek" neveztek, lúgokat képeznek, amikor vízzel kölcsönhatásba lépnek. . A rádium radioaktív elem (α-bomlás, felezési ideje körülbelül 1600 év).

A második csoport elemeinek elektronikus konfigurációja és néhány tulajdonsága az alábbi táblázatban látható.

Az atomok elektronszerkezete szerint a második csoport elemei közel állnak az alkálifémekhez. Nemesgáz konfigurációval rendelkeznek, kiegészítve

Ingatlan	Lenni	mg	kb	Sr	Ba	Ra
Z atomtöltés	4	12	20	38	56	88
Elektronikus konfiguráció alapállapotban	2s 2	3s 2	4s 2	5s 2	6s 2	7s 2
Fémes sugár r met, nm	0,112	0,160	0,197	0,215	0,217	0,223
Ionsugár r ion *, nm	0,027	0,72	0,100	0,126	0,142	0,148
Ionizációs energia, kJ/mol:	899,5 1757 14850	737,7 1451 7733	589,8 1145 4912	549,5 1064 4138	502,8 965 3619	509,3 979 3300
Elektronegativitás	1,57	1,31	1,00	0,95	0,89	0,90

két s-elektron a külső szinten. Ugyanakkor eltérnek az első csoport elemeitől az ionizációs energia magasabb értékében, ami a Be-Mg-Ca-Sr-Ba sorozatban csökken. Ez a tendencia megsérül a báriumról a rádiumra való átmenet során: a P és az I növekedése Ra esetében a Ba-hoz képest az inert 6s 2 pár hatásával magyarázható.

Meg kell jegyezni, hogy míg az alkálifémekre jellemző a jelentős különbség én 1 És én 2 a második csoport elemei esetében hasonló ugrás figyelhető meg között én 2 És én 3 . Emiatt az alkálifémek összetett anyagokban csak +1, a második csoport elemei +2 oxidációs állapotot mutatnak. Egyetlen pozitív oxidációs állapot jelenléte és az M 2+ ionok redukciójának lehetetlensége vizes közegben nagy hasonlóságot ad az összes s-blokk fémhez.

A tulajdonságok csoportonkénti változása az alkálifémek példáján vett általános mintákat követi. A második periódus eleme, a berillium az első csoport eleméhez, a lítiumhoz hasonlóan tulajdonságaiban jelentősen eltér a második csoport többi elemétől. Így a Be 2+ ion rendkívül kis ionsugara (0,027 nm), nagy töltéssűrűsége, valamint nagy porlasztási és ionizációs energiái miatt csak gázfázisban stabil magas hőmérsékleten. Ezért a berillium bináris vegyületeiben a kémiai kötés még a legelektronegatívabb elemekkel (oxigén, fluor) is nagy fokú kovalensséggel rendelkezik. A berillium vizes oldatainak kémiájának is megvannak a maga sajátosságai: a berillium első koordinációs gömbje mindössze négy ligandumot tartalmazhat ( 2+ , (Be(OH) 4 ] —), ami a fém kis ionsugarának, ill. a d-pályák hiánya.

Az alkáliföldfémek (Ca, Sr, Ba, Ra) egyetlen elemcsaládot alkotnak, melyen belül egyes tulajdonságok (a sók hidratációs energiája, oldhatósága és hőstabilitása) az ionsugár növekedésével monoton módon változnak, és számos vegyületük izomorf.

IIIA csoport elemei

A IIIA csoport elemei: bór B, alumínium Al, gallium Ga, indium In és tallium Tl - kevés stabil izotóppal rendelkeznek, ami a páratlan atomszámú atomokra jellemző. A külső energiaszint elektronikus konfigurációját alapállapotban ns 2 nр 1 egy párosítatlan elektron jelenléte jellemzi. A IIIA csoportba tartozó elemek gerjesztett állapotban három párosítatlan elektront tartalmaznak, amelyek sp 2 hibridizációban három kovalens kötés kialakításában vesznek részt. Ezáltal az atomoknak egy üres pályája marad. Ezért a IIIA csoport elemeinek számos kovalens vegyülete elektronpár akceptor (Lewis-savak), azaz. A donor-akceptor mechanizmussal egy negyedik kovalens kötést is kialakíthatnak, melynek létrehozásával megváltoztatják környezetük geometriáját - laposból tetraéderes lesz (sp 3 hibridizáció állapota). A bór tulajdonságaiban nagyon különbözik a IIIA csoport többi elemétől. Ez az egyetlen nemfém, kémiailag inert, kovalens kötéseket képez fluorral, nitrogénnel, szénnel stb. A bór kémiája közelebb áll a szilícium kémiához, ez egy átlós hasonlóság. Az alumínium és nehéz analógjainak atomjainak üres d-pályái vannak, és az atom sugara növekszik. A gallium, az indium és a tallium közvetlenül a d-blokk fémei mögött található a periódusos rendszerben, ezért gyakran nevezik őket átmeneti elemeknek. A d-héj kitöltését az atomok egymás utáni összehúzódása kíséri, a 3d-sorban olyan erősnek bizonyul, hogy a negyedik energiaszint megjelenésekor kiegyenlíti a sugár növekedését. A d-sűrítés hatására az alumínium és a gallium ionsugára közel van, a gallium atomsugara pedig még az alumíniuménál is kisebb.

Tallium, ólom, bizmut és polónium esetében a +1, +2, +3, +4 oxidációs állapotú vegyületek a legstabilabbak.

A IIIA csoport elemeinek vegyületeire a legjellemzőbb oxidációs állapot +3. A bór-alumínium-gallium-indium-tallium sorozatban az ilyen vegyületek stabilitása csökken, míg a +1 oxidációs állapotú vegyületek stabilitása éppen ellenkezőleg, nő. Ez utóbbiak halogenidjeiben az M-Hal kötési energiája csökken a könnyű M elemek felé haladva, az oxidok és hidroxidok amfoter tulajdonságai a nagyobb bázikusság felé tolódnak el, a kationok hidrolízisre (vízzel való kölcsönhatásra) való hajlama gyengül.

Az indium és különösen a gallium kémiája általában nagyon közel áll az alumíniuméhoz. Ezen fémek alacsonyabb oxidációs állapotú vegyületei (Ga 2 O, Ga 2 S, InCl stb.) vizes oldatok aránytalan. A tallium esetében a +1 állapot a legstabilabb a 6s 2 elektronpár tehetetlensége miatt.

Az alumínium a III. csoport fő alcsoportjába tartozik periodikus rendszer. Az alumíniumatom külső energiaszintjén szabad p-pályák vannak, ami lehetővé teszi, hogy gerjesztett állapotba kerüljön. Gerjesztett állapotban az alumíniumatom három kovalens kötést hoz létre, vagy teljesen felad három vegyértékelektront, +3 oxidációs állapotot mutatva.

alumínium az leggyakoribb fém a földön : övé tömeghányad ban ben földkéreg ez 8,8%. A természetes alumínium nagy része az alumínium-szilikátok része - olyan anyagok, amelyek fő összetevői a szilícium és az alumínium oxidjai.

Az alumínium könnyű ezüst-fehér fém, 600°C-on olvad, nagyon képlékeny, könnyen huzalba húzható, lapokká és fóliákká tekerhető. Az elektromos vezetőképesség tekintetében az alumínium a második az ezüst és a réz után.

Kölcsönhatás egyszerű anyagokkal:

1) halogénekkel:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

2) oxigénnel:

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3

3) kénnel:

2Al + 3S = Al 2 S 3

4) nitrogénnel:

Az alumínium közvetlenül nem lép reakcióba hidrogénnel, de AlH3-hidridjét közvetve nyerték.

Kölcsönhatás összetett anyagokkal:

1) savakkal:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H 2

2) lúgokkal:

2Al + 2NaOH + 6H 2O = 2Na + 3H 2

Ha a NaOH szilárd állapotban van:

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO 2 + 3H 2

3) vízzel:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Az alumínium-oxid és -hidroxid tulajdonságai: alumínium-oxid vagy alumínium-oxid, az Al 2 O 3 fehér por. Alumínium-oxid állítható elő fém elégetésével vagy alumínium-hidroxid égetésével:

2Al(OH)3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

Az alumínium-oxid gyakorlatilag nem oldódik vízben. Az ennek az oxidnak megfelelő Al (OH) 3 hidroxidot úgy állítják elő, hogy ammónium-hidroxidot vagy lúgos oldatokat - hiány esetén - alumíniumsók oldataira reagáltatnak:

AlCl 3 + 3NH 3 H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl

Ennek a fémnek az oxidja és hidroxidja az amfoter azok. bázikus és savas tulajdonságokat is mutatnak.

Alapvető tulajdonságok:

Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O

Sav tulajdonságai:

Al 2 O 3 + 6KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3

2Al(OH)3 + 6KOH = K3

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

Alumínium kap elektrolitikus módszer. Sók vizes oldataiból nem izolálható, mert nagyon aktív fém. Ezért a fémalumínium előállításának fő ipari módszere alumínium-oxidot és kriolitot tartalmazó olvadék elektrolízise.

A fémes alumíniumot széles körben használják az iparban, a termelést tekintve a második helyen áll a vas után. Az alumínium nagy része ötvözetek gyártásához megy:

Dúralumínium - réztartalmú alumíniumötvözet, és nem nagyszámú magnézium, mangán és egyéb összetevők. A duraluminok könnyű, erős és korrózióálló ötvözetek. Repülőgép- és gépgyártásban használják.

magnalin - alumínium és magnézium ötvözete. Használják a repülőgép- és gépgyártásban, az építőiparban. Korrózióálló tengervíz, ezért a hajógyártásban használják. A szilumin szilíciumot tartalmazó alumíniumötvözet. Jó castinghoz. Ezt az ötvözetet az autóiparban, a repülőgép- és a gépgyártásban, valamint a precíziós műszerek gyártásában használják. Az alumínium képlékeny fém, ezért rádiótechnikai termékek gyártásához és áruk csomagolásához használt vékony fólia készítésére használják. A vezetékek alumíniumból, ezüst festékekből készülnek.

19. táblázat - A 3Ap / csoport elemek jellemzői

Az alumínium a periódusos rendszer III. csoportjának fő alcsoportjába tartozik. Az alcsoport elemeinek atomjai alapállapotban a következő külső elektronhéj szerkezetűek: ns 2 np 1 . Az atomok külső energiaszintjén szabad p-pályák találhatók, amelyek lehetővé teszik, hogy az atomok gerjesztett állapotba kerüljenek. Gerjesztett állapotban ezeknek az elemeknek az atomjai három kovalens kötést alkotnak, vagy teljesen átadnak három vegyértékelektront, és +3 oxidációs állapotot mutatnak.

Az alumínium a leggyakoribb fém a Földön: tömeghányada a földkéregben 8,8%. A természetes alumínium nagy része az alumínium-szilikátok része - olyan anyagok, amelyek fő összetevői a szilícium és az alumínium oxidjai. Az alumínium-szilikátok számos kőzet és agyag részét képezik.

Tulajdonságok: Az Al ezüstös fehér fém, olvadó és könnyű fém. Nagy plaszticitású, jó elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Az Al egy reaktív fém. Normál körülmények között azonban aktivitása némileg lecsökken, mivel a fém felületén a levegővel érintkezve vékony oxidfilm képződik.

1. Kölcsönhatás nem fémekkel. Normál körülmények között az alumínium reakcióba lép klórral és brómmal:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

Melegítéskor az alumínium számos nemfémmel kölcsönhatásba lép:

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3

2Al + 3I 2 = 2AlI 3

2Al + N 2 = 2AlN

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3

2. Kölcsönhatás vízzel. A felületen lévő védő oxidfilmnek köszönhetően az alumínium vízben stabil. A film eltávolításakor azonban energetikai kölcsönhatás lép fel:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2

2. Kölcsönhatás savakkal. Az alumínium kölcsönhatásba lép sósavval és híg kénsavval:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H 2

2Al + 3H 2SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

A salétromsav és a tömény kénsav passziválja az alumíniumot: e savak hatására megnő a fém védőrétegének vastagsága, és nem oldódik fel.

4. Kölcsönhatás lúgokkal. Az alumínium kölcsönhatásba lép a lúgos oldatokkal, így hidrogén szabadul fel és képződik komplex só:

2Al + 6NaOH + 6H 2O = 2Na3 + 3H 2

5. Fémoxidok visszanyerése. Az alumínium jó redukálószer számos fém-oxidhoz:

2Al + Cr 2 O 3 \u003d Al 2 O 3 + 2Cr

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

alumínium-oxid és -hidroxid. Az alumínium-oxid vagy alumínium-oxid, Al 2 O 3 fehér por. Alumínium-oxid állítható elő fém elégetésével vagy alumínium-hidroxid égetésével:

2Al(OH)3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O

Az alumínium-oxid gyakorlatilag nem oldódik vízben. Az ennek az oxidnak megfelelő Al (OH) 3 hidroxidot úgy állítják elő, hogy ammónium-hidroxidot vagy lúgos oldatokat - hiány esetén - alumíniumsók oldataira reagáltatnak:

AlCl 3 + 3NH 3 ∙ H 2 O \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

Ennek a fémnek az oxidja és hidroxidja amfoter, azaz. bázikus és savas tulajdonságokat is mutatnak.

Alaptulajdonságok:

Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O

Sav tulajdonságai:

Al 2 O 3 + 6KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3

2Al(OH)3 + 6KOH = K3

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

Termelés. Az alumíniumot elektrolitikus módszerrel állítják elő. Sók vizes oldataiból nem izolálható, mert nagyon aktív fém. Ezért a fémalumínium előállításának fő ipari módszere alumínium-oxidot és kriolitot tartalmazó olvadék elektrolízise.

Alkalmazás. A fémes alumíniumot széles körben használják az iparban, a termelést tekintve a második helyen áll a vas után. Az alumínium nagy része ötvözetek gyártásához megy:

A duralumin egy alumíniumötvözet, amely rezet és kis mennyiségű magnéziumot, mangánt és egyéb összetevőket tartalmaz. A duraluminok könnyű, erős és korrózióálló ötvözetek. Repülőgép- és gépgyártásban használják.

A magnalin alumínium és magnézium ötvözete. Használják a repülőgép- és gépgyártásban, az építőiparban. Ellenáll a tengervíz korróziójának, ezért a hajógyártásban használják.

A szilumin szilíciumot tartalmazó alumíniumötvözet. Jó castinghoz. Ezt az ötvözetet az autóiparban, a repülőgép- és a gépgyártásban, valamint a precíziós műszerek gyártásában használják.

Az alumínium képlékeny fém, ezért rádiótechnikai termékek gyártásához és áruk csomagolásához használt vékony fólia készítésére használják. A vezetékek alumíniumból, ezüst festékekből készülnek.

Szakmai fókuszú feladatok

1. Mosás után a gyökérnövények bőrétől való tisztításához forraljuk le a szóda (W = 4%) forrásban lévő oldatával. Ha a gyomornedvben túl sok sósav van, az állatokat szódabikarbóna-oldattal etetik. Írd le ezeknek az anyagoknak a képleteit! Nevezze meg a nátrium- és káliumsók további felhasználási területeit a mezőgazdasági gyakorlatban, a mindennapi életben!

2. A kálium-jodidot széles körben alkalmazzák az állatok mikroelemekkel való etetésére és az almafákon a felesleges virágok eltávolítására. Írjon fel egyenletet a kálium-jodid keletkezésének reakciójára, jelölje meg az oxidálószert és a redukálószert!

3. Miért javasolt a táblák trágyázására használt fahamu (a hamu káliumionokat K + és karbonát - CO 3 2- ionokat tartalmaz) zárt térben vagy lombkorona alatt tárolni? Írja fel a hamu megnedvesítésekor fellépő reakciók egyenleteit!

4. A talaj túlzott savassága károsan hat a növényre. Ebben az esetben el kell végezni a talaj meszezését. A CaCO 3 mészkő talajba juttatása csökkenti a savasságot. Írja fel az ebben az esetben lezajló reakció egyenletét!

5. A talaj savassága nem változik a szuperfoszfát bevezetésétől. A felesleges foszforsavat tartalmazó szuperfoszfát savassága azonban káros a növényekre. CaCO 3-t adnak hozzá a semlegesítéshez. Lehetetlen Ca (OH) 2 hozzáadása, mert A szuperfoszfát a növények számára nehezen emészthető vegyületté alakul. Írjon egyenleteket a megfelelő reakciókhoz!

6. A gabona, gyümölcs és zöldség kártevőinek leküzdésére 35 g klórt használnak 1 m 3 helyiségenként. Számítsa ki a nátrium-klorid tömegét, amely elegendő ahhoz, hogy a helyiség 300 m 3 -ét e só olvadékának elektrolízisével nyert klórral kezelje.

7. Minden 100 mázsa gyökérnövény és cukorrépa-csúcs után körülbelül 70 kg kálium-oxidot távolítanak el a talajból. Mekkora tömegű, 0,56 tömeghányadú kálium-kloridot tartalmazó szilvinit KCl Na Cl képes kompenzálni ezeket a veszteségeket?

8. A burgonya etetésére 0,04 tömegarányú kálium-klorid oldatot használunk. Számítsa ki a kálium-műtrágya (KCl) tömegét, amely 20 kg ilyen oldat előállításához szükséges.

9. Növénytáplálkozási tápoldat készítésekor 400 ml vízhez 1 g KNO 3-ot, 1 g MgSO 4-et, 1 g KH 2 PO 4-et, 1 g Ca (NO 3) 2-t veszünk. Számítsa ki az egyes anyagok tömeghányadát (%-ban) a kapott oldatban.

10. A nedves szemeket a bomlástól megóvandó nátrium-hidroszulfáttal kezeljük NaHSO 4. Számítsa ki a nátrium-hidroszulfát tömegét, amelyet 120 g nátrium-hidroxid kénsavoldattal való reagáltatásával kapunk!

11. Melyik műtrágya tartalmaz több káliumot: kálium-nitrát (KNO 3), hamuzsír (K 2 CO 3) vagy kálium-klorid (KCl)?

12. A kalcium-cianamidot a gyapot mechanikus betakarítása során a betakarítás előtti levéltelenítésére használják. Határozza meg ennek a vegyületnek a képletét, tudva, hogy a kalcium, a szén és a nitrogén tömeghányada rendre 0,5; 0,15; 0,35.

13. Az állattenyésztésben haszonállatok takarmányozásaként használt fahamu elemzésekor kiderült, hogy 70 g hamu 18,4 g kalciumot, 0,07 g foszfort és 2,3 g nátriumot tartalmaz. Számítsa ki a megadott fejtrágya egyes elemeinek tömeghányadát (%-ban).

14. Mennyi 90% kalcium-karbonátot tartalmazó mészkövet kell kijuttatni 30 hektáron, ha hektáronként 4 tonna CaO-val meszezést végeznek.

15. Vannak: a) tiszta ammónium-nitrát, b) műszaki szilvinit, amely 33% káliumot tartalmaz. Ezen anyagok összekeverésével egy tonna 15% nitrogéntartalmú nitrogén-kálium műtrágyát kell előállítani. Milyen mennyiségben keverje össze mindkét anyagot, és hány százalékos káliumot tartalmazzon egy ilyen keverék?

4.9. szakasz: Főbb átmeneti fémek

Cél: A másodlagos alcsoportok fémeinek és vegyületeik tulajdonságainak tanulmányozása

Az átmeneti fémek a periódusos rendszer másodlagos alcsoportjainak elemei.

A növekedéssel atomtömeg az elemek fémes jellege fokozódik. A bór nem fém, a többi elem (az alumínium egy alcsoportja) fémek. A bór tulajdonságaiban jelentősen eltér más elemektől, és jobban hasonlít a szénhez és a szilíciumhoz. A fennmaradó elemek alacsony olvadáspontú fémek, In és Tl - rendkívül lágyak.

Fizikai tulajdonságok csoport fő alcsoportjának elemei III

A csoport minden eleme háromértékű , de a rendszám növekedésével az 1 vegyérték jellemzőbbé válik(A Tl túlnyomórészt egyértékű).

A B-Al-Ga-In-Tl sorozatban a savasság csökken és az R(OH) 3 hidroxidok bázikussága nő. H 3 BO 3 - sav, Al (OH) 3 és Ga (OH) 3 - amfoter bázisok, In (OH) 3 és Tl (OH) 3 - tipikus bázisok. A TlOH erős bázis.

Tekintsük csak két elem tulajdonságait: részletesen - az alumínium, mint a p-fémek tipikus képviselője, amelyet a gyakorlatban rendkívül széles körben alkalmaznak, és sematikusan - a bór, mint a "félfémek" képviselője, és abnormális tulajdonságokat mutat a gyakorlatban. az alcsoport összes többi eleme.

Az alumínium a leggyakoribb fém a Földön (3. hely az összes elem között; a földkéreg összetételének 8%-a). A természetben szabad fémként nem fordul elő; az alumínium-oxid (Al 2 O 3), a bauxit (Al 2 O 3 xH 2 O) része. Ezenkívül az alumínium szilikátok formájában megtalálható kőzetekben, például agyagokban, csillámokban és földpátokban.

Az alumíniumnak egyetlen stabil izotópja van, a bór, kettő: 19,9% és 80,1%.

fogadás;

1. AlCl 3 olvadék elektrolízise:

2AlCl 3 \u003d 2Al + 3Cl 2

2. A fő ipari módszer az Al 2 O 3 (timföld) olvadék elektrolízise 3NaF AlF 3 kriolitban:

2Al 2 O 3 \u003d 4AI + 3O 2

3. Vákuumos termikus:

AlCl 3 + ZK \u003d Al + 3KCl

Fizikai tulajdonságok.

A szabad formájú alumínium ezüstfehér fém, magas hő- és elektromos vezetőképességgel. Az alumíniumnak alacsony a sűrűsége - körülbelül háromszor kisebb, mint a vasé vagy a rézé, ugyanakkor tartós fém.

A bór számos allotróp módosulatban létezik. Az amorf bór sötétbarna por. Kristályos bór - szürke-fekete, fémes fényű. Keménységét tekintve a kristályos bór a második helyen áll (a gyémánt után) az összes anyag között. A bór nem vezet jól szobahőmérsékleten. elektromosság; a szilíciumhoz hasonlóan félvezető tulajdonságokkal rendelkezik.

Kémiai tulajdonságok .

Felület alumíniumáltalában erős Al 2 O 3 -oxid filmmel borítják, ami megakadályozza, hogy kölcsönhatásba lépjen vele környezet. Ha ezt a filmet eltávolítják, a fém heves reakcióba léphet vízzel:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + ZN 2.

Forgács vagy por formájában a levegőben fényesen ég, és nagy mennyiségű hőt bocsát ki:

2Al + 3/2O 2 = Al 2 O 3 + 1676 kJ.

Ezt a körülményt arra használják, hogy aluminotermiával számos fémet nyerjenek ki oxidjaikból. Így nevezik azokat a fémeket, amelyekben az oxidok képződési hője kisebb, mint az Al 2 O 3 képződési hője, alumíniumporral való redukcióját, például:

Cr 2 O 3 + 2Al \u003d 2Cr + Al 2 O 3 + 539 kJ.

Bor, ellentétben az alumíniummal, kémiailag inert (különösen kristályos). Tehát csak nagyon magas hőmérsékleten (> 700 ° C) reagál oxigénnel, bórsavanhidrid B 2 O 3 képződésével:

2V + ZO 2 \u003d 2V 2O 3,

A bór semmilyen körülmények között nem lép reakcióba vízzel. Még többel magas hőmérsékletű(> 1200 °C) kölcsönhatásba lép a nitrogénnel, és bór-nitridet ad (tűzálló anyagok gyártásához használnak):

A bór szobahőmérsékleten csak fluorral lép reakcióba, a klórral és a brómmal való reakció csak erős melegítéssel megy végbe (400 és 600 ° C); ezekben az esetekben BHal 3 trihalogenideket képez - levegőben füstölgő illékony folyadékokat, amelyeket víz könnyen hidrolizál:

2B + 3Hal 2 = 2BHal 3.

A hidrolízis eredményeként ortobórsav (bórsav) H 3 BO 3 képződik:

BHal 3 + 3H 2 O \u003d H 3 BO 3 + ZHNal.

A bórral ellentétben alumínium már szobahőmérsékleten aktívan reagál minden halogénnel, halogenideket képezve. Melegítéskor kölcsönhatásba lép kénnel (200 °C), nitrogénnel (800 °C), foszforral (500 °C) és szénnel (2000 °C):

2Al + 3S \u003d Al 2S 3 (alumínium-szulfid),

2Al + N 2 = 2AlN (alumínium-nitrid),

Al + P = AlP (alumínium-foszfid),

4Al + 3C = Al 4 C 3 (alumínium-karbid).

Mindezek a vegyületek teljesen hidrolizálódnak alumínium-hidroxid és ennek megfelelően hidrogén-szulfid, ammónia, foszfin és metán képződésével.

Az alumínium könnyen oldódik bármilyen koncentrációjú sósavban:

2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + ZN 2.

A tömény kénsav és salétromsav hidegben nem hatnak az alumíniumra. Hevítéskor az alumínium képes redukálni ezeket a savakat anélkül, hogy hidrogént bocsátana ki:

2Al + 6H 2SO 4 (konc) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O,

Al + 6HNO 3 (konc) = Al (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

A hígított kénsavban az alumínium hidrogén felszabadulásával oldódik:

2Al + 3H 2SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Híg salétromsavban a reakció nitrogén-monoxid (II) felszabadulásával megy végbe:

Al + 4HNO 3 \u003d Al (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O.

Az alumínium lúgok és alkálifém-karbonátok oldataiban tetrahidroxoaluminátok képződésével oldódik:

2Al + 2NaOH + 6H 2O \u003d 2Na [Al (OH) 4] + 3H 2.

Azok a savak, amelyek nem oxidálószerek, nem lépnek reakcióba a bórral, és csak a koncentrált HNO 3 oxidálja azt bórsavvá:

B + HNO 3 (konc) + H 2 O \u003d H 3 BO 3 + NO

+3 oxidációs állapotú vegyületek. A legfontosabb bórvegyületek a hidridek, halogenidek, oxidok, bórsavak és ezek sói.

Bór-oxid- B 2 O 3 - színtelen rideg üveges massza, sav-oxid, erőteljesen megköti a vizet, és ortobórsavat képez:

B 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 BO 3

A H 3 BO 3 egy nagyon gyenge egybázisú sav, és savas tulajdonságai nem a hidrogénkation eliminációjában, hanem a hidroxid anion megkötésében nyilvánulnak meg:

H 3BO 3 + H 2O H + + -; pKa = 9,0

Melegítéskor a bórsav fokozatosan veszít vizet, először metabórsavat, majd bór-oxidot képez:

H 3 BO 3 ¾® HBO 2 ¾® B 2 O 3

Lúgokkal kölcsönhatásba lépve tetraborátokat képez - a hipotetikus tetrabórsav sóit:

4H 3 BO 3 + 2 NaOH \u003d Na 2 B 4 O 7 + 7 H 2 O

A legtöbb só – a borátok – vízben oldhatatlan, kivéve az s-elem borátokat. Másoknál inkább nátrium-tetraborát Na 2 B 4 O 7-et használnak. A borátok többsége polimer, oldatokból kristályos hidrátok formájában különülnek el. A polimer bórsavat nem lehet elkülöníteni az oldatból, mivel könnyen hidratálódnak. Ezért amikor savak hatnak a poliborátokra, általában bórsav szabadul fel ( ezt a reakciót sav előállítására használják):

Na 2 B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O \u003d 4H 3 BO 3 + Na 2 SO 4

A vízmentes metaborátokat bór-oxid vagy bórsav fém-oxidokkal való olvasztásával állítják elő:

CaO + B 2 O 3 \u003d Ca (BO 2) 2

A legfontosabb alumíniumvegyületek alumínium-oxid és alumínium-hidroxid.

Az alumínium-oxid Al2O3 fehér tűzálló kristályos anyag, vízben oldhatatlan. BAN BEN laboratóriumi körülmények az alumínium-oxidot alumínium elégetésével vagy alumínium-hidroxid hőbontásával bányászják:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2Al (OH) 3 → Al2O3 + 3H2O.

Az alumínium-oxid kémiai tulajdonságai amfoterek. Reagál savakkal, megmutatva a bázikus oxidok tulajdonságait:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.

Lúgokkal reagál, savas oxidok tulajdonságait mutatja. Lúgos oldatokban komplex vegyületek képződnek:

Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K.

Összeolvadáskor a metaalumíniumsav sói képződnek, például kálium-meta-aluminát:

Al2O3 + 2KOH→2KAlO2 + H2O.

Az alumínium-oxid (korund) természetes kristálymódosulatát használják KÜLÖNBÖZŐ a tudomány és a termelés területén. A rubin például olyan anyag, amely precíziós mechanizmusokhoz való munkakövek készítésére szolgál. A korund kristályok a lézerek munkatestei. Az ékszerek díszítésére rubint és zafírt használnak. Az alumínium-oxid a csiszolóanyag - csiszolóanyag - fő összetevője. Az alumínium-oxid tűzállósága és korrózióállósága előre meghatározza annak használatát hőálló vegyi edények, üvegkemencék lerakására szolgáló téglák gyártásához.

Az alumínium-hidroxid Al (OH) 3 fehér színű, vízben oldhatatlan kristályos anyag. A laboratóriumban alumínium-hidroxidot bányásznak oldható alumíniumsókból, amikor kölcsönhatásba lépnek lúgos oldatokkal, például:

AlCl3 + 3KOH \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3KCl.

A kapott alumínium-hidroxid zselatinos csapadéknak tűnik.

Az alumínium-hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik, és savakban és lúgokban egyaránt oldódik:

Al (OH) 3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Al (OH) 3 + NaOH → Na.

Ha az alumínium-hidroxidot nátrium-hidroxiddal olvasztják össze, nátrium-meta-aluminát képződik:

Al (OH) 3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O.

Az alumínium-hidroxid savakkal való reakcióképességét a terápiában használják. Ez része gyógyszerek Amelyek a savasság csökkentésére és a gyomorégés csökkentésére szolgálnak.

Reakció bárium-kloriddal. A borátionok, amikor vizes oldatokban bárium-kloriddal lépnek kölcsönhatásba, bárium-metaborát Ba (BO 2) 2 fehér kristályos csapadékot képeznek.

Alumíniumkation Al 3+ analitikai reakciói

1. Reakció lúgokkal:

A1 3+ + 3 OH→A1(OH) 3 ↓ (fehér)

2. Reakció kobalt-nitráttal - -thenarkék képződése.

A tenarkék alumínium és kobaltkék vegyes oxidja.

2 A1 2 (SO 4) 3 + 2 Co (NO 3) 2 -tT-> 2 Co (A1O 2) 2 + 4 NO 2 + 6 SO 3 + O 2.

A bór szennyező nyomelem, tömeghányada az emberi szervezetben 10 -5 %. A bór elsősorban a tüdőben (0,34 mg), a pajzsmirigyben (0,30 mg), a lépben (0,26 mg), a májban, az agyban (0,22 mg), a vesében, a szívizomban (0,21 mg) koncentrálódik. A bór biológiai hatását még nem vizsgálták kellőképpen. Ismeretes, hogy a bór jelen van a fogakban és a csontokban, nyilvánvalóan a bórsav és fémkationokkal nehezen oldódó sói formájában.

8950 0

A 14. csoportba tartozik a C, Si, Ge, Sn, Pb (1. és 2. táblázat). A 3A alcsoport elemeihez hasonlóan ezek is p-elemek, amelyek a külső héj hasonló elektronikus konfigurációjával rendelkeznek - s 2 p 2. Ahogy haladsz lefelé a csoportban, az atomsugár növekszik, ami az atomok közötti kötés gyengülését okozza. A külső atomi héjak elektronjainak növekvő delokalizációja miatt az elektromos vezetőképesség ugyanabban az irányban növekszik, így az elemek tulajdonságai nemfémesről fémesre változnak. A gyémánt formájú szén (C) szigetelő (dielektrikum), a Si és Ge félfémek, az Sn és a Pb fémek és jó vezetők.

1. táblázat A 14. csoportba tartozó fémek néhány fizikai és kémiai tulajdonsága

	Név		Hivatkozik, at. súly	Elektronikus képlet	Sugár, pm	Fő izotópok (%)
	Szén Szén [a lat. szén - szén]				kovalens 77 kettős kötéssel 67, -val hármas kötés 60	14 C (nyomok)
	Szilícium Szilícium [a lat. silicis - kovakő]				atom 117, kovalens 117
	Germánium Germánium [a lat. Németország]			3d 10 4s 2 4p 2	atom 122,5, kovalens 122
	Tin Tin [az angolszászból. ón, lat. stannum]			4d 10 5s 2 5p 2	atom 140,5, kovalens 140
	Lead Lead [az angolszász nyelvből. ólom, lat. plumbum]			4f 14 5d 10 6s 2 6p 2	atom 175, kovalens 154

Ennek a csoportnak az összes eleme +4 oxidációs állapotú vegyületeket képez. Ezeknek a vegyületeknek a stabilitása csökken, amikor a csoport alsó részébe kerül, míg, mint a kétértékű vegyületeknél, éppen ellenkezőleg, nő egy ilyen mozgással. Minden elem, kivéve Si, +2 vegyértékű vegyületeket is képeznek, ami annak köszönhető, hogy " inert párhatás»: külső pár behúzásával s-elemek a belső elektronhéjba a külső elektronok rosszabb árnyékolása miatt d- És f-hoz képest elektronok s- És R-a csoport alsóbb tagjai nagy atomjai belső héjának elektronjai.

Az ebbe a csoportba tartozó elemek tulajdonságai lehetővé tették a hajók algák elleni bevonatának (AP) használatát. Az első ilyen bevonatok használtak Pb, majd elkezdte alkalmazni sn(szénpolimerhez kapcsolódó bisz-tributil-szerves óngyök formájában). Környezetvédelmi okokból 1989-ben ezeket, valamint más mérgező fémeket a PP-ben ( Hg, Cd, As) betiltották, helyébe szerves szilícium polimer alapú PP került.

2. táblázat. A 14. csoportba tartozó fémek testtartalma, mérgező (TD) és halálos dózisai (LD)

	A földkéregben (%)	Az óceánban (%)	Az emberi testben
			Átlagos (70 kg testtömeggel)			Vér (mg/l)
							általában nem mérgező, de CO és CN cianidok formájában nagyon mérgező
		(0,03-4,09)x10 -4					Nem mérgező
		(0,07-7)x10 -10					Nem mérgező
		(2,3-8,8)x10 -10			(0,33-2,4)x10 -4		TD 2 g, LD nd, némi szerves ón. A vegyületek erősen mérgezőek
					(0,23-3,3)x10 -4		TD 1 mg, LD 10 g

szén (C) - minden más elemétől eltér az ún katenáció, vagyis képes olyan vegyületeket képezni, amelyekben atomjai hosszú láncokban vagy gyűrűkben kapcsolódnak egymáshoz. Ez a tulajdonság magyarázza az úgynevezett vegyület millióinak kialakulását organikus, amely a kémia külön fejezetének szentel szerves kémia.

A szén katenációs képességét több jellemző magyarázza:

Először, erő kapcsolatokat C-C. Így ennek a kötésnek az átlagos entalpiája körülbelül 350 kJ/mol, míg a kötés entalpiája Si - Si— csak 226 kJ/mol.

Másodszor, a szénatomok egyedülálló képessége hibridizáció: oktatás 4 sp 3 tetraéder orientációjú (egyszerű kovalens kötések kialakulását biztosító) orbitál, vagy 3 sp 2 azonos síkban orientált pálya (kettős kötések kialakulását biztosítva), vagy 2 sp-lineáris orientációjú (hármas kötések kialakulását biztosító) pályák.

Így a szén 3 típusú koordinációs környezetet alkothat: lineáris két- és háromatomos molekulák esetén, ha az elem CN értéke 2, sík háromszög alakú grafitmolekulák, fullerének, alkének, karbonilvegyületek, benzolgyűrű esetében, ha a CN értéke 3, és tetraéderes alkánok és származékaik esetében, ahol a CN = 4.

A természetben a szén allotróp, azaz különféle szerkezeti formák (grafit, gyémánt, fullerének), valamint mészkő és szénhidrogén nyersanyagok (szén, olaj és gáz) formájában fordul elő. Acélolvasztásnál koksz, nyomdai korom, víztisztításnál aktív szén, cukor, stb.

2010-ben a fizikai Nobel-díjat egy egyedi forma tanulmányozásáért ítélték oda TÓL TŐL- grafén. A nyerteseknek - Oroszország szülötteinek - A. Geimnek és K. Novoselovnak sikerült ezt az anyagot grafitból megszerezniük. Ez egy kétdimenziós kristály, vagyis úgy néz ki, mint egy C atomokból álló rács egy atom vastagságú, hullámszerű szerkezet, amely biztosítja a kristály stabilitását. Tulajdonságai igen ígéretesek: a jelenleg ismert legvékonyabb átlátszó anyag, ráadásul rendkívül erős (kb. 200-szor erősebb az acélnál), elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Szobahőmérsékleten azt elektromos ellenállás a legkisebb az összes ismert karmester között. A grafént a közeljövőben ultra-nagy sebességű számítógépek, lapos képernyők és napelemek, valamint több gázmolekulára reagáló érzékeny gázdetektorok létrehozására fogják használni. Felhasználásának egyéb területei sincsenek kizárva.

Oxid formájában ( ÍGY) és cianidok ( CN-) a szén nagyon mérgező, mert megzavarja a légzési folyamatokat. Ezeknek a vegyületeknek a biológiai hatásmechanizmusa eltérő. A cianid gátolja a légző enzimet citokróm-oxidáz gyors kapcsolatfelvétel Xi- az enzim aktív központja, blokkolja az elektronáramlást a légzési lánc végén. ÍGY Lewis-bázis lévén atomhoz kötődik Fe a hemoglobin molekulában erősebb, mint O 2 , alakítás karbonil-hemoglobin mentes a kötés és a hordozás képességétől O 2. Képesség ÍGYűrlap hivatkozásokat d-a fémek alacsony oxidációs állapotában változatos karbonilvegyületek képződéséhez vezet. Például, Fe egy nagyon mérgező anyagban - pszitakarbopilban Fe(CO) 5 nulla oxidációs állapotú, és a komplexben [ Fe(CO) 4 ] 2- az oxidációs állapot -2 (1. ábra).

Rizs. egy.

Fématom stabilizálása alacsony oxidációs állapotú komplexekben a ÍGY a szén kiálló képessége miatt az alacsonyan fekvő szerkezet miatt R*-orbitals a szerepben akceptor ligandum. Ezek a pályák átfedésben vannak a fém elfoglalt pályáival, koordinációt alkotva R-kötés, amelyben a fém hat donor elektronok. Ez azon kevés kivételek egyike a CS képződésére vonatkozó általános szabály alól, ahol az elektronakceptor egy fém.

Nincs értelme a szén tulajdonságait részletesebben ismertetni, mivel általában nemcsak hogy nem határozzák meg a többelemes analízisben, hanem a mintában való keveredését is nemkívánatosnak tartják, és a minta-előkészítés során maximálisan eltávolítják. Az optikai emissziós elemzésben nagyon széles spektrumot ad, növeli a zajhátteret, és ezáltal csökkenti a meghatározandó elemek érzékelésének érzékenységi határát. Tömegspektrometriával szerves molekulák nagyszámú molekulatöredéket alkotnak különböző molekuláris tömeg jelentős beavatkozást okozva az elemzésben. Ezért a minta-előkészítés során az esetek túlnyomó többségében minden széntartalmú anyagot eltávolítanak.

Szilícium (Si) - félfém. Amikor a szilícium-dioxidot redukáljuk ( SiO 2) a fekete amorf anyagot szén képezi Si. kristályok Si nagy tisztaságú szürkéskék fémhez hasonlítanak. A szilíciumot félvezetőkben, ötvözetekben és polimerekben használják. Egyes életformák számára fontos, például kovamoszat héjak építéséhez; esetleg fontosak az emberi szervezet számára. Egyes szilikátok rákkeltőek, mások szilikózist okoznak.

Minden kapcsolatban Si négyértékű, kovalens jellegű kémiai kötéseket képez. A leggyakoribb oxid SiO 2. Kémiai közömbössége és vízben való oldhatatlansága ellenére lenyeléskor kovasavakat és szerves szilíciumvegyületeket képezhet implicit biológiai tulajdonságokkal. Toxicitás SiO 2 a részecskék diszperziójától függ: minél kisebbek, annál mérgezőbbek, bár a különböző formák oldhatósága közötti összefüggések SiO 2 és szilikogenitás nem figyelhető meg. A kovasavak toxicitásának kapcsolata a Si bizonyítja az azonos finomságú gyémántpor teljes tehetetlenségét.

A közelmúltban megfigyelték, hogy a biológiai közegben kovasavak vesznek részt a képződésben hidroxi-aluminoszilikátok, és ez a jelenség nem magyarázható a relációval Sic, nincs kapcsolat Si-O-C. Az ipari felhasználás bővülésével Alés vegyületei alumínium-szilikátokon keresztül Al egyre inkább részt vesz számos biokémiai reakcióban. Különösen a funkcionális oxigén- és fluortartalmú csoportok könnyen képeznek nagyon stabil komplex vegyületeket Al megzavarják az anyagcseréjüket.

A szerves szilíciumvegyületek közül a legtöbbet tanulmányozott szilikonok- polimerek, amelyek molekulájának váza váltakozó, egymással összefüggő atomokból áll SiÉs O 2. Az atomokhoz Si a szilikonokban alkil- vagy arilcsoportok kapcsolódnak. Elérhetőség Si szerves szilíciumvegyületekben gyökeresen megváltoztatja az anyagok tulajdonságait, ha nem tartalmaznak. Például a hagyományos poliszacharidokat erős etanollal izolálhatjuk és tisztíthatjuk, ami kicsapja a poliszacharidot az oldatból. A szilícium tartalmú szénhidrátok viszont még 90%-os etanolban sem válnak ki. A szerves szilíciumvegyületek osztályozását a táblázat tartalmazza. 3.

3. táblázat Szilikon polimerek

	Név és szerkezet	jegyzet
		Csak a következőkből áll Si. A szénlánc kötési energiája C-C 58,6, és Si - Si 42,5 kcal/mol, ezért a poliorganoszilánok instabilak.
		Kötési energia Si-O 89,3 kcal/mol. Ezért ezek a polimerek erősek, ellenállnak a hőmérsékletnek és az oxidatív lebomlásnak. A polimerek ezen osztálya szerkezetében nagyon változatos. A lineáris polisziloxánokat széles körben használják szintetikus elasztikus és hőálló gumiként.
		Atomok a főláncban Si szénatomok láncai választják el egymástól.
		A főlánc szénláncokkal elválasztott sziloxáncsoportokat tartalmaz.
		A gerincet atomok alkotják TÓL TŐL, és az atomok Si oldalcsoportokban vagy mellékágakban találhatók.
		A makromolekuláris láncok atomokat tartalmaznak Si, Oés fémek, hol M = Al, Ti, Sb, Sn, V.

A legvalószínűbb fejlesztési mechanizmus szilikózis vegyük figyelembe a részecskéket befogó fagociták elpusztítását SiO 2. A lizoszómákkal való kölcsönhatás során a szilícium részecskék elpusztítják a lizoszómákat és magát a fagocita sejtet, ami enzimek és organellumolekulák töredékeinek felszabadulását idézi elő. Kölcsönhatásba lépnek más fagocitákkal, azaz beindul a fagociták halálának láncfolyamata. Ha van bizonyos mennyiségű kovasav a sejtben, ez a folyamat felgyorsul. Az elhalt makrofágok felhalmozódása beindítja a környező fibroblasztokban a kollagén termelődését, aminek következtében a fókuszban szklerózis alakul ki.

A kolloid kovasav erős hemolitikus, megváltoztatja a szérumfehérjék arányát, gátolja számos légzőszervi és szöveti enzimet, megzavarja számos anyag, köztük a foszfor anyagcseréjét. Az utóbbi időben nagy figyelmet szenteltek szililium ionok (R 3 Si+). Megmutatják az atom egyedülálló képességét Si koordinációs szférájának bővítése, elektrofilitása növelése formájában. Kölcsönhatásba lép bármely nukleofillel, beleértve az ellentétes töltésű ionokat (beleértve a reaktív anyagcsere közbenső termékeket) és az oldószermolekulákat. Ezért a kondenzált fázisokban „megfoghatatlanná” válnak, és nehéz kimutatni őket (Kochina et al., 2006).

A szerves szilícium polimereket (OSP) először algák elleni önfényező hajótest-bevonatként használták (Tsukerman, Rukhadze, 1996). Ekkor azonban különféle módszereket javasoltak a COP-ok használatára a nemzetgazdaság más ágazataiban, különösen az orvostudományban, mint erős csontprotézis.

germánium (Ge) — amfoter félfém; rendkívül nagy tisztaságnál törékeny ezüst-fehér kristályokként jelenik meg. Félvezetőkben, ötvözetekben és infravörös optikához való speciális üvegekben használják. Biológiai stimulánsnak számít. Vegyületekben +2 és +4 oxidációs állapotot mutat.

Dioxidok és halogenidek abszorpciója Ge gyenge a bélben, de csírák formájában M 2 GeO 4 némileg javult. A germánium nem kötődik a plazmafehérjékhez, és körülbelül 2:1 arányban oszlik el az eritrociták és a plazma között. Gyorsan (felezési ideje körülbelül 36 óra) kiürül a szervezetből. Általában alacsony toxicitású.

Ón (Sn) - puha, rugalmas fém. Kenőanyagokban, ötvözetekben, forraszanyagban, polimerek adalékaként, korhadásgátló bevonatok festékeinek összetételében, illékony szerves ónvegyületek összetételében használják, amelyek rendkívül mérgezőek az alacsonyabb rendű növényekre és állatokra. Szervetlen vegyületek formájában nem mérgező.

Kettő van enantiotróp, "szürke" (b) és "fehér" (c) ón, azaz különböző allotróp formák, amelyek bizonyos körülmények között stabilak. Ezek közötti átmeneti hőmérséklet 1 atm nyomáson alakul ki. egyenlő 286,2°K-val (13,2°C). A fehér ón torz szürke módosult szerkezetű, CN = 6 és sűrűsége 7,31 g/cm 3 . Normál körülmények között stabil, alacsony hőmérsékleten lassan átalakul gyémántszerű szerkezetű formává, amelynek CN = 4 és sűrűsége 5,75 g/cm 3 . A fém sűrűségének ilyen változása a közeg hőmérsékletétől függően rendkívül ritka, és drámai következményekkel járhat. Például a hideg telek körülményei között a katonák egyenruhájának bádoggombjai tönkrementek, a seitzi templomban 1851-ben az orgona bádogsípjai porrá változtak.

A szervezetben lerakódik a májban, a vesékben, a csontokban, az izmokban. Ónmérgezés esetén az eritropoézis csökken, ami a hematokrit, a hemoglobin és a vörösvértestek számának csökkenésében nyilvánul meg. Gátlás is volt 5-aminolevulinát dehidratáz, a hem bioszintézis láncának egyik enzime, valamint a májenzimek glutation-reduktázÉs dehidrogenáz glükóz-6-foszfát, laktátÉs szukcinát. Látszólag sn komplexek részeként választódik ki a szervezetből SH szubsztrátokat tartalmazó.

Ólom (Pb) - puha, képlékeny, képlékeny fém. Nedves levegőben oxidfilm borítja, amely ellenáll az oxigénnek és a víznek. Használható akkumulátorokban, kábelekben, festékekben, üvegekben, kenőanyagokban, benzinben és sugárvédelmi termékekben. Az 1. veszélyességi csoportba tartozó mérgező fém, mivel a szervezetben felhalmozódik a károsodott veseműködésű csontszövetben és a szív- és érrendszerben. A fejlett országokban ennek tartalmát a lakosság kötelező orvosi vizsgálatával ellenőrzik. Különféle betegségeket okoz.

Orvosi bioszervetlen anyagok. G.K. Baraskov