Il gruppo IA (il sottogruppo principale del primo gruppo) della tavola periodica comprende metalli: litio Li, sodio Na, potassio K, rubidio Rb, cesio Cs e francio Fr. Tradizionalmente, questi elementi sono chiamati metalli alcalini (metalli alcalini), poiché le loro sostanze semplici formano alcali caustici quando interagiscono con l'acqua. Ultimo di noti rappresentanti del gruppo dei metalli alcalini (Fr) è un elemento radioattivo, e quindi le sue proprietà chimiche non sono ben comprese: l'emivita del suo isotopo più longevo 223 Fr è di soli 22 minuti circa.

Le formule elettroniche, così come alcune proprietà dei metalli alcalini, sono presentate nella tabella seguente:

Proprietà	Li	N / A	A	Rb	Cs	FR
Carica nucleare Z	3	11	19	37	55	87
	2s1	3s1	[Ar]4s1	5s1	[Eh] 6s1	7s1
	0,152	0,186	0,227	0,248	0,265	0,270
Raggio ionico r ione *, nm	0,074	0,102	0,138	0,149	0,170	0,180
Raggio idratato ione, r ione, nm	0,340	0,276	0,232	0,228	0,228	-
Energia di ionizzazione, kJ/mol: I 1 I 2	520,2 7298	495,8 4562	418,8 3052	403,0 2633	375,7 2234	(380) (2100)
Elettronegatività	0,98	0,93	0,82	0,82	0,79	0,70

Quando si scende nel gruppo IA, aumenta il raggio degli atomi di metallo (r met), che, in effetti, è tipico per tutti gli elementi di tutti i sottogruppi principali. L'aumento relativamente piccolo del raggio passando da K a Rb e poi a Cs è dovuto all'occupazione rispettivamente dei sottolivelli 3d e 4d.

I raggi ionici dei metalli alcalini sono significativamente più piccoli di quelli metallici, il che è associato alla perdita di un singolo elettrone di valenza. Inoltre aumentano regolarmente da Li+ a Cs+. Le dimensioni dei cationi idrati cambiano nella direzione opposta, il che è spiegato nell'ambito del modello elettrostatico più semplice. Il più piccolo ione Li + attrae le molecole di acqua polare meglio di altri cationi di metalli alcalini, formando il guscio di idratazione più spesso. Gli studi hanno dimostrato che in una soluzione acquosa, il catione di litio Li+ è circondato da 26 molecole d'acqua, di cui solo 4 sono a diretto contatto con lo ione litio (la prima sfera di coordinazione). Per questo motivo, molti sali di litio, come cloruro, perclorato e solfato, nonché idrossido, vengono rilasciati da soluzioni acquose sotto forma di idrati cristallini. LiCl·Н 2 O cloruro perde acqua a una temperatura di 95 °С, LiOH·Н 2 O - a 110 ° C e LiClO 4 ·Н 2 O - solo a temperature superiori a 150 ° C. Con un aumento del raggio ionico del catione di metallo alcalino, la forza della sua interazione elettrostatica con le molecole d'acqua si indebolisce, il che porta a una diminuzione dello spessore del guscio di idratazione e, di conseguenza, del raggio dello ione idratato [М (Н 2 O) n ] (dove n = 17, 11, 10, 10 per M + = Na + , K + , Rb + , Cs + rispettivamente).

Il livello di energia esterno dell'atomo SM contiene un singolo elettrone, che è debolmente legato al nucleo, come dimostrano i bassi valori dell'energia di ionizzazione I 1 . Gli atomi di metalli alcalini sono facilmente ionizzati con formazione di cationi M+, che fanno parte di quasi tutti composti chimici questi elementi. I valori di I 2 per tutti i metalli alcalini sono così elevati che, in condizioni realistiche, lo ione M 2+ non si forma. L'elettronegatività degli elementi alcalini è bassa, i loro composti con gli elementi più elettronegativi (cloro, ossigeno, azoto) hanno una struttura ionica, almeno in stato cristallino.

Il piccolo raggio dello ione Li+ e l'elevata densità di carica sono la ragione per cui i composti di litio hanno proprietà simili a quelle dei composti di magnesio (somiglianza diagonale) e allo stesso tempo differiscono dai composti di altri metalli alcalini.

Elementi del gruppo IIA

Il gruppo IIA della Tavola periodica degli elementi comprende berillio Be, magnesio Mg e quattro metalli alcalino terrosi (ALHM): calcio Ca, stronzio Sr, bario Ba e radio Ra, i cui ossidi, precedentemente chiamati "terre", formano alcali quando interagiscono con l'acqua . Il radio è un elemento radioattivo (decadimento α, emivita di circa 1600 anni).

La configurazione elettronica ed alcune proprietà degli elementi del secondo gruppo sono riportate nella tabella seguente.

Secondo la struttura elettronica degli atomi, gli elementi del secondo gruppo sono vicini ai metalli alcalini. Hanno una configurazione a gas nobile, completata

Proprietà	Essere	mg	Circa	sr	Ba	RA
Carica nucleare Z	4	12	20	38	56	88
Configurazione elettronica allo stato fondamentale	2s 2	3s 2	4s 2	5s 2	6s 2	7s 2
Raggio metallico r incontrato, nm	0,112	0,160	0,197	0,215	0,217	0,223
Raggio ionico r ione *, nm	0,027	0,72	0,100	0,126	0,142	0,148
Energia di ionizzazione, 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
Elettronegatività	1,57	1,31	1,00	0,95	0,89	0,90

due s-elettroni nel livello esterno. Allo stesso tempo, differiscono dagli elementi del primo gruppo per valori più elevati di energia di ionizzazione, diminuendo nella serie Be-Mg-Ca-Sr-Ba. Questa tendenza viene violata passando dal bario al radio: l'aumento di P e I per Ra rispetto a Ba si spiega con l'effetto della coppia inerte 6s 2.

Va notato che mentre i metalli alcalini sono caratterizzati da una differenza significativa tra io 1 e io 2 per gli elementi del secondo gruppo, si osserva un salto simile tra io 2 e io 3 . Ecco perché i metalli alcalini nelle sostanze complesse mostrano solo lo stato di ossidazione +1 e gli elementi del secondo gruppo +2. La presenza di un unico stato di ossidazione positivo e l'impossibilità di ridurre gli ioni M 2+ in un mezzo acquoso conferisce grande somiglianza con tutti i metalli s-block.

La modifica delle proprietà per gruppo segue gli schemi generali considerati nell'esempio dei metalli alcalini. L'elemento del secondo periodo, il berillio, come l'elemento del primo gruppo, il litio, differisce significativamente nelle sue proprietà dagli altri elementi del secondo gruppo. Pertanto, lo ione Be 2+, a causa del suo raggio ionico estremamente piccolo (0,027 nm), dell'elevata densità di carica e delle elevate energie di atomizzazione e ionizzazione, è stabile solo nella fase gassosa ad alte temperature. Pertanto, il legame chimico nei composti binari del berillio, anche con gli elementi più elettronegativi (ossigeno, fluoro), ha un alto grado di covalenza. Anche la chimica delle soluzioni acquose di berillio ha le sue specificità: la prima sfera di coordinazione del berillio può contenere solo quattro ligandi ( 2+ , (Be(OH) 4 ] —), che è dovuto al piccolo raggio ionico del metallo e l'assenza di orbitali d.

I metalli alcalino terrosi (Ca, Sr, Ba, Ra) formano un'unica famiglia di elementi, all'interno della quale alcune proprietà (energia di idratazione, solubilità e stabilità termica dei sali) cambiano in modo monotono all'aumentare del raggio ionico e molti dei loro composti sono isomorfi.

Elementi del gruppo IIIA

Elementi del gruppo IIIA: boro B, alluminio Al, gallio Ga, indio In e tallio Tl - hanno pochi isotopi stabili, che è tipico per atomi con numero atomico dispari. La configurazione elettronica del livello di energia esterna nello stato fondamentale ns 2 nð 1 è caratterizzata dalla presenza di un elettrone spaiato. Nello stato eccitato, gli elementi del gruppo IIIA contengono tre elettroni spaiati che, essendo nell'ibridazione sp 2, prendono parte alla formazione di tre legami covalenti. Questo lascia gli atomi con un orbitale non occupato. Pertanto, molti composti covalenti degli elementi del gruppo IIIA sono accettori di coppie di elettroni (acidi di Lewis), cioè possono formare un quarto legame covalente dal meccanismo donatore-accettore, creando il quale cambiano la geometria del loro ambiente: diventa tetraedrico da piatto (uno stato di ibridazione sp 3). Il boro è molto diverso nelle proprietà dagli altri elementi del gruppo IIIA. È l'unico non metallico, è chimicamente inerte e forma legami covalenti con fluoro, azoto, carbonio, ecc. La chimica del boro è più vicina alla chimica del silicio, questa è una somiglianza diagonale. Gli atomi di alluminio e i suoi analoghi pesanti hanno orbitali d vuoti e il raggio dell'atomo aumenta. Gallio, indio e tallio si trovano appena dietro i metalli del blocco D nella tavola periodica, motivo per cui sono spesso indicati come elementi di post-transizione. Il riempimento del d-shell è accompagnato da una contrazione successiva degli atomi; nella riga 3d, risulta essere così forte da livellare l'aumento del raggio quando compare il quarto livello di energia. Come risultato della compressione d, i raggi ionici dell'alluminio e del gallio sono vicini e il raggio atomico del gallio è persino più piccolo di quello dell'alluminio.

Per tallio, piombo, bismuto e polonio, i composti con stati di ossidazione +1, +2, +3, +4, rispettivamente, sono i più stabili.

Per i composti di elementi del gruppo IIIA, lo stato di ossidazione più caratteristico è +3. Nella serie boro-alluminio-gallio-indio-tallio, la stabilità di tali composti diminuisce, mentre aumenta la stabilità dei composti con uno stato di ossidazione di +1. L'energia di legame di M-Hal negli alogenuri di quest'ultimo diminuisce quando si passa da elementi leggeri a M più pesanti, le proprietà anfotere di ossidi e idrossidi si spostano verso una maggiore basicità, la tendenza dei cationi all'idrolisi (interazione con l'acqua) si indebolisce.

La chimica dell'indio e soprattutto del gallio è generalmente molto vicina a quella dell'alluminio. Composti di questi metalli in stati di ossidazione inferiori (Ga 2 O, Ga 2 S, InCl, ecc.) in soluzione acquosa sproporzionato. Per il tallio, lo stato +1, al contrario, è il più stabile a causa dell'inerzia della coppia di elettroni 6s 2.

L'alluminio è nel sottogruppo principale del gruppo III sistema periodico. A livello di energia esterna dell'atomo di alluminio, ci sono p-orbitali liberi, che gli consentono di entrare in uno stato eccitato. In uno stato eccitato, l'atomo di alluminio forma tre legami covalenti o rinuncia completamente a tre elettroni di valenza, mostrando uno stato di ossidazione di +3.

L'alluminio è metallo più comune sulla terra : la sua frazione di massa in la crosta terrestreè 8,8%. La maggior parte dell'alluminio naturale fa parte degli alluminosilicati, sostanze i cui componenti principali sono ossidi di silicio e alluminio.

L'alluminio è un metallo bianco-argento chiaro, fonde a 600°C, è molto duttile, facilmente trafilabile in filo e arrotolato in fogli e fogli. In termini di conducibilità elettrica, l'alluminio è secondo solo all'argento e al rame.

Interazione con sostanze semplici:

1) con alogeni:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

2) con ossigeno:

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

3) con zolfo:

2Al + 3S = Al 2 S 3

4) con azoto:

L'alluminio non reagisce direttamente con l'idrogeno, ma il suo idruro di AlH3 è stato ottenuto indirettamente.

Interazione con sostanze complesse:

1) con acidi:

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

2) con alcali:

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

Se NaOH è allo stato solido:

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

3) con acqua:

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

Proprietà di ossido e idrossido di alluminio: ossido di alluminio, o allumina, Al 2 O 3 è una polvere bianca. L'ossido di alluminio può essere ottenuto bruciando metallo o calcinando idrossido di alluminio:

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

L'ossido di alluminio è praticamente insolubile in acqua. L'idrossido Al (OH) 3 corrispondente a questo ossido si ottiene per azione di idrossido di ammonio o soluzioni alcaline, assunte in carenza, su soluzioni di sali di alluminio:

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

L'ossido e l'idrossido di questo metallo sono anfotero quelli. presentano proprietà sia basiche che acide.

Proprietà di base:

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

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Proprietà acide:

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

2Al(OH) 3 + 6KOH = K 3

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

Alluminio ricevere metodo elettrolitico. Non può essere isolato da soluzioni acquose di sali, perché è molto metallo attivo. Pertanto, il principale metodo industriale per ottenere l'alluminio metallico è l'elettrolisi di una massa fusa contenente ossido di alluminio e criolite.

L'alluminio metallico è ampiamente utilizzato nell'industria, in termini di produzione è al secondo posto dopo il ferro. La maggior parte dell'alluminio va alla produzione di leghe:

Duralluminio - lega di alluminio contenente rame e non un gran numero di magnesio, manganese e altri componenti. I duralluminio sono leghe leggere, resistenti e resistenti alla corrosione. Utilizzato nell'ingegneria aeronautica e meccanica.

magnalina - una lega di alluminio e magnesio. Utilizzato nell'ingegneria aeronautica e meccanica, nelle costruzioni. Resistente alla corrosione acqua di mare, quindi è utilizzato nella cantieristica. Il silumin è una lega di alluminio contenente silicio. Buono per il casting. Questa lega è utilizzata nell'ingegneria automobilistica, aeronautica e meccanica, nella produzione di strumenti di precisione. L'alluminio è un metallo duttile, quindi viene utilizzato per realizzare fogli sottili utilizzati nella produzione di prodotti di ingegneria radio e per imballaggi. I fili sono realizzati in alluminio, vernici argento.

Tabella 19 - Caratteristiche degli elementi 3Ap / gruppo

L'alluminio è nel sottogruppo principale del gruppo III della tavola periodica. Gli atomi degli elementi del sottogruppo nello stato fondamentale hanno la seguente struttura del guscio elettronico esterno: ns 2 np 1 . A livello di energia esterna degli atomi, ci sono p-orbitali liberi, che consentono agli atomi di passare in uno stato eccitato. In uno stato eccitato, gli atomi di questi elementi formano tre legami covalenti o donano completamente tre elettroni di valenza, mostrando uno stato di ossidazione di +3.

L'alluminio è il metallo più comune sulla Terra: la sua frazione di massa nella crosta terrestre è dell'8,8%. La maggior parte dell'alluminio naturale fa parte degli alluminosilicati, sostanze i cui componenti principali sono ossidi di silicio e alluminio. Gli alluminosilicati fanno parte di molte rocce e argille.

Proprietà: Al è un metallo bianco argenteo, è un metallo fusibile e leggero. Ha elevata plasticità, buona conducibilità elettrica e termica. Al è un metallo reattivo. Tuttavia, la sua attività in condizioni normali è alquanto ridotta a causa della presenza di un sottile film di ossido che si forma sulla superficie del metallo quando viene a contatto con l'aria.

1. Interazione con i non metalli. In condizioni normali, l'alluminio reagisce con il cloro e il bromo:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

Quando riscaldato, l'alluminio interagisce con molti non metalli:

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. Interazione con l'acqua. Grazie al film protettivo di ossido sulla superficie, l'alluminio è stabile nell'acqua. Tuttavia, quando questo film viene rimosso, si verifica un'interazione energetica:

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

2. Interazione con acidi. L'alluminio interagisce con acido cloridrico e acido solforico diluito:

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

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

Gli acidi nitrico e solforico concentrato passivano l'alluminio: sotto l'azione di questi acidi, lo spessore del film protettivo sul metallo aumenta e non si dissolve.

4. Interazione con alcali. L'alluminio interagisce con le soluzioni alcaline per rilasciare idrogeno e forma sale complesso:

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

5. Recupero di ossidi metallici. L'alluminio è un buon agente riducente per molti ossidi metallici:

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

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

ossido e idrossido di alluminio. L'ossido di alluminio, o allumina, Al 2 O 3 è una polvere bianca. L'ossido di alluminio può essere ottenuto bruciando metallo o calcinando idrossido di alluminio:

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

L'ossido di alluminio è praticamente insolubile in acqua. L'idrossido Al (OH) 3 corrispondente a questo ossido si ottiene per azione di idrossido di ammonio o soluzioni alcaline, assunte in carenza, su soluzioni di sali di alluminio:

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

L'ossido e l'idrossido di questo metallo sono anfoteri, cioè presentano proprietà sia basiche che acide.

Proprietà di base:

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

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Proprietà acide:

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

2Al(OH) 3 + 6KOH = K 3

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

Produzione. L'alluminio è prodotto con il metodo elettrolitico. Non può essere isolato da soluzioni acquose di sali, perché è un metallo molto attivo. Pertanto, il principale metodo industriale per ottenere l'alluminio metallico è l'elettrolisi di una massa fusa contenente ossido di alluminio e criolite.

Applicazione. L'alluminio metallico è ampiamente utilizzato nell'industria, in termini di produzione è al secondo posto dopo il ferro. La maggior parte dell'alluminio va alla produzione di leghe:

Il duralluminio è una lega di alluminio contenente rame e piccole quantità di magnesio, manganese e altri componenti. I duralluminio sono leghe leggere, resistenti e resistenti alla corrosione. Utilizzato nell'ingegneria aeronautica e meccanica.

Magnalin è una lega di alluminio e magnesio. Utilizzato nell'ingegneria aeronautica e meccanica, nelle costruzioni. Resistente alla corrosione in acqua di mare, quindi viene utilizzato nella costruzione navale.

Il silumin è una lega di alluminio contenente silicio. Buono per il casting. Questa lega è utilizzata nell'ingegneria automobilistica, aeronautica e meccanica, nella produzione di strumenti di precisione.

L'alluminio è un metallo duttile, quindi viene utilizzato per realizzare fogli sottili utilizzati nella produzione di prodotti di ingegneria radio e per imballaggi. I fili sono realizzati in alluminio, vernici argento.

Incarichi con orientamento professionale

1. Per pulire le radici dalla pelle dopo il lavaggio, vengono scottate con una soluzione bollente di carbonato di sodio (W = 4%). Con un eccesso di acido cloridrico nel succo gastrico, gli animali vengono nutriti con una soluzione di bicarbonato di sodio. Scrivi le formule per queste sostanze. Indicare altre aree di applicazione dei sali di sodio e potassio nella pratica agricola, nella vita di tutti i giorni.

2. Lo ioduro di potassio è ampiamente utilizzato per nutrire gli animali con microelementi e per rimuovere i fiori in eccesso sui meli. Scrivi un'equazione per la reazione di ottenere ioduro di potassio, indica l'agente ossidante e l'agente riducente.

3. Perché la cenere di legno (la cenere contiene ioni potassio K + e carbonato - ioni CO 3 2-) utilizzata per fertilizzare i campi si consiglia di conservarla al chiuso o sotto una tettoia? Scrivi le equazioni per le reazioni che si verificano quando la cenere viene inumidita.

4. Troppa acidità del terreno ha un effetto dannoso sulla pianta. In questo caso, è necessario eseguire la calcinazione del terreno. L'introduzione di calcare CaCO 3 nel terreno riduce l'acidità. Scrivi l'equazione per la reazione che ha luogo in questo caso.

5. L'acidità del terreno non cambia dall'introduzione del superfosfato. Tuttavia, l'acidità del superfosfato contenente acido fosforico in eccesso è dannosa per le piante. CaCO 3 viene aggiunto per neutralizzarlo. È impossibile aggiungere Ca (OH) 2, perché il superfosfato si trasformerà in un composto difficile da digerire per le piante. Scrivi le equazioni per le reazioni corrispondenti.

6. Per combattere i parassiti di grano, frutta e verdura, il cloro viene utilizzato al ritmo di 35 g per 1 m 3 di stanza. Calcolare la massa di cloruro di sodio sufficiente a trattare 300 m 3 della stanza con cloro ottenuto per elettrolisi di una massa fusa di questo sale.

7. Per ogni 100 quintali di radici e sommità di barbabietola da zucchero vengono rimossi dal terreno circa 70 kg di ossido di potassio. Quale massa di silvinite KCl Na Cl contenente cloruro di potassio con una frazione di massa di 0,56 può compensare queste perdite?

8. Per l'alimentazione delle patate viene utilizzata una soluzione di cloruro di potassio con una frazione di massa di 0,04. Calcolare la massa di fertilizzante di potassio (KCl) necessaria per ottenere 20 kg di tale soluzione.

9. Quando si ottiene una soluzione nutritiva per la nutrizione delle piante, vengono presi 1 g di KNO 3, 1 g di MgSO 4, 1 g di KH 2 PO 4, 1 g di Ca (NO 3) 2 per 400 ml di acqua. Calcola la frazione di massa (in%) di ciascuna sostanza nella soluzione risultante.

10. Per preservare il grano umido dalla decomposizione, viene trattato con idrosolfato di sodio NaHSO 4. Calcolare la massa di idrosolfato di sodio, che si ottiene facendo reagire 120 g di idrossido di sodio con una soluzione di acido solforico.

11. Quale fertilizzante contiene più potassio: nitrato di potassio (KNO 3), potassio (K 2 CO 3) o cloruro di potassio (KCl)?

12. Il calciocianammide viene utilizzato per la deleafing pre-raccolta del cotone durante la sua raccolta meccanica. Trova la formula di questo composto, sapendo che le frazioni di massa di calcio, carbonio e azoto sono rispettivamente 0,5; 0,15; 0,35.

13. Analizzando la cenere di legno utilizzata nella zootecnia come mangime per il bestiame, è emerso che 70 g di cenere contengono 18,4 g di calcio, 0,07 g di fosforo e 2,3 g di sodio. Calcolare la frazione di massa (in%) di ciascun elemento nella medicazione superiore specificata.

14. Quanto calcare contenente il 90% di carbonato di calcio dovrebbe essere applicato per 30 ettari se la calcinazione è effettuata in ragione di 4 tonnellate di CaO per ettaro.

15. Esistono: a) nitrato di ammonio puro, b) silvinite tecnica contenente il 33% di potassio. Mescolando questi materiali, è necessario ottenere una tonnellata di fertilizzante azoto-potassio contenente il 15% di azoto. Quali quantità di entrambi i materiali devono essere miscelate e quale percentuale di potassio conterrà tale miscela?

4.9 Sezione: I principali metalli di transizione

Scopo: studiare le proprietà dei metalli dei sottogruppi secondari e dei loro composti

I metalli di transizione sono elementi di sottogruppi secondari del sistema periodico.

Con l'aumento massa atomica il carattere metallico degli elementi viene esaltato. Il boro è un non metallo, gli elementi rimanenti (un sottogruppo dell'alluminio) sono metalli. Il boro differisce significativamente nelle proprietà dagli altri elementi ed è più simile al carbonio e al silicio. Gli elementi rimanenti sono metalli a basso punto di fusione, In e Tl - estremamente morbidi.

Proprietà fisiche elementi del sottogruppo principale del gruppo III

Tutti gli elementi del gruppo sono trivalenti , ma con un aumento del numero atomico, la valenza 1 diventa più caratteristica(Tl è prevalentemente monovalente).

Nella serie B-Al-Ga-In-Tl, l'acidità diminuisce e la basicità degli idrossidi R(OH) 3 aumenta. H 3 BO 3 - acido, Al (OH) 3 e Ga (OH) 3 - basi anfotere, In (OH) 3 e Tl (OH) 3 - basi tipiche. TlOH è una base forte.

Consideriamo le proprietà di due soli elementi: in dettaglio - l'alluminio, come rappresentante tipico dei p-metalli, che nella pratica è estremamente utilizzato, e schematicamente - il boro, come rappresentante dei "semimetalli" e che presenta proprietà anomale rispetto a tutti gli altri elementi del sottogruppo.

L'alluminio è il metallo più comune sulla Terra (3° posto tra tutti gli elementi; 8% della composizione della crosta terrestre). Non si trova in natura come metallo libero; fa parte dell'allumina (Al 2 O 3), della bauxite (Al 2 O 3 xH 2 O). Inoltre, l'alluminio si trova sotto forma di silicati in rocce come argille, miche e feldspati.

L'alluminio ha un solo isotopo stabile, il boro, due: 19,9% e 80,1%.

ricevere;

1. Elettrolisi di AlCl 3 fuso:

2AlCl 3 \u003d 2Al + 3Cl 2

2. Il principale metodo industriale è l'elettrolisi di una massa fusa di Al 2 O 3 (allumina) in criolite 3NaF AlF 3:

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

3. Termica sottovuoto:

AlCl 3 + ZK \u003d Al + 3KCl

Proprietà fisiche.

L'alluminio a forma libera è un metallo bianco argenteo con un'elevata conduttività termica ed elettrica. L'alluminio ha una bassa densità, circa tre volte inferiore a quella del ferro o del rame, e allo stesso tempo è un metallo durevole.

Il boro esiste in diverse modificazioni allotropiche. Il boro amorfo è una polvere marrone scuro. Boro cristallino - grigio-nero, con una lucentezza metallica. In termini di durezza, il boro cristallino è al secondo posto (dopo il diamante) tra tutte le sostanze. Il boro non conduce bene a temperatura ambiente. elettricità; proprio come il silicio, ha proprietà di semiconduttore.

Proprietà chimiche .

Superficie alluminio solitamente ricoperto da una forte pellicola di ossido di Al 2 O 3, che ne impedisce l'interazione ambiente. Se questo film viene rimosso, il metallo può reagire vigorosamente con l'acqua:

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

Sotto forma di trucioli o polvere, brucia brillantemente nell'aria, rilasciando una grande quantità di calore:

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

Questa circostanza viene utilizzata per ottenere un certo numero di metalli dai loro ossidi mediante alluminotermia. Così chiamavano la riduzione per polvere di alluminio di quei metalli in cui il calore di formazione degli ossidi è inferiore al calore di formazione di Al 2 O 3, ad esempio:

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

Bor, a differenza dell'alluminio, è chimicamente inerte (soprattutto cristallino). Quindi, reagisce con l'ossigeno solo a temperature molto elevate (> 700 ° C) con formazione di anidride borica B 2 O 3:

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

Il boro non reagisce in nessun caso con l'acqua. Con ancora di più alta temperatura(> 1200°C) interagisce con l'azoto, dando nitruro di boro (usato per la fabbricazione di materiali refrattari):

Il boro reagisce solo con il fluoro a temperatura ambiente, le reazioni con cloro e bromo procedono solo con un forte riscaldamento (rispettivamente 400 e 600 ° C); in tutti questi casi forma BHal 3 trialogenuri - liquidi volatili fumanti nell'aria, facilmente idrolizzati dall'acqua:

2B + 3Hal 2 = 2BHal 3.

Come risultato dell'idrolisi, si forma l'acido ortoborico (borico) H 3 BO 3:

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

A differenza del boro, alluminio già a temperatura ambiente reagisce attivamente con tutti gli alogeni formando alogenuri. Quando riscaldato, interagisce con zolfo (200 °C), azoto (800 °C), fosforo (500 °C) e carbonio (2000 °C):

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3 (solfuro di alluminio),

2Al + N 2 = 2AlN (nitruro di alluminio),

Al + P = AlP (fosfuro di alluminio),

4Al + 3C = Al 4 C 3 (carburo di alluminio).

Tutti questi composti vengono completamente idrolizzati con formazione di idrossido di alluminio e, di conseguenza, acido solfidrico, ammoniaca, fosfina e metano.

L'alluminio è facilmente solubile in acido cloridrico di qualsiasi concentrazione:

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

Gli acidi solforico e nitrico concentrati al freddo non agiscono sull'alluminio. Quando riscaldato, l'alluminio è in grado di ridurre questi acidi senza rilasciare idrogeno:

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

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

Nell'acido solforico diluito, l'alluminio si dissolve con il rilascio di idrogeno:

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

In acido nitrico diluito, la reazione procede con il rilascio di ossido nitrico (II):

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

L'alluminio si dissolve in soluzioni di alcali e carbonati di metalli alcalini con la formazione di tetraidrossialluminati:

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

Gli acidi che non sono agenti ossidanti non reagiscono con il boro e solo l'HNO 3 concentrato lo ossida ad acido borico:

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

Composti con uno stato di ossidazione di +3. I composti del boro più importanti sono gli idruri, gli alogenuri, l'ossido, l'acido borico ei loro sali.

Ossido di boro- B 2 O 3 - massa vetrosa fragile incolore, ossido acido, attacca vigorosamente l'acqua per formare acido ortoborico:

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

H 3 BO 3 è un acido monobasico molto debole, e le sue proprietà acide si manifestano non per l'eliminazione del catione idrogeno, ma per il legame dell'anione idrossido:

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

Quando riscaldato, l'acido borico perde gradualmente acqua, formando prima acido metaborico e poi ossido di boro:

H 3 BO 3 ¾® HBO 2 ¾® B 2 O 3

Quando interagisce con gli alcali, forma tetraborati - sali dell'ipotetico acido tetraborico:

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

La maggior parte dei sali - borati - sono insolubili in acqua, ad eccezione dei borati dell'elemento s. Più di altri viene utilizzato il tetraborato di sodio Na 2 B 4 O 7. La maggior parte dei borati sono polimerici, sono isolati da soluzioni sotto forma di idrati cristallini. Gli acidi borici polimerici non possono essere isolati dalla soluzione, in quanto sono facilmente idratabili. Pertanto, quando gli acidi agiscono sui poliborati, di solito viene rilasciato acido borico ( questa reazione viene utilizzata per produrre un acido):

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

I metaborati anidri si ottengono fondendo ossido di boro o acido borico con ossidi metallici:

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

I più importanti composti di alluminioè ossido di alluminio e idrossido di alluminio.

L'ossido di alluminio Al2O3 è una sostanza cristallina refrattaria bianca, insolubile in acqua. IN condizioni di laboratorio l'ossido di alluminio viene estratto bruciando alluminio o mediante decomposizione termica dell'idrossido di alluminio:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2Al (OH) 3 → Al2O3 + 3H2O.

Le proprietà chimiche dell'ossido di alluminio sono anfotere. Reagisce con gli acidi, mostrando le proprietà degli ossidi basici:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.

Reagisce con gli alcali, esibisce le proprietà degli ossidi acidi. Nelle soluzioni alcaline si formano composti complessi:

Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K.

Quando fusi, si formano sali di acido metaalluminio, ad esempio metaalluminato di potassio:

Al2O3 + 2KOH→2KAlO2 + H2O.

Viene utilizzata la naturale modifica cristallina dell'ossido di alluminio (corindone). DIVERSO campi della scienza e della produzione. Il rubino, ad esempio, è un materiale per la lavorazione di pietre per meccanismi di precisione. I cristalli di corindone sono i corpi di lavoro dei laser. Rubini e zaffiri sono usati per decorare i gioielli. L'ossido di alluminio è il componente principale dello smeriglio, un materiale abrasivo. La refrattarietà e la resistenza alla corrosione dell'ossido di alluminio ne predeterminano l'uso per la produzione di piatti chimici resistenti al calore, mattoni per la posa di forni di vetro.

L'idrossido di alluminio Al (OH) 3 è una sostanza cristallina insolubile in acqua di colore bianco. In laboratorio viene estratto l'idrossido di alluminio da sali solubili di alluminio quando interagiscono con soluzioni alcaline, ad esempio:

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

L'idrossido di alluminio risultante ha l'aspetto di un precipitato gelatinoso.

L'idrossido di alluminio presenta proprietà anfotere e si dissolve sia negli acidi che negli alcali:

Al(OH) 3 + 3HCl →AlCl3 + 3H2O

Al (OH) 3 + NaOH → Na.

Quando l'idrossido di alluminio viene fuso con l'idrossido di sodio, si forma metaalluminato di sodio:

Al (OH) 3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O.

La capacità dell'idrossido di alluminio di reagire con gli acidi viene utilizzata nella terapia. Fa parte di medicinali Che sono usati per ridurre l'acidità e ridurre il bruciore di stomaco.

Reazione con cloruro di bario. Gli ioni borato, quando interagiscono con il cloruro di bario in soluzioni acquose, formano un precipitato cristallino bianco di metaborato di bario Ba (BO 2) 2

Reazioni analitiche del catione alluminio Al 3+

1. Reazione con alcali:

A1 3+ + 3 OH→A1(OH) 3 ↓ (bianco)

2. Reazione con nitrato di cobalto - formazione di -thenar blue.

Il blu di thenar è un ossido misto di alluminio e blu cobalto.

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.

Il boro è un oligoelemento di impurità, la sua frazione di massa nel corpo umano è 10 -5 %. Il boro è concentrato principalmente nei polmoni (0,34 mg), nella tiroide (0,30 mg), nella milza (0,26 mg), nel fegato, nel cervello (0,22 mg), nei reni, nel muscolo cardiaco (0,21 mg). L'effetto biologico del boro non è stato ancora sufficientemente studiato. È noto che il boro è presente nei denti e nelle ossa, apparentemente sotto forma di sali poco solubili dell'acido borico con cationi metallici.

8950 0

Il gruppo 14 comprende C, Si, Ge, Sn, Pb (tabelle 1 e 2). Come gli elementi del sottogruppo 3A, questi sono elementi p con una configurazione elettronica simile del guscio esterno - s 2 p 2. Mentre ti sposti verso il basso nel gruppo, il raggio atomico aumenta, causando l'indebolimento del legame tra gli atomi. A causa della crescente delocalizzazione degli elettroni dei gusci atomici esterni, la conduttività elettrica aumenta nella stessa direzione, quindi le proprietà degli elementi cambiano da non metalliche a metalliche. Il carbonio (C) sotto forma di diamante è un isolante (dielettrico), Si e Ge sono semimetalli, Sn e Pb sono metalli e buoni conduttori.

Tabella 1. Alcune proprietà fisiche e chimiche dei metalli del gruppo 14

	Nome		Si riferisce, a. peso	Formula elettronica	Raggio, pm	Isotopi principali (%)
	Carbonio Carbonio [dal lat. carbone - carbone]				covalente 77 con doppio legame 67, con triplo legame 60	14 C (tracce)
	Silicio Silicio [dal lat. silicis - selce]				atomico 117, covalente 117
	Germanio Germanio [dal lat. Germania]			3d 10 4s 2 4p 2	atomico 122,5, covalente 122
	Tin Tin [dall'anglosassone. latta, lat. stanno]			4d 10 5s 2 5p 2	atomico 140,5, covalente 140
	Piombo Piombo [dall'anglosassone. piombo, lat. piombo]			4f 14 5d 10 6s 2 6p 2	atomico 175, covalente 154

Tutti gli elementi di questo gruppo formano composti con uno stato di ossidazione di +4. La stabilità di questi composti diminuisce quando ci si sposta nella parte inferiore del gruppo, mentre, come nei composti bivalenti, al contrario, aumenta con tale movimento. Tutti gli elementi tranne si, formano anche composti con valenza +2, che è dovuta a " effetto coppia inerte»: tirando dentro un paio di esterni S-elementi nel guscio elettronico interno a causa della peggiore schermatura degli elettroni esterni D- E F-elettroni rispetto a S- E R-elettroni dei gusci interni dei grandi atomi dei membri inferiori del gruppo.

Le proprietà degli elementi di questo gruppo hanno permesso di utilizzarli come rivestimenti antialghe (AP) per le navi. I primi rivestimenti di questo tipo utilizzati Pb, quindi ha iniziato a presentare domanda sn(sotto forma di un radicale bis-tributil organostanico associato a un polimero di carbonio). Per motivi ambientali, nel 1989 l'uso di questi, oltre ad altri metalli tossici nel PP ( Hg, Cd, As) è stato bandito, sostituito dal PP a base di polimeri organosilicio.

Tavolo 2. Il contenuto nel corpo, le dosi tossiche (TD) e letali (LD) di metalli del 14° gruppo

	Nella crosta terrestre (%)	Nell'oceano (%)	Nel corpo umano
			Medio (con un peso corporeo di 70 kg)			Sangue (mg/l)
							di solito non è tossico, ma sotto forma di cianuri di CO e CN è molto tossico
		(0,03-4,09)x10 -4					Non tossico
		(0,07-7)x10 -10					Non tossico
		(2.3-8.8)x10 -10			(0,33-2,4)x10 -4		TD 2 g, LD nd, un po' di organostanno. composti sono altamente tossici
					(0,23-3,3)x10 -4		TD 1 mg, LD 10 g

Carbonio (C) - diverso da tutti gli altri elementi del cd catenazione, cioè la capacità di formare composti in cui i suoi atomi sono legati tra loro in lunghe catene o anelli. Questa proprietà spiega la formazione di milioni di composti chiamati biologico, che è dedicato a una sezione separata di chimica - chimica organica.

La capacità del carbonio di catenazione è spiegata da diverse caratteristiche:

In primo luogo, forza connessioni C - C. Pertanto, l'entalpia media di questo legame è di circa 350 kJ/mol, mentre l'entalpia del legame Si - Si— solo 226 kJ/mol.

In secondo luogo, la capacità unica degli atomi di carbonio di ibridazione: istruzione 4 sp 3 orbitali con orientamento tetraedrico (che assicurano la formazione di semplici legami covalenti), oppure 3 sp 2 orbitali orientati sullo stesso piano (fornendo la formazione di doppi legami), oppure 2 sp-orbitali con orientamento lineare (fornendo la formazione di tripli legami).

Pertanto, il carbonio può formare 3 tipi di ambiente di coordinamento: lineare per molecole a due e tre atomi, quando il CN dell'elemento è 2, triangolare piano per molecole di grafite, fullereni, alcheni, composti carbonilici, anello benzenico, quando il CN è 3, e tetraedrico per alcani e loro derivati ​​con CN = 4.

In natura, il carbonio si presenta sotto forma di allotropico, cioè varie forme strutturali (grafite, diamante, fullereni), nonché sotto forma di materie prime calcaree e idrocarburiche (carbone, petrolio e gas). Viene utilizzato sotto forma di coke nella fusione dell'acciaio, nerofumo nella stampa, carbone attivo nella purificazione dell'acqua, zucchero, ecc.

Nel 2010 è stato assegnato il Premio Nobel per la Fisica per lo studio di una forma unica DA- grafene. I vincitori - nativi della Russia - A. Geim e K. Novoselov sono riusciti a ottenere questo materiale dalla grafite. È un cristallo bidimensionale, cioè sembra una griglia di atomi di C spessa un atomo, struttura ondulatoria, che garantisce la stabilità del cristallo. Le sue proprietà sono molto promettenti: è il materiale trasparente più sottile di tutti attualmente conosciuti, inoltre è estremamente resistente (circa 200 volte più resistente dell'acciaio), ha conducibilità elettrica e termica. A temperatura ambiente resistenza elettrica il più piccolo tra tutti i conduttori conosciuti. Nel prossimo futuro, il grafene sarà utilizzato per creare computer ad altissima velocità, schermi piatti e pannelli solari, nonché rilevatori di gas sensibili che rispondono a diverse molecole di gas. Non sono escluse altre aree di utilizzo.

Sotto forma di ossido ( COSÌ) e cianuri ( CN-) il carbonio è molto tossico perché interrompe i processi respiratori. I meccanismi di azione biologica di questi composti sono diversi. Il cianuro inibisce l'enzima respiratorio citocromo ossidasi contattare rapidamente Xi- il centro attivo dell'enzima, che blocca il flusso di elettroni all'estremità della catena respiratoria. COSÌ, essendo una base di Lewis, si lega ad un atomo Fe nella molecola di emoglobina è più forte di o 2, formando carbonilemoglobina privo della capacità di legare e trasportare o 2. Capacità COSÌ forma collegamenti con D-metalli in bassi stati di ossidazione portano alla formazione di diversi composti carbonilici. Per esempio, Fe in una sostanza molto tossica - psitacarbopile Fe(CO) 5 ha uno stato di ossidazione zero e nel complesso [ Fe(CO) 4 ] 2- è lo stato di ossidazione -2 (Fig. 1).

Riso. uno.

Stabilizzazione di un atomo di metallo in uno stato di ossidazione basso in complessi con COSÌ a causa della capacità del carbonio di sporgere a causa della struttura del basso R*-orbitali nel ruolo ligando accettore. Questi orbitali si sovrappongono agli orbitali occupati del metallo, formando una coordinazione R-legame in cui agisce il metallo donatore elettroni. Questa è una delle poche eccezioni alla regola generale per la formazione di CS, dove l'accettore di elettroni è un metallo.

Non ha senso descrivere le proprietà del carbonio in modo più dettagliato, poiché, di norma, non solo non è determinato nell'analisi multielemento, ma anche la sua miscela nel campione è considerata indesiderabile e soggetta alla massima rimozione durante la preparazione del campione. Nell'analisi delle emissioni ottiche, fornisce uno spettro molto ampio, aumentando il rumore di fondo e riducendo così il limite di sensibilità per rilevare gli elementi da determinare. Con spettrometria di massa molecole organiche formare un gran numero di frammenti di molecole con differenti peso molecolare, determinando una significativa interferenza nell'analisi. Pertanto, nella stragrande maggioranza dei casi, tutte le sostanze contenenti carbonio vengono rimosse durante la preparazione del campione.

Silicio (Si) - semimetallo. Quando la silice è ridotta ( SiO 2) il nero amorfo è formato da carbonio si. cristalli si l'elevata purezza assomiglia a un metallo grigio-blu. Il silicio è usato nei semiconduttori, leghe e polimeri. È importante per alcune forme di vita, ad esempio per costruire gusci in diatomee; possibilmente importante per il corpo umano. Alcuni silicati sono cancerogeni, altri causano la silicosi.

In tutte le connessioni si tetravalente, forma legami chimici di natura covalente. L'ossido più comune SiO 2. Nonostante l'inerzia chimica e l'insolubilità in acqua, una volta ingerito, può formare acidi silicici e composti organosilicio con proprietà biologiche implicite. Tossicità SiO 2 dipende dalla dispersione delle particelle: più piccole sono, più sono tossiche, nonostante le correlazioni tra la solubilità delle varie forme SiO 2 e la silicogenicità non è osservata. Il rapporto della tossicità degli acidi silicici con si dimostra la completa inerzia della polvere di diamante della stessa finezza.

Recentemente, è stato notato che nei mezzi biologici, gli acidi silicici sono coinvolti nella formazione idrossilaluminosilicati, e questo fenomeno non può essere spiegato dalla relazione Si-C, Nessuna connessione Si-O-C. Con l'espansione dell'uso industriale Al e suoi composti tramite alluminosilicati Al sempre più coinvolti in molte reazioni biochimiche. In particolare, i gruppi funzionali contenenti ossigeno e fluoro formano facilmente composti complessi altamente stabili con Al pervertendo il loro metabolismo.

Il più studiato tra i composti organosilicio siliconi- polimeri, lo scheletro della cui molecola è costituito da atomi interconnessi alternati si e o 2. Agli atomi si nei siliconi sono attaccati gruppi alchilici o arilici. Disponibilità si nei composti organosilicio, modifica radicalmente le proprietà delle sostanze quando non lo contengono. Ad esempio, i polisaccaridi convenzionali possono essere isolati e purificati usando etanolo forte, che precipita il polisaccaride fuori dalla soluzione. I carboidrati contenenti silicio, invece, non precipitano nemmeno in etanolo al 90%. La classificazione dei composti organosilicio è presentata in Tabella. 3.

Tabella 3 Polimeri siliconici

	Nome e struttura	Nota
		Composto solo da si. L'energia di legame di una catena di carbonio C - Cè 58,6 e Si - Si 42,5 kcal/mol, e quindi i poliorganosilani sono instabili.
		Energia di legame Si-O 89,3 kcal/mol. Pertanto, questi polimeri sono forti, resistenti alla temperatura e alla degradazione ossidativa. Questa classe di polimeri ha una struttura molto varia. I polisilossani lineari sono ampiamente utilizzati come gomme sintetiche elastiche e resistenti al calore.
		Atomi nella catena principale si separati da catene di atomi di carbonio.
		La catena principale contiene gruppi silossani separati da catene di carbonio.
		La spina dorsale è composta da atomi DA, e gli atomi si contenuti in gruppi laterali o propaggini.
		Le catene macromolecolari includono gli atomi Si, O e metalli, dove M = Al, Ti, Sb, Sn, B.

Il meccanismo di sviluppo più probabile silicosi considerare la distruzione dei fagociti che hanno catturato le particelle SiO 2. Quando interagiscono con i lisosomi, le particelle di silicio distruggono i lisosomi e la stessa cellula dei fagociti, causando il rilascio di enzimi e frammenti di molecole di organelli. Interagiscono con altri fagociti, ovvero viene avviato un processo a catena di morte dei fagociti. Se c'è una certa quantità di acidi silicici nella cellula, questo processo viene accelerato. L'accumulo di macrofagi morti avvia la produzione di collagene nei fibroblasti circostanti, a seguito della quale la sclerosi si sviluppa nel focus.

L'acido silicico colloidale è un potente emolitico, cambia il rapporto tra le proteine ​​del siero, inibisce una serie di enzimi respiratori e tissutali, interrompe il metabolismo di molte sostanze, incluso il fosforo. Di recente è stata prestata molta attenzione ioni di silicio (R 3 Si+). Mostrano l'abilità unica dell'atomo si di ampliare la sua sfera di coordinazione, sotto forma di accrescimento della sua elettrofilia. Interagisce con tutti i nucleofili, compresi gli ioni di carica opposta (compresi gli intermedi metabolici reattivi) e le molecole di solvente. Pertanto, nelle fasi condensate, diventano “sfuggenti” ed è difficile individuarli (Kochina et al., 2006).

I polimeri organosilicio (OSP) furono usati per la prima volta come rivestimenti anti-alghe autolucidanti dello scafo delle navi (Tsukerman, Rukhadze, 1996). Tuttavia, sono stati poi proposti vari metodi per l'uso delle COP in altri settori dell'economia nazionale, in particolare in medicina come protesi ossee forti.

Germanio (Ge) — semimetallo anfotero; ad altissima purezza, appare come fragili cristalli bianco-argento. Viene utilizzato in semiconduttori, leghe e vetri speciali per ottica a infrarossi. È considerato uno stimolante biologico. Nei composti, mostra uno stato di ossidazione di +2 e +4.

Assorbimento di biossido e alogenuri ge debole nell'intestino, ma sotto forma di germanati m 2 GeO 4 è leggermente migliorato. Il germanio non si lega alle proteine ​​plasmatiche ed è distribuito tra eritrociti e plasma in un rapporto di circa 2:1. Rapidamente (emivita di circa 36 ore) viene escreto dal corpo. Tossicità generalmente bassa.

Stagno (Sn) - metallo morbido e duttile. Viene utilizzato nei lubrificanti, leghe, saldature, come additivo ai polimeri, nella composizione di vernici per rivestimenti antivegetative, nella composizione di composti organostannici volatili altamente tossici per piante e animali inferiori. Sotto forma di composti inorganici, non è tossico.

Ha due enantiotropo, "grigio" (b) e "bianco" (c) stagno, cioè diverse forme allotropiche che sono stabili in un certo intervallo di condizioni. La temperatura di transizione tra queste forme ad una pressione di 1 atm. pari a 286,2°K (13,2°C). Lo stagno bianco ha una struttura di modifica grigia distorta con CN = 6 e una densità di 7,31 g/cm 3 . È stabile in condizioni normali, ea bassa temperatura si trasforma lentamente in una forma a struttura romboidale con CN = 4 e densità di 5,75 g/cm 3 . Un tale cambiamento nella densità del metallo a seconda della temperatura del mezzo è estremamente raro e può causare conseguenze drammatiche. Ad esempio, nelle condizioni dei freddi inverni, i bottoni di latta sulle uniformi dei soldati furono distrutti e nel 1851, nella chiesa di Seitz, le canne di latta dell'organo si trasformarono in polvere.

Nel corpo si deposita nel fegato, nei reni, nelle ossa, nei muscoli. Con l'avvelenamento da stagno, l'eritropoiesi diminuisce, che si manifesta con una diminuzione dell'ematocrito, dell'emoglobina e del numero di globuli rossi. C'è stata anche un'inibizione 5-aminolevulinato deidratasi, uno degli enzimi nella catena di biosintesi dell'eme, così come gli enzimi epatici glutatione reduttasi e deidrogenasi glucosio-6-fosfato, lattato e succinare. Apparentemente sn escreto dal corpo come parte di complessi con SH contenenti substrati.

Piombo (Pb) - metallo tenero, malleabile, duttile. Nell'aria umida è ricoperto da un film di ossido, resistente all'ossigeno e all'acqua. Utilizzato in batterie, cavi, vernici, vetro, lubrificanti, benzina e prodotti per la protezione dalle radiazioni. È un metallo tossico del gruppo di rischio 1, poiché si accumula nel corpo nel tessuto osseo con funzionalità renale compromessa e nel sistema cardiovascolare. Nei paesi sviluppati, il suo contenuto è controllato con visita medica obbligatoria della popolazione. Provoca varie malattie.

Bioinorganici medici. G.K. Barashkov