Химия и биологическая роль элементов IБ группы

    ГБОУ  ВПО ОРЕНБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ 

    МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

    МИНЗДРАВСОЦРАЗВИТИЯ РФ 

    Кафедра химии и фармацевтической химии 
 
 
 

    Реферат по химии на тему

    «Химия и биологическая роль элементов IБ группы» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Выполнила: студентка 1 курса лечебного факультета

    Григорьева  Александра

    Проверила преподаватель:

    Захарова  Ольга Васильевна 
 
 
 
 

    Оренбург 2011 
 
 
 

    Содержание 
 

1. Общая характеристика, краткие сведения

 об  истории открытия элементов и  их распространённости в природе….....3 

2. Изменение в группе величины радиусов

атомов  и ионов, потенциала ионизации……………………………………... 5 

3. Свойства простых веществ: реакции с кислотами…………………………5. 

4. Свойства важнейших соединений Ме (I). ………………………………….7 

5 Свойства соединений меди (II) и

 золота (III) (окислительно-восстановительные

 реакции,  реакции комплексообразования и 

 образования малорастворимых соединений)…………………………………9 

6. Качественные реакции на  ионы меди и серебра…………………………..12 

7. Медико-биологическое значение меди……………………………………..13 

8. Применение соединений меди, серебра и золота в медицине. …………...15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1Общая характеристика, сведения об истории открытия элементов и их распространённости в природе. 

    В группе Iб, полностью представленной древними элементами – медью, серебром, золотом 

    Физико-химические константы

    простых веществ элементов группы меди 

 

    *мягкие, ковкие и пластичные металлы

    (для сравнения, модуль Юнга для стали 208 ГПа) 

    Мне хотелось бы рассказать о каждом металле отдельно, т.к. их история уникальна, и каждый элемент заслуживает отдельного внимания.

    Начну с золота, самого благородного металла из IБ группы. 

    Золото - это редко встречающийся элемент. Его среднее содержание всего 0,3 г на тонну веса Земли, включая металлическое ядро, концентрация золота в котором, по крайней мере, в пять раз больше средней

    В земной коре континентов, состоящей из различных горных пород, золота и того меньше - 5 мг (0,005 г) на тонну. Чтобы добыть золото для обручального кольца, пришлось бы переработать 2 тыс. тонн породы. К счастью, есть месторождения - участки с исключительно высокой концентрацией драгоценного металла, - где его добыча требует несравнимо меньших затрат.

    Так же одной из причин, почему золото является сегодня столь уважаемым и почитаемым драгоценным металлом, является то, что оно имеет захватывающую историю. От Египетских пирамид до Джеймса Бонда, от «Одиссеи» Гомера до калифорнийской золотой лихорадки, золото играло восхитительную роль в мировой истории и культуре на протяжении тысячелетий.

       
      Переходим к серебру, чуть менее благородному чем золото.

    Человечество знакомо с ним очень давно. Во всех индоевропейских языках название этого металла звучит похоже (нем. «Silber», англ. «silver» и т. д.) и происходит от слова «сарпа», которое на санскрите означает Луну.

    Историю открытия серебра можно разделить на несколько этапов. Важной поворотной вехой стали эксперименты средневековых алхимиков, главной целью которых было превращение иных металлов в золото. Серебро рассматривалось как своеобразный «перевалочный пункт» на этом пути. Так с помощью проб и ошибок европейцы научились извлекать серебро из его соединений с хлором, мышьяком и другими химическими элементами. 

    Ag₂S+4NaCN=2Na[Ag(CN)₂]+Na₂S

     
2Na[Ag(CN)₂] + Zn = Na₂[Zn(CN)₄] + 2Ag 

     Тогда же было отмечено сходство между серебром и медью (их даже рассматривали как один металл, который имеет различную окраску).

    В истории открытия серебра встречаются такие известные имена как Парацельс, Шееле, другие. Эти ученые изучали как сам металл, так и его соединения. Причиной их пристального интереса стали удивительные свойства серебра. Речь идет в первую очередь о его дезинфицирующих способностях, замеченных еще в древности. Например, египетские врачи использовали серебряные пластины для обработки раны: в результате раны не гноились и заживали намного быстрее. 

    Переходим к последнему элементу IБ группы – меди 

    Это - один из первых металлов, которые человек стал применять для технических целей. Периоды использования меди и бронзы ознаменовали целые эпохи культурного развития человечества под названием медный век и бронзовый век. Медь была впервые использована еще десять тысяч лет назад. Кулон из меди, изготовленный около 8700 г.д.н.э, был найден на севере современного Ирака .Древнейшие изделия, по-видимому, из самородной меди, найденные в Египте, относятся к тысячелетию до н. э. 

    Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где уже в III в. до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. У Страбона медь именуется халкосом от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья.

    Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4

    2. Изменение в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. 

    Для того чтобы было легче проследить изменения велечин радиуса атомов и ионов, я составила таблицу:

 

    С помощью этой таблицы легко проследить, что сверху вниз (по т. Менделеева) атомный  радиус, ионный радиус, потенциал ионизации  увеличиваются. Чем больше атомный вес, тем больше все перечисленный параметры.  
 

    

3. Свойства  простых веществ: реакции с кислотами.

 

    Золото.

    Золото  — самый инертный металл, стоящий  в ряду напряжений правее всех других металлов, при нормальных условиях оно не реагирует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам.

      НОЗатем была открыта способность царской водки растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.

    Au + HNO3(конц.) + 4HCl(конц.) = HAuCl4 + NO + 2H2O

    Из  чистых кислот золото растворяется только в горячей концентрированной селеновой кислоте:

    2Au + 6H2SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3H2SeO3 + 3H2O

    Серебро

    Реагирует с сероводородом с образованием черного сульфида серебра (I)

    4Ag + H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

    Этой реакцией объясняется потемнение сребрянных изделий на воздухе.

    Серебро благородный металл, поэтому реагирует только с кислотами-окислителями (азотной, горячей конц. серной кислотой).

    Следующую реакцию серебра древние алхимики представляли так

     «“Крепкая водка” пожирает “луну”, выпуская “лисий хвост”. Сгущение полученной жидкости порождает “адский камень”, который чернит ткань, бумагу и руки. Чтобы “луна” опять взошла, прокаливай “адский камень” в печи».   

     Ag + 2HNo3(конц.)= AgNOз  +NO2 + 2H2O

    «Адский камень» – нитрат серебра – при нагревании разлагается с образованием серебра – «луна взошла»:

    2АgNO3 (кр.)

2Аg + 2NO2 + O2 . 

    Рассмотрим теперь такую реакцию:

    2Ag+2H2SO4(конц.)=Ag2SO4+SO2+2H2O

     
В концентрированной горячей серной кислоте (очень сильной кислоте) серебро растворяется потому, что кислота здесь выступает как окислитель, окисляя серебро,

     Ag - e --> Ag+   - восстанавитель (Ag)

      S⁺⁶ + 2e --> S⁺⁴  - окислитель (H₂SO₄)

    Разбавленная серная кислота теряет окислительные свойства и реакция с ней может идти только по пути замещения водорода более активным элементом, но серебро с ней не взаимодействует, потому что находится в ряду напряжений металлов правее водорода, т.е. менее активно и не может вытеснять водород.