Химия и биологическая роль элементов IIIA-группы - Реферат

КАФЕДРА ХИМИИ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ "Химия и биологическая роль элементов IIIA-группы"Цель: изучить химию и биологическую роль элементов IIIA-группы Изучить изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации.Менделеева входят бор, алюминий, галлий, индий и таллий. Атомы этих элементов содержат на внешнем энергетическом уровне три электрона (ns2np1), один из которых неспарен. Атомы элементов IIIA группы могут переходить в возбужденное состояние и увеличивать число неспаренных электронов до 3, поэтому в соединениях они могут проявлять высшую валентность, равную номеру группы III. Радиус атома при переходе от бора к алюминию увеличивается, а от алюминия к галию несколько уменьшается, а затем опять увеличивается. Через некоторое время, через два года, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием.Химически бор довольно инертен и при комнатной температуре взаимодействует только со фтором : При нагревании бор реагирует с другими галогенами с образованием тригалогенидов, с азотом образует нитрид бора BN, с фосфором - фосфид BP, с углеродом - карбиды различного состава (B4C, B12C3, B13C2). При нагревании в атмосфере кислорода или на воздухе бор сгорает с большим выделением теплоты, образуется оксид B2O3 : С водородом бор напрямую не взаимодействует, хотя известно довольно большое число бороводородов (боранов) различного состава, получаемых при обработке боридов щелочных или щелочноземельных металлов кислотой: При сильном нагревании бор проявляет восстановительные свойства. При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной пленкой и потому не реагирует с классическими окислителями : с H2O (t°), O2 , HNO3 (без нагревания). Легко реагирует с простыми веществами: 1. с кислородом , образуя оксид алюминия : 2. с галогенами (кроме фтора ), образуя хлорид , бромид или иодид алюминия : 3. с другими неметаллами реагирует при нагревании: · со фтором , образуя фторид алюминия : · с серой , образуя сульфид алюминия : · с азотом , образуя нитрид алюминия : · с углеродом , образуя карбид алюминия : 4. Со сложными веществами: · с водой (после удаления защитной оксидной пленки, например, амальгамированием или растворами горячей щелочи): · со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов ): · легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: · При нагревании растворяется в кислотах - окислителях, образующих растворимые соли алюминия: · восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия ): o ГаллийОртоборная кислота H3BO3 - белое кристаллическое вещество, относится к очень слабым кислотам. В отличии от других кислот, ее протолитические свойства связаны не с отщеплением протонов, а с присоединением ионов ОН-: H3BO3 Н2О= [В (ОН) 4] - Н Ортоборная кислота при нагревании легко теряет воду и превращается в метаборную кислоту НВО2, затем в тетраборную - H2B4O7 и, наконец, в оксид В2О3.В ряду галогенидов алюминия ALF3 сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. С галогенидными солями ряда одновалентных металлов галогениды алюминия образуют комплексные соединения, главным образом типов M3 [ALF6] и M [ALHAL4] (где Hal - хлор, бром или иод). Оксиды галлия (III) Ga2O3 (белого цвета) и индия (III) In2O3 (желтого цвета) могут быть получены прямым синтезом. Оксид таллия (III) Tl2O3 (коричневого цвета) образуется окислением оксида таллия (I) озоном.Концентрируется в легких, щитовидной железе, селезенке, печени, мозге. Значение бора в организме человека: · улучшает метаболизм и поддерживает синтез белков; Концентрируется главным образом в сыворотке крови, легких, печени, костях, ногтях, волосах, всходит в структуру нервных оболочек мозга. Алюминий достаточно сильно влияет на человеческий организм, поскольку его можно обнаружить почти во всех органах. В организме человека этот элемент обеспечивает установление связи с азотом и кислородом.Они поражают нервную систему, желудочно-кишечный тракт , почки. Острые отравления таллием, как правило, являются следствием случайного или преднамеренного приема больших доз солей металла per os. Всасывание вещества осуществляется всеми возможными путями: через кожу, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Высокое содержание определяется также в слюнных железах, сердечной мышце, печени.В заключении необходимо отметить, что биологическая роль р-элементов ІІІА-группы изучена недостаточно.

Содержание

I. Введение

II. Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространенности в природе. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации

III. Сравнение химических свойств простых веществ

IV. Борная кислота, ее производные

V. Свойства галогенидов алюминия и гидрида алюминия

VII. Медико-биологическое значение элементов IIIA-группы

VIII. Токсичность таллия

IX. Заключение

Список литературы