Биологическая роль халькогенов

Сера играет важную роль в жизни растений, животных и человека. В животных организмах сера входит в состав почти всех белков, в серосодержащие аминокислоты ― цистеин и метионин, а также в состав витамина В1 и гормона инсулина. При недостатке серы у овец замедляется рост шерсти, а у птиц отмечена плохая оперяемость.

Из растений больше всего потребляют серу капуста, салат, шпинат. Богаты серой также стручки гороха и фасоли, брюква, редис, репа, лук, хрен, тыква, огурцы; бедны серой арбуз и красная свекла.

По химическим свойствам селен и теллур очень похожи на серу, но по физиологическим являются ее антагонистами. Для нормального функционирования организма необходимы очень малые количества селена. Селен положительно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы, образование красных кровяных телец, повышает иммунные свойства организма. Повышенное количество селена вызывает у животных заболевание, проявляющееся в исхудании и сонливости. Недостаток селена в организме ведет к нарушению работы сердца, органов дыхания, повышается температура тела и может даже наступить смерть. Существенное влияние селен оказывает на зрение животных. Например, у оленей, которые отличаются высокой остротой зрения, в сетчатке глаз селена содержится в 100 раз больше, чем в других частях тела. В растительном мире много селена содержат все бобовые растения. Особенно большое его количество накапливает растение астрагал.

Физиологическая роль теллура для растений, животных и человека изучена меньше, чем селена. Известно, что теллур менее токсичен по сравнению с селеном и соединения теллура в организме быстро восстанавливаются до элементарного теллура, который в свою очередь соединяется с органическими веществами.

Общая характеристика элементов подгруппы азота

В главную подгруппу пятой группы входят азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), сурьма (Sb) и висмут (Bi).

Сверху вниз в подгруппе от азота к висмуту неметаллические свойства уменьшаются, а металлические свойства и радиус атомов ― увеличиваются. Азот, фосфор, мышьяк являются неметаллами, а сурьма относится к металлам.

Подгруппа азота

Сравнительные характеристики	7N азот	15Р фосфор	33As мышьяк	51Sb сурьма	83Bi висмут
Электронное строение	1S22S22p3	…3S23p3	…3d104S24p3	…4d105S25p3	…4f145d106S26p3
Степень окисления	-1, -2, -3, +1, +2, +3, +4, +5	-3, +1, +3, +4,+5	-3, +3, +5
Электро-отрицательность	3,07	2,10	2,20	1,82	1,67
Нахождение в природе	В свободном состоянии ― в атмосфере (N2 ― азот), в связанном ― в составе NaNO3 ― чилийская селитра; КNO3 ― индийская селитра	Ca3(РО4)2 ― фосфорит, Ca5(РО4)3(ОН) ― гидрооксилапатит, Ca5(РО4)3F ― фторапатит	As2S3 ― аурипигмент, As4S4 ― рельгар, FeAsS ― арсенопирит	Sb2S3 ― антимонит или сурьмяный блеск	Bi2S3 ― висмутин или висмутовый блеск, Bi2О3 ― бисмит или висмутовая охра
Содержание в земной коре, массовая доля, %	0,04	8,0·10-2	5·10-4	5·10-5	2·10-5
Аллотропические формы при обычных условиях	Азот (одна форма)	Белый, красный, черный фосфор	Металлический (серый) мышьяк	Серая сурьма	Висмут (одна форма)
Агрегатное состояние	Газ	Кристаллические вещества	Металлоподобное кристаллическое вещество	Металлоподобное кристаллическое вещество	Мягкий металл

Важнейшие формы кислотных оксидов элементов этой подгруппы Э2О3 и Э2О5, им соответствуют кислоты НЭО2 или Н3ЭО3, и НЭО2 или Н3ЭО4:

· N2+3O3 → HN+3O2 (азотистая кислота);

· N2+5O5 → HN+5O3 (азотная кислота);

· (фосфористые кислоты);

· (фосфорная кислота).

Элементы подгруппы азота образуют газообразные водородные соединения (NH3 ― аммиак, РН3 ― фосфин).

Водные растворы аммиака и фосфина представляют собой слабые основания:

NH3 + Н2О ↔ NH4ОН ↔ NH4+ + ОН – (гидроксид аммония);

РH3 + Н2О ↔ РH4ОН ↔ РH4+ + ОН- (гидроксид фосфония).