Пояснити механізм утворення йонного зв'язку на прикладі хлориду натрію. Характеристика йонного зв'язку.

Йонний зв'язок виникає між металічними і неметалічними елементами. Атоми металічних елементів віддають електрони і перетворюються на позитивно заряджені йони - катіони. Атоми неметалічних елементів приєднують електрони і перетворюються на негативно заряджені йони - аніони. Так при утворенні сполуки натрій хлориду атом Натрія віддає електрони атома Хлору.

Пояснити механізм утворення водневого зв'язку на прикладі води. Характеристика водневого зв'язку.

Водневий зв’язок виникає внаслідок електростатичної взаємодії між атомом Гідрогену, що має частково позитивний заряд, та атомами з неподіленими парами електронів. (Що мають велику електронегативність F, N, O)

Особливо великий вплив має водневий зв’язок на властивості води. Це є наслідком того, що в кожній молекулі води є два протони, які можуть брати участь в утворенні двох водневих зв’язків. Щоб відірвати їх одна від одної, потрібна порівняно велика енергія. Цим пояснюється надзвичайно висока температура кипіння води.

Класифікація біогенних елементів за вмістом в організмі людини. Навести приклад. Органогенні елементи.

Біогенні елементи, масова частка яких перевищує 0,01 % маси тіла, нале­жать до макроелементів. До них віднесено 12 елементів: органогени (С, Н, О, И, Р, S), йони електролітів (Na, К, Са, Мg, СІ) і Ферум. Вони становлять 99,99 % живого субстрату. Біогенні елементи, сумарний уміст яких становить близько 0,01 %, відносять до мікроелементів.

За вмістом у організмі: макроелементи (>0,01% маси тіла) – О(62%), С(21%), Н(10%), N(3%), Са2+(2%), Р(1%), К+(0,23%), S(0,16%), олігобіогенні Сl-(0,1%), Nа+(0,08%), Мg2+(0,027%), Fе2+(0,01%); мікроелементи (10-3-10-5% маси тіла) – Zn2+, Сu2+, Со2+, Вr-, І-, Мn2+, V+5, Мо+6, В+3, Сr3+, Сs+, Sі+4, Аl3+, Ва2+; ультрамікроелементи: (<10-5% маси тіла) – Ве2+, Аg+, Nі2+, Gа+3, Gе+4, Аs+5, Нg2+, Ві+5, Sе+6, Sb+5,

Органогенні елементи – це перша група хімічних елементів живих

організмів (кисень, водень, вуглець, азот).

Приклад:

Кисень є життєво важливим для всіх живих

організмів (виняток становлять анаеробні бактерії). Він бере участь у

процесах дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься з

нею по всьому організму і в клітинах забезпечує перебіг реакції

окислення. Реакції окиснення відбуваються і в рослинах, які також

поглинають кисень під час дихання.

Властивості та біологічна роль деяких s-елементів (Калій, Натрій, Кальцій, Магній)

Калій, натрій:

Всі лужні метали дуже реакційно-здатні і на повітрі одразу окислюються;. Тому всі вони зберігаються під шаром гасу або парафінової олії.

Натрій енергійно взаємодіє з водою і навіть плавиться завдяки теплоті, яка виділяється внаслідок реакції, однак водень, який виділився не загоряється навіть при доступності повітря, якщо тільки кулька натрію може вільно рухатися по поверхні води. Калій реагує з водою настільки активно, що водень, який виділяється при контактуванні з повітрям зразу займається.

Біологічна роль:

Калій є основним внутрішньоклітинним іоном.Іони калію грають важливу роль у фізіологічних процесах - скорочення м'язів, нормальному функціонуванні серця, проведенні нервових імпульсів, обмінних реакціях. Є важливими активаторами внутрішньоклітинних ферментів.

Іони натрію відіграють важливу роль у забезпеченні сталості внутрішнього середовища людського організму. Іони натрію беруть участь в регуляції водного обміну і впливають на роботу ферментів. Разом з іонами калію, магнію, кальцію, хлору іони натрію беруть участь в передачі нервових імпульсів. При зміні змісту натрію в організмі відбуваються порушення функцій нервової, серцево-судинної систем, гладких і скелетних м'язів.

Магній, Кальцій:

Магній – активний метал. Легко взаємодіє з галогенами, при нагріванні згоряє на повітрі, окиснюється сіркою і азотом. З холодною водою взаємодіє дуже повільно.

Кальцій - активний метал. Відноситься до лужноземельних металів. Має велику реакційну здатність, зберігають в посуді під шаром гасу.

Біологічна роль:

Біологічна функція кальцію полягає у створенні кісткового скелету організму (у вигляді гідроксилфторапатиту); у регулюванні осмотичного тиску в клітинах і регулюванні роботи ферментних систем (наприклад, процесів згортання крові).

Магній, працюючи «у парі» з Кальцієм, забезпечує регулярні зву­ження та розширення судин, ос­кільки підтримує нормальний стан серцево-судинної системи.

6. Властивості та біологічна роль деяких р-елементів (Флуор, Хлор, Бром, Йод)

Це галогени, яких відносять до типових неметалічних елементів. Їх також відносять до активних неметалічних елементів. Здатність проявляти ту чи іншу валентність визначається числом електронних орбіталей, спроможних утворювати хімічний зв’язок. Таким чином, атом Флуору проявляє тільки одну валентність, тимчасом як решта елементів проявляють змінну валентність.

Біологічна роль:

Уявлення про Флуор, як про один з мікроелементів, найчастіше пов’язані із захворюваннями зубів, оскільки саме Флуор бере активну участь у процесах їх розвитку, формування дентину та зубної емалі. Він має також важливе значення в кісткоутворенні.

Утворюючи солі, як їх кислотний компонент бере участь у багатьох метаболічних процесах в організмі, включаючи процеси формування та підтримання концентрації сольових складів рідин організму, нормалізації водного обміну, утворення хлоридної кислоти залозами шлунку.

Біологічна роль Іоду полягає в забезпеченні нормального стану і функціонування щитовидної залози, яка продукує життєво необхідні іодовмісні гормони. Сполуки Іоду здатні виконувати радіозахисну функцію.

Бром бере активну участь в процесі перетравлювання вуглеводів і жирів. Активує вироблення пепсину при гастритах з низькою кислотністю. Бере участь в активізації деяких ферментів. Регуляція функцій центральної нервової системи.

Властивості та біологічна роль деяких d-елементів (Ферум, Манган, Купрум, Цинк)

Ферум. Даний елемент відноситься до групи життєво необхідних. Йони Феруму (ІІ) та Феруму (ІІІ) мають важливе значення для життєдіяльності організму людини. Вони необхідні для процесів кровотворення, нормальної діяльності багатьох ферментів, перенесення кисню від легень до тканин, а також електронів у ланцюзі дихання.

Біологічна роль Мангану обумовлена здатністю утворювати метало комплекси з білками, нуклеїновими кислотами АТФ, АДФ та амінокислотами. Манган впливає на дію ферментів, гормонів, вітамінів (В, Е) та інші функції організму, а саме: жировий, білковий, вуглеводний обміни, приймає участь у синтезі аскорбінової кислоти. Манган здійснює специфічний вплив на процеси розмноження, позитивно впливає на ріст та розвиток. Великий вплив Манган здійснює на мінеральний обмін.

Цинк впливає на активність тропних гормонів гіпофізу, бере участь в реалізації біологічних функцій інсуліну, нормалізуючи жировий обмін. Цинк бере участь у кровотворенні, а також необхідний для нормального функціонування гіпофіза, підшлункової залози, сім'яних міхурів.

Купрум. Даний елемент відноситься до групи життєво необхідних, відіграє виключно важливу біологічну роль у всіх процесах, що протікають в організмі людини.

Суть координаційної теорії Вернера.

У 1893 р. А. Вернер запропонував координаційну теорію, згідно з якою у сполуках існує атом-комплексоутворювач, який координує навколо себе більше число іонів протилежного знака чи молекул, ніж дозволяє його звичайна валентність (ступінь окиснення).

Розглянемо комплекс складу

K4 [Fe (CN) 6]

- гексаціаноферрат (II) калію (ферроціанід калію, жовта кров'яна сіль). Тут в ролі центрального атома металу-комплексоутворювача виступає залізо (II), в ролі лігандів - шість однакових нітрилів CN-. Разом атом заліза (II) і шість нітрилів утворюють внутрішню координаційну сферу комплексу, що в написаній вище хімічній формулі сполуки позначено квадратними дужками. У зовнішній сфері в даному випадку знаходяться чотири катіона калію K + (вони компенсують негативний заряд внутрішньої сфери [Fe (CN) 6] 4 -)