Применение соединений VI группы в медицине




Составьте конспект.

Выполненные задания присылать в личном сообщении ВК в виде фото или скринов (не перевернутые). Под своим именем.

Срок сдачи: до 16-00 29.09.2021г.

Применение соединений VI группы в медицине

Из р-элементов VI группы — халькогенов — только для теллура и полония не доказана жизненная необходимость.

Особое значение для организма имеет кислород, который входит в состав молекулы воды и многих биологически активных соединений.

Сера является структурной единицей молекул аминокислот, пептидов, белков и ряда других биологически активных соединений. По содержанию в организме человека кислород и сера относятся к макроэлементам, селен — к необходимым микроэлементам.

Кислород 02 — составная часть воздуха — 20,95 % по объему, 23,15 % по массе. Кислород необходим для дыхания. Он обладает высокой реакционной способностью, участвует в окислительно-восстановительных процессах в организме. Образует чрезвычайно активные в химическом отношении пероксид- радикалы — Н02 и R02. Последние инициируют неконтролируемые процессы пероксидного окисления липидов в организме, протекающие по цепному механизму и приводящие к различным патологическим изменениям в организме, в частности, к образованию канцерогенных соединений и развитию раковых опухолей.

При ультрафиолетовом облучении и в присутствии катализаторов образуется аллотропическая модификация кислорода — озон 03. Озон еще более сильный окислитель, чем кислород. В фармацевтической практике наибольшее значение имеют вода Н20 и пероксид водорода Н202.

Сера находит применение в фармации в элементной форме в виде аморфного или кристаллического (S8) высокодисперсного порошка (мази), в виде сульфатов (слабительные средства — кристаллогидраты сульфатов натрия и магния), а также в виде натрия тиосульфата (Na2S203 — антидот при отравлениях цианидами и катионами тяжелых металлов).

Особая роль в проявлении биологической активности отводится селену, обладающему антиоксидантной активностью. Это свойство селена объясняет широкое использование его соединений в различных ЛС и в виде биологически активных добавок (БАД).

Теллур и радиоактивный полоний проявляют токсичные свойства, замещая в метаболических превращениях серу и селен в соответствующих идентичных по структуре природных соединениях.

Кислород (О2).

Кислород для медицины, а также промышленного применения, получают двумя способами:

· из воздуха

· электролизом воды.

2 H2O = 2 H2 + O2

K+: 2 H2O + 2 e- = H2 + 2 OH-

A-: 2 H2O – 4 e- = O2 + 4 H+

В первом случае воздух охлаждают под давлением до жидкого состояния и температуры несколько ниже чем -200°. Затем полученную жидкость подвергают фракционной перегонке. Вначале испаряется азот (т.кип. -195,6°), затем кислород (т.кип.-183°). Для очистки полученный кислород пропускают через раствор щелочи, а затем через воду.

По свойствам это бесцветный газ без запаха и вкуса. 1 объём растворим приблизительно в 43 объёмах воды.

Подлинность.

Тлеющая лучинка, внесённая в пробирку или колбу с кислородом, ярко разгорается. Второе испытание: при смешивании с равным объёмом оксида азота (П) появляется красный дым (оксид азота (IV))

2 NO + O2 = 2 NO2

Чистота.

1. Кислород должен быть нейтральным. Наличие в нем кислотных или основных примесей определяют по изменению окраски индикатора.

2. Примесь оксида углерода (II) обнаруживают с помощью аммиачного раствора серебра:

СО + 2 [Ag(NH3)2]NO3 + 2 H2O = 2 Ag + (NH4)2CO3 + 2 NH4NO3

3. Примесь диоксида углерода определяют, используя баритовую воду.

CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3 + H2O

4. Озон и другие окислители обнаруживают, пропуская через раствор йодида калия, к которому прибавлен раствор крахмала и капля ледяной уксусной кислоты:

O3 + 2 KI + H2O = O2 + I2 + 2 KOH (раствор синеет)

Количественное определение.

Проводится газометрическим методом и основано на реакциях:

2 Сu + O2 = 2 CuO

CuO + 2 NH3 + 2 NH4Cl = [Cu(NH3)4]Cl2 + 2 H2O

Для реализации этого метода служит прибор Гемпеля, состоящий из газовой бюретки, реакционного сосуда и уравнительного сосуда (схема прибора приведена в ГФ-1Х, стр.350).

Упаковка и хранение.

В аптеки кислород поступает в стальных баллонах под давлением от 100 до 150 атмосфер. Баллоны окрашены в синий цвет, имеют чёрную надпись «Кислород». Их следует хранить в вертикальном положении, прикреплёнными к стене (лучше в специальном шкафу), вдали от обогревательных приборов и прямых солнечных лучей.

Форма отпуска.

Отпускают кислород из аптек в специальных кислородных подушках (небольшие мешки из прорезиненной ткани), снабжённых мундштуком для вдыхания. На вентиль баллона наворачивается редуктор для снижения давления, а затем на штуцер редуктора надевается шланг кислородной подушки. Редуктор имеет два манометра. Один показывает давление в баллоне, а второй - на выходе из редуктора.

В ряде случаев применяют кислород с добавлением 5% углекислого газа (для стимулирования дыхательного центра). Такая смесь называется каобогеном.

Водород (Н2)

Водород — самый распространѐнный элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (около 8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — менее 0,1 %). Причина такой распространѐнности в том, что наиболее часто встречающийся изотоп водорода — протий — представляет собой простейший атом, состоящий из одного протона и одного электрона.

Массовая доля водорода в земной коре составляет всего 1 % — это десятый по распространѐнности элемент. В то же время доля атомов водорода среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ≈ 52 %). Как в примере с распространѐнностью водорода в земной коре, так и в других случаях (например, с составом органических соединений) мольная доля водорода значительно выше, чем его массовая доля.

Поскольку водород содержит один единственный электрон, он может проявлять свойства восстановителя в реакциях с более электроотрицательными неметаллами. По этой причине водород находится в IA группе периодической системы элементов вместе со щелочными металлами.

Ниже приведены примеры реакций с различными неметаллами, в которых водород выступает в качестве восстановителя.

H2 + F2 → 2HF

hv или tº

H2 + Cl2→ 2HCl

H2 + Br2→ 2HBr

H2 + I2 → 2HI

H2 + S→H2S

3H2 + N2→2NH3

2H2 + C→CH4

2H2 + O2→2H2O

 

Газовая смесь, в которой соотношение водорода к кислороду равно 1: 2, называется «гремучей смесью», поскольку реакция водорода с кислородом протекает со взрывом.

В качестве восстановителя водород используется в процессе получения чистых металлов из их оксидов.

CuO + H2→Cu + H2O↑

Fe2O3 + 3H2→2Fe + 3H2O↑

Оксид азота (II) в реакции с водородом восстанавливается до молекулярного азота.

2NO + 2H2 →N2 + 2H2O

Интересно отметить, что водород способен восстанавливать хлорид железа (II) и хлорид меди (II) в водных растворах.

2FeCl3 + H2 → 2FeCl2 + 2HCl

CuCl2 + H2 → Cu↓ + 2HCl

До заполнения внешнего электронного слоя атому водорода необходим всего лишь один электрон. В реакциях с менее электроотрицательными неметаллами и с активными металлами водород выступает в качестве окислителя, присоединяя недостающий электрон. Данное свойство позволяет говорить о сходстве водорода с галогенами: в некоторых вариантах таблицы Д. И. Менделеева водород можно обнаружить не только в IA, но и в VIIA группе (над галогенами).

При обычных температурах водород реагирует только с активными металлами, образуя гидриды, и с единственным неметаллом — фтором, образуя фтороводород.

H2 + F2 → 2HF

2Na + H2 → 2NaH

H2 + Ca → CaH2

Гидриды активных металлов реагируют с водой с образованием щелочи и водорода.

KH + H2O → KOH + H2

CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

При окислении гидридов активных металлов кислородом также образуется щелочь.

CaH2 + O2 → Ca(OH)2

Наиболее распространѐнные способы получения водорода в лаборатории приведены ниже. Все эти реакции основаны на взаимодействии твѐрдой фазы (гидрида кальция, алюминия, кремния, цинка) с жидкой фазой (с водой, водным раствором щелочи или кислоты соответственно). Для сбора газа в таких реакциях можно использовать традиционный прибор — аппарат Киппа.

CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Водород в промышленных масштабах обычно получают путѐм электролиза воды или водного раствора хлорида натрия. В любом случае водород выделяется на катоде.

2H2O (электролиз) → 2H2↑ + O2

2NaCl + 2H2O (электролиз) → 2NaOH + Cl2↑ + H2

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-02-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: