Металлами жизни являются все элементы в ряду

Обновлено: 04.10.2024

В периодах и группах периодической системы Д. И. Менделеева существуют закономерности в изменении металлических и неметаллических свойств элементов, можно достаточно определённо указать положение элементов-металлов и элементов-неметаллов в периодической системе. Если провести диагональ от элемента бора B (порядковый номер 5) до элемента астата At (порядковый номер 85), то слева от этой диагонали в периодической системе все элементы являются металлами, а справа от неё элементы побочных подгрупп являются металлами, а элементы главных подгрупп – неметаллами. Элементы расположенные вблизи диагонали (например, Al, Ti, Ge, Sb, Te, As, Nb), обладают двойственными свойствами: в некоторых своих соединениях ведут себя как металлы; в некоторых – проявляют свойства неметаллов.

Все s-элементы (кроме H и He), d-элементы (все элементы побочных подгрупп) и f-элементы (лантаноиды и актиноиды) являются металлами. Среди p-элементов есть и металлы, и неметаллы, число элементов-металлов увеличивается с увеличением номера периода.

Деление на металлы и неметаллы объясняется различием в строении атомов. Рассмотрим, например, строение атомов третьего периода:

Элементы третьего периода: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar (аргон).

Радиус атома: 0.19; 0.16; 0.143; 0.134; 0.130; 0.104; 0.099.

Число электронов на внешнем слое: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Электроотрицательность: 0.9; 1.2; 1.5; 1.8; 2.1; 2.5; 3.0.

Любой гидроксид содержит гидроксидные группы – OH.

а. Радиус атомов уменьшается;

б. Заряд ядра увеличивается;

в. Электроотрицательность увеличивается;

г. Число электронов на внешнем слое увеличивается;

д. Прочность связи внешних электронов с ядром увеличивается;

е. Способность атомов отдавать электроны уменьшается.

Na, Mg, Al – металлы, а Si, P, S, Cl – неметаллы.

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов. Исключение: атомы германия Ge, олова Sn, свинца Pb на внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы сурьмы Sb, висмута Bi – пять, атомы полония Po – шесть. Атомы металла имеют меньший заряд ядра и больший радиус (размер) по сравнению с атомами неметаллов данного периода. Потому прочность связи внешних электронов с ядром в атомах металлов небольшая. Атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы.

Простые вещества, которые образуют элементы-металлы, при обычных условиях являются твёрдыми веществами (кроме ртути). Кристаллическая решётка металлов образуется за счёт металлической связи. Имеющиеся между узлами кристаллической решётки свободные электроны могут переносить теплоту и электрический ток, что является причиной главных физических свойств металлов – высокой электро- и теплопроводности.

Металлическая связь образуется во всех металлах. Это связь, которую осуществляют относительно свободные электроны с положительными ионами металлов в кристаллической решётке. Атомы металла легко отдают валентные электроны и превращаются в положительные ионы. Относительно свободные электроны перемещаются между положительными ионами металла и между ними возникает металлическая связь, то есть электроны как бы цементируют положительные ионы металла в кристаллической решётке.

Атомы металлов более или менее легко отдают электроны, то есть окисляются.

Энергия, которая необходима для отрыва электрона от атома и превращение его в положительно заряженный ион, называется энергией ионизации. Металлы характеризуются небольшими величинами энергий ионизации.

Атомы металлов не могут присоединять электроны. Поэтому металлы во всех химических реакциях являются восстановителями и в соединениях имеют только положительные степени окисления. Восстановительная активность различных металлов не одинакова. В периодах слева направо восстановительная активность уменьшается; в главных подгруппах сверху вниз – увеличивается. Восстановительная активность металлов в химических реакциях, которые протекают в водных растворах различных веществ, характеризуется положением металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Металлы являются восстановителями и вступают в химические реакции с различными окислителями.

2. Альдегиды

Альдегиды – органические вещества, содержащую функциональную группу (альдегидную группу).

Металлы жизни

Сравнительно давно уже было известно: полное отсутствие металлов в рационе ведет к тяжелым и даже гибельным заболеваниям. Чем же обусловлено столь важное значение металлов для жизнедеятельности? В этом нам предстоит сегодня разобраться.
В организме человека: атомы водорода составляют 63 процента от общего числа входящих в него атомов, атомы кислорода — 25,5 процента, атомы углерода — 9,5 процента, атомы азота— 1,4 процента. В сумме получается 99,4 процента. Из всех прочих элементов в мягких тканях человеческого организма по большей части представлены неметаллы.
Эти цифры наводят на мысль, что металлы не играют существенной роли в жизненных процессах. Однако такой вывод был бы в корне неверен. Полное отсутствие металлов в рационе приводит к тяжелым и даже гибельным заболеваниям.

Файлы: 1 файл

Металлы жизни..docx

Доклад по химии.

Проплеткина Кристина 7а класс

Эти цифры наводят на мысль, что металлы не играют существенной роли в жизненных процессах. Однако такой вывод был бы в корне неверен. Полное отсутствие металлов в рационе приводит к тяжелым и даже гибельным заболеваниям.

Профессор Ф. Эгами (Япония) провел любопытный эксперимент. Он заполнял ампулы морской водой такого состава, который она имела в пору зарождения жизни на Земле. Рецепт соответствовал геологическим данным, и только содержание шести металлов (цинка, молибдена, железа, меди, марганца, кобальта) было повышено в десятки тысяч раз. Свободное пространство в ампулах было заполнено азотом. Раствор выдерживался , до нескольких месяцев при нагреве до 1 105°С (высокая температура ускоряла течение химических процессов, а также исключала присутствие микроорганизмов). Когда ампулы вскрыли, в воде были обнаружены несколько важнейших для жизни элементов, в состав которых входили металлы. Это говорит лишь о том, что металлы заявляют о себе, как об организаторах жизни.

"Металлами жизни" принято считать : магний, кальций, цинк, натрий, калий, железо, медь, кобальт, марганец, хром и никель.

Магний.
Природа старается строить живые организмы из наиболее доступного сырья. Магний именно таков: его много в любой воде. Еще в пребиотический период (то есть во времена, непосредственно предшествовавшие появлению жизни на Земле в ее современных формах) магний играл огромную роль в создании первых живых систем. Важное значение сохранил он и в организмах, существующих ныне. В организме человека количество магния составляет примерно 70 грамм. Приблизительно 60 % его находится в костях и зубах, 39 % находится в клетках организма (в том числе и в органах) и лишь 1 % находится в крови. Без магния наш организм был бы незащищён от инфекций, так как выработка антител была бы замедленной. Интересный факт: При желании магний можно добывать даже из. простого булыжника: ведь в каждом килограмме камня, используемого для мощения дорог, содержится примерно 20 грамм магния. В таком процессе, правда, пока нет необходимости — магний из дорожного камня был бы слишком дорогим удовольствием.

Кальций.
В начале, где говорилось о мизерном содержании металлов в организме человека, была сделана оговорка: “. в мягких тканях организма”. Из разговора, таким образам, исключались кости и зубы. В теле человека, весящего 70 килограммов, кальция содержится примерно полтора килограмма. Кальций - это элемент, имеющий важное влияние для здоровья человека. Доказано, что кальций - это основа, благодаря которой может существовать человек, это фундамент человеческого организма. Интересный факт: 99% кальция сосредоточено в зубах. По твердости зубную эмаль можно сравнить с кварцем. Известно, что даже острие сабли при ударе об эмаль тупится

Цинк.
Попадая в организм человека, цинк попадает во все органы, которым он необходим. Он оказывает существенное влияние на фундаментальные жизненные процессы: размножение, рост и развитие организма, обмен белков, жиров и углеводов, выработка важнейших гормонов организма, в том числе и инсулина. Цинк способствует заживления ран и снятию воспалительных процессов. Недостаток цинка в организме очень сильно бьет по иммунной системе и может способствовать возникновению злокачественной опухоли. Интересный факт: тяга к спиртному обусловлена недостатком цинка в организме, потому что в водке этот элемент содержится в большом количестве.

Обычно его содержание в тканях составляет в пересчете на сухой вес менее одной части на миллион. Содержание марганца в костях несколько выше. Тем не менее этот элемент является необходимым компонентом пиши, и его недостаток приводит к заболеваниям с четко выраженными симптомами, в частности к дегенерации яичников и семенников, к укорочению и искривлению конечностей и к другим деформациям клеток. Интересный факт: В годы разрухи, вызванной гражданской войной, молодая Советская Россия очень нуждалась в валюте. Одним из первых продуктов советского экспорта была чиатурская марганцевая руда.

Железо.
Железо – это важнейший микроэлемент, принимающий участие в кроветворении, дыхании, окислительно-восстановительных реакциях и иммунобиологических процессах. Чрезвычайно важная роль железа в организме человека определяется тем, что железо входит в состав крови и более чем сотни ферментов. Благодаря железу клетки и ткани не только снабжаются кислородом. Железо вместе с тем защищает органы от вредного воздействия токсичной перекиси водорода. Интересный факт: В теле достаточно железа, чтобы сделать из него 6-сантиметровый гвоздь.

Я рассказала лишь о самых важных "металлах жизни" , но это не значит, что другие металлы, например никель или хром, не нужны в организме. Природа ничего не создает лишнего, и если исключить из организма, хотя бы один из этих металлов, то жизнь остановится.

Биогенные элементы

Биогенные элементы – это химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Биогенные элементы необходимы для существования и жизнедеятельности живых организмов.

Основу живых систем составляют шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Эти элементы называют органогенами; их суммарное содержание в живых организмах превышает 97 % (по массе). Однако перечень биогенных элементов не исчерпывается лишь органогенами. К числу важнейших биогенных элементов относятся также хлор, калий, натрий, магний, кальций, железо, цинк, медь, марганец, ванадий, молибден, бор, кремний, селен, фтор, бром, йод и некоторые другие элементы.

По количественному содержанию в организме биогенные элементы делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы.

Макроэлементы – это элементы, массовая доля которых в живых организмах превышает 0,01 % (кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, магний, натрий, хлор). Содержание микроэлементов в организме составляет 10 –5 –10 –3 масс. %; микроэлементами являются фтор, бром, йод, мышьяк, стронций, барий, медь, кобальт. Элементы, массовая доля которых в организме менее 10 –5 %, называют ультрамикроэлементами (ртуть, золото, уран, торий, радий и др.). Часто микроэлементы и ультрамикроэлементы объединяют в одну группу. В таблице 1.1 приведены данные о содержании ряда химических элементов в организме человека [1, с.210].

Таблица 1.1 – содержание некоторых химических элементов в организме человека

Группа	Массовая доля w (%)	Химические элементы
Макроэлементы	w ³ 10	O(62 %); C(21 %); H(10 %)
1 ≤ w < 10	N (3 %); Ca (2 %); P (1 %)
10 –2 ≤ w < 1	K (0,23 %); S (0,16 %); Cl (0,1 %); Na (0,08 %); Mg (0,027 %); Fe (0,01 %)
Микроэлементы	10 – 3 ≤ w < 10 – 2	Zn; Sr
10 – 4 ≤ w < 10 – 3	Cu; Co; Br; Cs; Si
10 – 5 ≤ w < 10 – 4	Mn; V; B; Cr; Al; Ba
10 –5 ≤ w < 10 – 3	I
Ультрамикроэлементы	10 –6 ≤ w < 10 –5	Ni; Ga; Ge; As; Hg; Bi
10 –7 ≤ w < 10 –6	Th
10 –7 ≤ w < 10 –5	Se; Sb; U

Недостаток данной классификации заключается в том, что она отражает лишь содержание элементов в живых организмах, но не указывает на биологическое значение того или иного элемента.

По значимости для жизнедеятельности организма химические элементы можно разделить на 3 группы:

1 – жизненно необходимые (незаменимые) элементы – постоянно содержатся в организме человека и животных, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов (C; H; O; N; P; S; Cl; I; K; Na; Mg; Ca; Mn; Fe; Co; Cu; Zn; Mo; V). Их дефицит приводит к нарушению нормального функционирования организма.

2 – примесные элементы, постоянно находящиеся в организме; эти элементы постоянно содержатся в организме человека и животных (Ga; Sb; Sr; Br; F; B; Be; Li; Si; Sn; Cs; Al; Ba; Ge; As; Rb; Pb; Ra; Bi; Cd; Cr; Ni; Ti; Ag; Th; Hg; U; Se), однако их биологическая роль малоизучена или неизвестна.

3 – примесные элементы, обнаруживаемые в организме (микропримесные элементы) – данные о содержании этих элементов (Sc; Tl; In; La; Pr; Sm; W; Re; Tb и др.) и их биологической роли в настоящее время отсутствуют.

Как следует из вышеизложенного, перечислить точно все биогенные элементы невозможно из-за сложности определения очень маленьких концентраций микроэлементов и выяснения их биологических функций. В настоящее время известно, что в организме человека и животных обнаруживается свыше 70 элементов таблицы Д.И. Менделеева; около 50 из них присутствуют постоянно, т.е. являются биогенными. Развитие аналитической химии и, в частности, спектрального анализа позволяет расширить перечень биогенных элементов и установить биологическое значение многих из них.

Общая характеристика s-элементов первой и второй групп

s-Элементы – это элементы, у которых происходит заполнение s-подуровня. Данные элементы находятся в главных подгруппах первой и второй групп. S-элементы первой группы включают водород и щелочные металлы, а второй группы – бериллий, магний и щелочноземельные металлы. К s-элементам также относится инертный газ гелий.

s-металлы первой группы включают: литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Сs) и франций (Fr). Данные металлы называются щелочными, так как два главных представителя (натрий и калий) образуют сильные основания – щелочи. На внешнем энергетическом уровне атомов данных элементов находится один электрон, который атомы щелочных металлов легко отдают, превращаясь в однозарядные катионы. С увеличением порядкового номера элементов увеличиваются радиусы атомов, что приводит к усилению восстановительной активности. Щелочные металлы характеризуются незначительной твёрдостью, малой плотностью и низкими температурами плавления.

s -элементы второй группы включают: бериллий (Ве), магний (Мg) и щелочноземельные металлы – кальций (Са), стронций (Sr), барий (Ва) и радий (Rа). Бериллий и магний существенно отличаются от остальных элементов данной группы. Бериллий является амфотерным металлом. Магний образует слабое основание, а щелочноземельные металлы – сильные основания. Данные металлы имеют на внешнем уровне по два электрона и сравнительно легко их отдают, превращаясь в двухзарядные катионы. Они имеют большую, чем щелочные металлы, твёрдость и довольно высокие температуры плавления.

Данные металлы обладают высокой химической активностью. Их активность можно определить по положению в электрохимическом ряду. Следует обратить внимание на то, что литий по положению в электрохимическом ряду самый активный металл (φ 0 = –3,045 В), хотя по положению в периодической таблице он, в сравнении с остальными щелочными металлами, является самым слабым восстановителем.

Это является следствием того, что положение металла в электрохимическом ряду определяется суммой трех величин:

1) энергии разрушения кристаллической решетки;

2) энергии ионизации металла;

3) энергии гидратации образовавшегося иона.

Энергии разрушения кристаллической решетки для данных металлов примерно одинаковы. Энергия ионизации атома лития в подгруппе самая высокая (Е = 5,39 эВ), но энергия гидратации иона лития, благодаря малому радиусу, аномально высокая. По сумме данных трех величин литий в водном растворе электрохимически самый активный металл.

При взаимодействии щелочных металлов с кислородом воздуха: литий образует оксид (Li₂О), натрий – пероксид (Na₂О₂), а калий, рубидий и цезий – надпероксиды (МеО₂)_. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы легко окисляются на воздухе с образованием оксидов.

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием гидроксидов:

Пероксиды щелочных и щелочноземельных металлов способны взаимодействовать с углекислым газом с выделением кислорода, что позволяет использовать их в системах регенерации воздуха:

Щелочные и щелочноземельные металлы также реагируют с другими неметаллами: галогенами, серой, азотом, водородом. При этом образуются соответствующие галогениды, сульфиды, нитриды и гидриды. Например,

Гидриды полностью разлагаются водой с образованием водорода и гидроксида металла. Например,

Данные металлы вытесняют водород из воды, так как в элекрохимическом ряду стоят левее алюминия. Например,

Бериллий и магний с водой реагируют медленно вследствие малой растворимости образующихся гидроксидов.

Ве(ОН)₂ обладает амфотерными свойствами , т.е. взаимодействует с кислотами и щелочами:

Наиболее распространенные соединения данных элементов следующие:

NаCl – хлорид натрия (поваренная соль) консервант пищевых продуктов;

NаОН – гидроксид натрия (каустическая сода). Применяется для получения мыла, очистки нефти и др.

Nа₂СО₃ – карбонат натрия (кальцинированная сода);

NаНСО₃ – гидрокарбонат натрия (питьевая сода);

Калий в виде калийных солей необходим для питания растений.

Магний нужен растениям, так как входит в состав хлорофилла.

СаО – оксид кальция (негашеная известь);

Са(ОН)₂ – гидроксид кальция (гашеная известь) широко применяется в строительном деле;

СаSО₄·2Н₂О – сульфат кальция (гипс);

СаСО₃ – карбонат кальция (известняк, мел, мрамор). При его термическом разложении получают негашеную известь и углекислый газ

Следует отметить, что соединения натрия, калия, кальция и магния нужны для жизнедеятельности живых организмов.

Водород и гелий также относятся к s-элементам. Данные элементы по распространенности во Вселенной занимают: водород – первое место, а гелий – второе.

Содержание водорода на Земле составляет ~1 %, но в свободном виде Н₂ почти не встречается. Он входит в состав различных соединений. Водород существует в виде трех изотопов: протий 1 ₁Н, дейтерий 2 ₁D и тритий 3 ₁Т. В природе на 6800 атомов водорода приходится 1 атом дейтерия. Вследствие большой разницы в массах физические и химические свойства изотопов водорода и образуемых ими соединений довольно значительно отличаются. Одним из наиболее распространенных в природе химических соединений водорода является вода. На примере данного соединения будет показан общий подход при анализе строения и свойств химических соединений.

Гелий на Земле встречается только в атмосфере и содержание его невелико. В химическом отношении это инертное вещество, поэтому применяется в автогенной сварке для создания инертной среды. Температура плавления гелия – 271,4 о С (при давлении 3,0 МПа), а температура кипения – 269,9 о С, что позволяет использовать его в качестве хладоносителя в физике низких температур.

1Металлами являются все элементы ряда 2верны ли след суждения 3в состав атома натрия 4общим физ свойством всех металлов является?

1Металлами являются все элементы ряда 2верны ли след суждения 3в состав атома натрия 4общим физ свойством всех металлов является.

А)Все металлы I - III A групп являются p - элементами Б)химическая активность натрия выше чем у алюминия Что верно ?

А)Все металлы I - III A групп являются p - элементами Б)химическая активность натрия выше чем у алюминия Что верно ?

Верны ли следующие суждения о строении атомов элементов металлов?

А. Во внешнем электронном слое атомов большинства химических элементов металлов находится небольшое количество электроннов.

Б. Атомы металлов имеют сравнительно большие радиусы * верно только А верно только Б оба суждения верны оба суждения неверны.

Верны ли суждения о металлах?

А. в пределах одного периода с увеличением порядковых номеров элементов их металлические свойства усиливаются

Атомы металлов могут превратиться только в положительно заряженные ионы.

Верны ли следующие суждения о свойствах металлов?

А. И калий, и натрий вытесняют водород из воды.

Б. Цинк вытесняет медь из растворов его солей.

Верны ли следующие суждения о составе атомов элементов - металлов?

А В атоме бария число протонов больше, чем в атоме калия.

Б Число нейтронов в атоме кальция 41Са равно числу протонов в атоме скандия 45Sc.

1)верно только А 3)верны оба суждения

2)верно только Б 4)оба суждения неверны.

Верны ли следующие суждения о щелочноземельных металлах?

А. Для щелочноземельных металлов характерна степень окисления + 1 Б.

Щелочноземельные металлы относятся к s - элементам.

Для атомов металлов характерным является?

Для атомов металлов характерным является.

Выручайте?

Металлами являются все элементы ряда 1) In, Sr, Na 2) Be, Ca, Mg 3) Si, Ge, Sn 4) Li, Be, B 2.

Верны ли следующие суждения о металлах и их соединениях?

А. Для металлов IА группы характерна степень окисления - 2.

Б. Общая формула высшего оксида элементов IIIА группы RO3.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны 3.

В состав атома натрия (23Na) входят 1) 11 протонов, 12 нейтронов, 11 электронов 2) 12 протонов, 12 нейтронов, 11 электронов 3) 12 протонов, 11 нейтронов, 11 электронов 1) 11 протонов, 11 нейтронов, 12 электронов 4.

Общим физическим свойством всех металлов является 1) хорошая электропроводность 2) высокое значение плотности 3) способность притягиваться магнитом 4) растворимость в воде.

Верны ли следующие суждения о металлах?

А. Высшие оксиды всех металлов IIA группы проявляют только основные свойства.

Б. Химическая активность натрия выше, чем у калия.

1)верно только А 2)верно только Б 3)верны оба суждения 4)оба суждения неверны.

Верны ли следующие суждения о простых веществах - металлах А)Металлы обладают хорошей электропроводностью?

Верны ли следующие суждения о простых веществах - металлах А)Металлы обладают хорошей электропроводностью.

Б) Все металлы пластичны.

Я про алюминийАлюминий – легкий, прочный и пластичный металл. Это один из самых востребованных металлов, и по темпам роста потребления он давно и с большим отрывом оставил позади сталь, никель, медь и цинк. Алюминий без преувеличений можно назвать ..

Тому що рН показує ступінь концентрації катіонів гідрогену у воді, що є дуже важливим для косметики.

1. дано N(NH3) = 4. 816 * 10 ^ 23 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - V(NH3) - ? N(NH3) / N(A) = V(NH3) / Vm V(NH3) = N(NH3) * Vm / N(A) = 4. 816 * 10 ^ 23 * 22. 4 / 6. 02 * 10 ^ 23 = 15. 58 L ответ 15. 58 л 2) дано m(O2)..

Соотвественно правильным ответом будет являться : 4) KCl ; 5) AgCl ; 6) NH4Cl.

Дано W(O) = 47 % - - - - - - - - - - - - - - - - E - ? Е - это неизвестный элемент W(O) = Ar(O) * n / M(X2O3) * 100% 47% = 16 * 3 / 2x + 48 * 100% 94x + 2256 = 4800 X = 27 - это алюминий Al2O3 ответ алюминий.

Напиши нормально не понятно или сфоткай.

В SO3 32 / (32 + 3 * 16) = 0, 4 или 40 %.

Реакции есть на фотографии.

4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O соляная кислота отдаёт в свободном виде половину имеющегося хлора. M(Cl общ. ) = 1000 * 0, 365 * 0, 9726 = 355 г масса выделившегося хлора = 355 / 2 = 177, 5 г.

Типы химической реакции соединение, разложение замещение.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: