Самостійна позааудиторна робота

1.Визначення понять: стандартний і нормальний електродний потенціали оксидаційно-відновної пари.

2.Реакції самооксидації-самовідновлення. Навести і записати в зошиті приклади.

3.Використання оксидаційно-відновних реакцій в аналізі йонів. Напишіть відповідні рівняння реакцій.

4.Що таке первинна і вторинна оксидаційно-відновна реакція? Що називається актором, індуктором, акцептором? Навести приклади.

5.Характеристика катіонів V-ї аналітичної групи і зв’язок їх властивостей з положенням відповідних елементів в періодичній системі Д.І.Менделєєва.

6.Чи можна використати для відділення катіонів V-ї аналітичної групи натрію гідроксид?

7.Використання процесів гідролізу в аналізі катіонів V-ї аналітичної групи.

8.Які характерні реакції можна використати для виявлення катіонів V-ї аналітичної групи у попередніх пробах? Напишіть відповідні рівняння реакцій.

9.Розрахувати розчинність кальцію оксалату в 0,1М розчині калію нітрату.

10.Розчинність кальцію карбонату дорівнює 0,0069 г/дм³. Розрахувати добуток розчинності цієї солі.

11.Чи випаде осад плюмбуму хлориду при змішуванні 0,025М розчину плюмбуму нітрату з однаковим об’ємом 0,05М розчину хлоридної кислоти. Відповідь запишіть.

12.Розчинність ферум (III) гідроксиду становить 2•10^-8 г/дм³. Розрахувати ДР ферум (III) гідроксиду.

Контрольні питання

1.Умови руйнування комплексних сполук.

2.В чому розчиняються сульфіди кобальту, нікелю, купруму? Напишіть відповідні рівняння реакцій.

3.Що називають хромофорними та ауксохромними групами? Відповідь обґрунтуйте і запишіть.

4.Для виявлення яких катіонів V-ї аналітичної групи використовують оксидаційно-відновні реакції?

5.Реакції, які дозволяють розрізнити катіони V-ї аналітичної групи з різним ступенем оксидації.

6.Як можна відрізнити катіони Стибію від катіонів Арсену при проведенні реакції Марша?

7.Константа рівноваги оксидаційно-відновних процесів.

8.Що таке каталізатори? Який каталізатор використовують при оксидації йонів мангану амонію персульфатом?

9.Застосування оксидаційно-відновних реакцій в аналізі.

10.В чому полягає перевага органічних реактивів перед неорганічними?

11.Особливості виявлення йонів Bi³⁺ при дії натрію станіту. Напишіть рівняння реакції.

12.Як залежить склад і забарвлення комплексів феруму (III) з сульфосаліциловою кислотою від рН середовища?

13.Запропонуйте і напишіть в зошиті раціональну схему аналізу наступних сумішей (ситуаційні задачі):

а) Ag⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Mn²⁺;

б) Al³⁺, Cr³⁺, Sn²⁺, Na⁺;

в) Na⁺, Pb²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Hg₂²⁺;

г) Pb²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺;

д) K⁺, Na⁺, Ag⁺, Pb²⁺.

14.Добутки розчинності плюмбуму сульфату 1,6•10^-8 і плюмбуму йодиду 1,1•10^-9. Розрахувати розчинність цих сполук: а) в молях на дм³; б) в грамах на дм³.

Біологічна роль і медичне застосування сполук V-ї аналітичної групи катіонів

Ферум (II) і Ферум (III)-йони мають особливо велике значення для життєдіяльності організму людини й тварин. Загальний вміст Феруму в організмі становить 4-5 г, причому 60—70 % загальної маси цього елемента міститься в еритроцитах та нервових клітинах. Йони Феруму, що містяться в біосистемах, поділяють на гемові й негемові.

Гемові — це Fе (II)-йони, що входять до складу порфіринових комплексів, а негемові — решти сполук: феритину, гемосидерину, лактоферину, ферум-сульфуровмісних білків (ФСБ) та ін.

До гемовмісних білків належить гемоглобін і міоглобін. Гемоглобін входить до складу еритроцитів крові і забезпечує зв'язування кисню з повітря та перенесення його від легень до тканин усіх органів, а міоглобін має здатність зберігати запаси кисню в м'язах. Лабільний комплекс, який утворюється внаслідок приєднання кисню до гемоглобіну, називають оксигемоглобіном.

Ферум входить також до складу цитохромів, які виконують роль переносників електронів у ланцюгу дихання. Важливими ферментами Феруму, що відіграють значну роль у життєдіяльності організму, є каталаза і пероксидаза. Каталаза захищає клітини від токсичної дії гідрогену пероксиду, а пероксидаза каталізує процеси окиснення пероксидом різних органічних сполук.

Враховуючи велике значення йонів Fе (ІІ) і Fе (Ш) для організму людини, добова потреба в ньому становить 10-15 мг. У разі нестачі в організмі сполук Феруму розвиваються різні захворювання крові, так звані ферумдефіцитні анемії, внаслідок яких зменшується як загальна кількість еритроцитів, так і вміст у них гемоглобіну. Для лікування цих захворювань використовують ферум (ІІ) сульфат FeSO₄•7H₂O, лактат (СН₃СН(ОН)СОО)₂Fе•3H₂O або аскорбінат (C₆H₈O₆•FeO)•FeSO₄•4H₂O, а в останні роки застосовують сучасніші препарати, що містять Ферум (ІІ) - фероплекс, фероцерон, ферумградумет, фенюльс, ферум-Лек тощо. У разі хронічної інтоксикації сполуками Феруму виникає хвороба під назвою "сидероз".

До важливих біоелементів, що належить до групи мікроелементів, відносять Манган. Він міститься в організмі у вигляді катіонних форм (Мn²⁺, Мn³⁺, Мn⁴⁺), які в оксидаційно-відновних процесах переходять від одного ступеня окиснення до іншого. Йони Мангану необхідні для росту, утворення кісток та збереження репродуктивної функції організму. Вони беруть участь у метаболізмі глюкози та ліпідів, а також у процесі активування деяких ферментів (аргінази, фосфатаз тощо). Вміст Мангану в організмі людини становить близько 12 мг.

Манган переважно входить до складу ферментних систем, які прискорюють окисно-відновні процеси внутрішньоклітинного обміну речовин, зокрема амінопептидази. При нестачі Мангану в організмі порушується фосфорно-кальцієвий обмін, що призводить до виникнення рахіту, як і при нестачі вітаміну D. Крім того, Манган прискорює процес утворення антитіл, які нейтралізують шкідливу дію чужих для організму білків (вірусів і бактерій). Він посилює синтез гормонів щитоподібної залози, впливає на засвоєння йоду.

Сполуки двовалентного Мангану використовують у медичній практиці при різних захворюваннях: у комплексах з полівітамінами - при невритах, а разом зі сполуками Кобальту й Купруму - при захворюваннях кровотворних органів. Мангану (П) сульфат і хлорид (МnSO₄, МnCl₂) входять до складу різних полівітамінів як мінеральні добавки.

Завдяки протимікробним властивостям, калію перманганат KMnO₄ застосовують у вигляді розбавлених розчинів як антисептичний засіб для промивання ран, а також у разі отруєнь шлунка.

Сполуки Магнію містяться у внутрішньоклітинних рідинах, кістках скелету та емалі зубів. У водних розчинах біологічних рідин йони Мg²⁺ утворюють комплексні сполуки за участю молекул води типу [Mg(H₂O)₆]²⁺. З амінокислотами, ЕДТА та порфіринами йони Магнію утворюють складні хелатні комплекси, в яких донорами електронів виступають атоми Нітрогену або Оксигену.

Залежно від концентрації в організмі Магній може прискорювати або гальмувати процес передачі імпульсів по нервових волокнах. Він також впливає на дихальні, судинорухові та інші мозкові центри і діє заспокійливо на нервову систему загалом; входить до складу деяких ферментів з групи трансфераз, впливає на вуглеводний та фосфорний обмін, сприяє виділенню жовчі.

Багато Магнію є в листках рослин, де у формі катіона Мg²⁺ він входить до складу хелатного комплексу - хлорофілу, що за своєю структурою нагадує гем гемоглобіну крові. Однак у молекулі хлорофілу центральним атомом є Магній, а гемоглобіну - Ферум (П). Хлорофіл бере участь у процесі фотосинтезу - синтезу вуглеводів з вуглекислого газу й води, який відбувається з виділенням кисню. Це дає змогу підтримувати рівновагу вуглекислого газу й кисню у довкіллі і забезпечує життя людини і тварин на Землі.

Магнію оксид MgO використовують в медицині для нейтралізації підвищеної кислотності шлункового соку, входить в склад мазей для лікування шкірних хвороб. Магнію сульфат MgSO₄•7H₂O застосовують як послаблюючий засіб при шлункових захворюваннях, як жовчогінну і наркотичну речовину.

Основна сіль Бісмуту (BiO)₂(OH)NO₃ призначається у вигляді порошків при деяких шлункових захворюваннях як антисептичний і в’яжучий засіб, зовнішньо в мазях при запалювальних процесах шкіри.

З препаратів Стибію в медицині використовують так званий “рвотний камінь” K(SbO)C₄H₄O₆•H₂O при лікуванні гельмінтозів.