Приведите основные принципы классификации элементов по В. И. Вернадскому.

классификация химических элементов Вернадского основана на различной способности химических элементов участвовать в природных физических и химических процессах, а также в циклических биосферных круговоротах веществ.

I группа благородных (инертных) газов характеризуется неучастием их в главных химических процессах в биосфере Земли. Только в исключительных случаях эти элементы способны образовывать химические соединения.

II группа благородных металлов характеризуется тем, что они почти не образуют химических соединений в земной коре. Для этих элементов характерны сплавы друг с другом, которые образуются и образовались в термодинамических условиях (высокая температура и давление), резко отличных от условий биосферы.

III группа циклических или органогенных элементов – наибольшая по количеству элементов группа. Для элементов этой группы характерны многочисленные обратимые (циклические) химические процессы, часто проходящие при непосредственном участии живой материи. Каждый элемент этой группы дает характерные для определенной геосферы постоянно изменяющиеся соединения.

I. Благородные газы:

He, Ne, Ar, Kr, Xe

II. Благородные металлы:

Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt

III. Циклические элементы:

H, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl,

K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, As,

Se, Sr, Zr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Ba, Hf, W, Re,

Hg, Tl, Pb, Bi

IV. Рассеянные

элементы:

Li,Sc,Ga,Br,Rb,Y,Nb, Cs,Ta,In,I

V. Радиоактивные элементы:

Po,Rn,Ra,Ac,Th,Pa,U

VI.Редкоземельные элементы:

La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er, Tu,Yb,Lu

В. В. Ковальский, исходя из значимости для жизнедеятельности, подразделил химические элементы на три группы:

1. Жизненно необходимые (незаменимые) элементы. Они постоянно содержатся в организме человека, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов: H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V. Их дефицит приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности человека.

2. Примесные элементы. Эти элементы постоянно содержатся в организме животных и человека: 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. Биологическая роль их мало выяснена или неизвестна.

3. Примесные элементы (Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb и др.). Обнаружены в организме человека и животных. Данные о количестве и биологическая роль не выяснены

Элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов, называют биогенными элементами.

 

4.Приведите современную классификацию элементов.

 

Щелочные металлы — металлы первой группы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

Щелочноземельные металлы — металлы второй группы: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

Пниктогены (пниктиды) — элементы пятнадцатой группы: N, P, As, Sb, Bi.

Халькогены — элементы шестнадцатой группы: O, S, Se, Te, Po.

Галогены (галоиды) — элементы семнадцатой группы: F, Cl, Br, I, At.

Инертные газы — элементы восемнадцатой группы: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Лантаноиды (лантаниды) — элементы 57—71: La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

Актиноиды (актиниды) — элементы 89—103: Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr.

Редкоземельные элементы — Sc, Y и лантаноиды.

Переходные металлы — элементы 3—12 групп.

Платиновая группа — Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt.

Благородные металлы — термин, который в основном используется для описания элементов, не подвергающихся коррозии — Au, Ag и металлы платиновой группы.

Тяжёлые металлы — термин, использующийся для описания элементов с высокими значениями атомного веса.

Природные металлы — металлы, находящиеся в природе; не являются искусственно полученными.

Постпереходные металлы — металлы, у которых наблюдается полное заполнение d-подоболочки: Zn, Ga, Cd, In, Sn, Hg, Tl, Pb, Bi.

Лёгкие металлы — термин, иногда использующийся для описания некоторых металлов p-блока: алюминий, галлий, индий, олово, таллий, свинец и висмут (иногда в эту группу включают также германий, сурьму и полоний).

Трансурановые элементы, трансураны — элементы, следующие за ураном (атомный номер больше 92).

Трансплутониевые элементы — элементы, следующие за плутонием (атомный номер больше 94).

Трансфермиевые элементы — элементы, следующие за фермием (атомный номер больше 100).

Трансактиноидные элементы, трансактиноиды — элементы, следующие за актиноидами (атомный номер больше 103).

Суперактиноиды — гипотетически возможная группа элементов, с атомными номерами 121—153 (которые входят в g-блок).

Тяжёлый атом — термин, используемый в компьютерной химии для описания всех элементов, кроме водорода и гелия.

Металлы — термин, используемый в астрофизике для описания всех элементов, кроме водорода и гелия.

5.Охарактеризуйте важнейшие органогены. Какие химические связи характерны для соединений, образуемых ими в организме?

В составе живого вещества найдено более 70 элементов.

Элементы необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов, называют биогенными элементами.

Для 30 элементов биогенность установлена. Существует несколько классификаций биогенных элементов:

А) По их функциональной роли:

1) органогены, в организме их 97,4% (С, Н, О, N, Р, S),

2) элементы электролитного фона (Na, К, Ca, Mg, Сl). Данные ионы металлов состав­ляют 99% общего содержания металлов в организме;

3) Микроэлементы – это биологически активные атомы центров ферментов, гормонов (переходные металлы).

Б) По концентрации элементов в организме биогенные элементы делят:

1) макроэлементы;(больше 80%) С, Н, О, N, Р, Ca. Элементы К, Na, Mg, Fe, Сl, S одтгобиогенные

2) микроэлементы;(10-15%) Ga, Ti, F, Al, As, Cr, Ni, Se, Ge, Sn

3) ультрамикроэлементы(0.01%).

 

6.Какое положение в периодической системе Д. И. Менделеева занимают макроэлементы? Укажите их важнейшие соединения и роль в организме. Биогенные элементы, содержание которых превышает 0,01% от массы тела, относят кмакроэлементам.К макроэлементам относятся O, H, C, N, Fe, P, K, Ca, S, Mg, Na, CI.В периодической системе H,K,Na в Ia; Ca, Mg в IIa; C- Iva; N,P-Va;O,S-VIa;CI, Fe- VIIa. Натрий – стабилизирует кровяное давление, поддерживающий буферность крови на нужном уровне, регулирующий почечную деятельность, работу мышечной и нервной ткани, активизирующий пищеварительные ферменты. Натрий поддерживает нормальную сократимость мышц, тонус сосудистых стенок, процессы возбудимости и расслабления. В костной ткани депонируется до 30% натрия, примерно столько же его в клеточной системе организма. (NaCI) Калий-В виде комплекса с валиномицином ион калия поступает внутрь митохондрий. Комплекс валиномицин—калий рассматривают как биологическую модель переносчиков ионов калия через мембраны. Магний — эссенциальный элемент абсолютно для всех известных форм жизни. Роль магния в живой природе уникальна. Он входит в сjстав хлорофилла.Атом магния координирует также атом азота остатка гистидина, входящего в состав молекулы белка.Магний является обязательным компонентом всех ДНК-полимераз Кальций-Он участвует в функционировании сердечнососудистой и нервной систем, в процессе свёртываемости крови, в выработке гормонов, ферментов и белков, в сокращении и расслаблении мышц и особенно - в обеспечении прочности костей скелета.  Учёные утверждают, что 99% кальция содержится в костях, поэтому они служат основным резервуаром кальция в нашем организме.

Хлор- в желудочно-кишечном соке –HCI

Железо- в состави крови

Фосфор-В организме основное количество фосфора содержится в кос­тях (около 85%), много фосфора в мышцах и нервной ткани. Вме­сте с кальцием, фтором и хлором фосфор формирует зубную эмаль. Основная функция фосфора в виде фосфат-иона (РО₄)^3¯ состо­ит в образовании информационных (нуклеиновые кислоты), структурных (фосфолипиды и фосфаты кальция) и энергонесу­щих (АТФ и КФ) молекул.

Углерод- эссенциальный элемент, входит в состав всех орг.соединений