- •Лекция 2 Кислород и сера.
- •3. Озон. При н.У. Это газ, обладающий характерным запахом. Температура кипения озона (-112оС). Он тяжелее воздуха, растворим в воде (в 100 объемах воды - около 50 объемов озона при 0оС).
- •7. Оксиды серы.
- •8. Серная (сульфатная) кислота и ее соли.
- •Упражнения по теме «Сера. Кислород.»
- •Тест Кислород и сера
3. Озон. При н.У. Это газ, обладающий характерным запахом. Температура кипения озона (-112оС). Он тяжелее воздуха, растворим в воде (в 100 объемах воды - около 50 объемов озона при 0оС).
Озон образуется из кислорода при пропускании через него электрического разряда или жесткого УФ излучения.
О2 => O3
Обратная реакция – превращение озона в кислород – протекает самопроизвольно, т.е. озон неустойчивое соединение. Озон – один из сильнейших окислителей (точнее этим окислителем является атомарный кислород, который образуется при распаде озона), при взаимодействии озона с веществами тоже образуются оксиды, но реакции протекают более энергично, чем с кислородом. Как сильный окислитель озон убивает бактерии и применяется для обеззараживания воды и помещений. Озон ядовит, ПДК в воздухе 10-5% , при этой концентрации хорошо ощущается его запах. В верхних слоях атмосферы концентрация озона обычно лежит в пределах 10-7-10-6.
Оксиды- один из важнейших классов неорганических веществ. Они делятся на основные, кислотные и амфотерные оксиды. Все они образуют гидроксиды и соответствующие соли. Кислород входит также в состав большого количества органических соединений.
Роль кислорода в организме и использование кислорода и озона в медицине. Содержание кислорода в организме 62,43%. Взрослый человек потребляет 264 см3 кислорода в мин. Оксиген имеет исключительное биологической значение, от него зависят важнейшие биохимические процессы, он участвует во всех видах обмена веществ. Наиболее известный физиологический процесс с участием кислорода – дыхание. Этот сложный физиологический процесс включает в себя не только процесс газообмена в легких, но и транспорт кислорода с током крови от легких к клеткам. Именно там в митохондриях происходит процесс тканевого дыхания, т.е. процесс окисления органических веществ. Продукты окисления (СО2) кровь уносит к легким. А энергия, которая выделяется в процессе реакции окисления тратится на образование молекул АТФ. При гидролизе АТФ энергия снова выделяется и расходуется на нужды организма. Т.е. с участием кислорода проходят все окислительные реакции в организме, за счет энергии этих реакций протекают все физиологические процессы. С кислородом связаны также фагоцитарные функции организма. Вспомните особенности строения атома кислорода. У него ярко выраженные неметаллические, окислительные свойства. В медицинской практике используются не только множество соединений кислорода (оксидов, гидроксидов, кислот, солей, органических и неорганических соединений) но и простые вещества – кислород и озон. Оксигенотерапия – кислородом лечат гельминтозы, сердечно-сосудистые и инфекционные заболевания, он стимулирует работу нервной системы, обладает снотворным действием и т.д. Оксигенотерапия лежит в основе климатолечения. Оксигенобаротерапия – метод лечения, в котором используется дыхание воздушной смесью с повышенным содержанием кислорода, в специальных герметичных помещениях (барокамерах). В озонотерапии используют озон. Озон обладает бактерицидным, дезодорирующим действием; используется для обработки питьевой воды, помещений, белья; в смеси с кислородом используется для лечения различных заболеваний.
4.Сера как химический элемент. Сульфур №16. 3 период,6 группа, главная подгруппа.
Состав
атома:
16р, 16е-,
16n.
Схема строения: заряд ядра +16, три электронных слоя (2 е-, 8 е-, 6 е-)
Электронная и графическая формулы:
Т
ипичный
неметалл. Характерные
степени окисления:
+6 и -2, возможна +4.
Возможные валентности: II, IV, VI.
Широко
распространена в природе,
содержание в земной коре 0,1%. Встречается
в свободном состоянии (самородная сера)
и в виде соединений. Например: сульфидов
(железный колчедан FeS2,
свинцовый блеск PbS) и сульфатов (гипс
CaSO4∙2H2O,
глауберова соль Na2SO4∙10H2O).
Органоген, входит в состав белка..
5.
Сера как простое вещество.
Для
серы характерна аллотропия.
Три модификации. Сера ромбическая:
твердое вещество желтого цвета,
молекулярная кристаллическая решетка,
S8,
плавится при 112,8оС,
плотность 2,07 г/см3.
Нерастворима в воде, не смачивается.
Растворяется
в бензоле. Сера моноклинная: твердое
вещество темно-желтого цвета, молекулярная
кристаллическая решетка, S8,
плавится
при 119,3оС,
плотность 1,96г/см3
. При н.у. неустойчива, превращается в
ромбическую. Сера пластическая:
резиноподобная коричневая масса,
аморфное строение, S∞.
При н.у. неустойчива, превращается в
ромбическую.
Х
имические
свойства:
типичный неметалл, может быть и окислителем
и восстановителем.
Как окислитель взаимодействует с металлами и водородом:
Al + S→ Al2S3
Na + S → Na2S
H2 + S → H2S
Как восстановитель – с активными неметаллами:
S + O2 →SO2
Получение:
1). Самородная сера. Перегретым водяным паром обрабатывают породу.
2). Разложение пирита без доступа воздуха: FeS2 → FeS + S
3). Неполное сгорание сероводорода: H2S + O2 → S + H2O
Применение:
1). Получение серной кислоты и сульфатов.
2). Получение сульфитов.
3). Производство красителей, резины, черного пороха, спичек, лекарств.
Сера в организме человека и ее использование в медицине.
Содержание в организме 0,16%, суточная потребность 4-5 грамм. Больше всего серы содержится в кератине волос, костях, нервной ткани; входит в состав белков (аминокислоты цистеин и метионин), гормонов, витаминов. В организме серная кислота, образующаяся в процессе метаболизма, обезвреживает ядовитые продукты метаболизма (фенол, скатол, крезол) и чужеродные токсины (тяжелые металлы). Простое вещество сера оказывает противомикробное и противопаразитарное действие, серные мази и суспензии используют для лечения кожных заболеваний, гельминтозов. 1% раствор серы в персиковом масле (сульфозин) используют при лечении шизофрении и алкоголизма. Тиосульфат натрия обладает противовоспалительным и противоаллергическим действием.
6. Соединения серы с отрицательной степенью окисления (-2). H2S - сероводород, бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка. Кристаллизуется при -85,7оС, кипит при -60,8оС. Немного тяжелее воздуха, при н.у. в 1л воды растворяется 2,5 л сероводорода. Восстановитель, окисляется кислородом воздуха (горение).
H2S+ O2 →SO2+ H2O, при недостатке кислорода или низкой температуре H2S+ O2 →S+ H2O
Водный раствор называют сероводородной водой, на воздухе, на свету она становится мутной (опалесцирует) в результате образования коллоидного раствора серы в воде (см. предыдущую реакцию). Кроме того, раствор сероводорода обладает свойствами кислоты, поэтому его называют сероводородной кислотой, это слабая кислота. Образуется при гниении белков, встречается в водах минеральных источников и вулканических газах.
Такие
источники могут быть причиной гибели
человека (Сероводород очень ядовит!),
но могут использоваться и для лечения
желудка, почек, кожи. Соли сероводородной
кислоты называют сульфидами. Большинство
из них нерастворимо в воде. В природе
эти соли образуют минералы, которые
используют как руды цветных металлов:
ZnS, CuS,
PbS…
Многие сульфиды имеют переменный состав.
В легкой промышленности используют
сульфиды натрия и кальция для очистки
кожи от шерсти. Сульфиды щелочноземельных
металлов служат основой люминофоров.
А в лабораториях реакции образования
сульфидов используют для определения
многих металлов, т.к. эти соли имеют
характерный цвет.
