44. Понятие биогенности химических элементов.

Биогенные элементы, химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и имеющие определённое биологическое значение.

Прежде всего это кислород (составляющий 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), кальций, азот, калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий, железо. Эти элементы входят в состав всех живых организмов, составляют их основную массу и играют большую роль в процессах жизнедеятельности. Успехи аналитической химии и спектрального анализа расширили перечень Б. э.: находят всё новые элементы, входящие в состав организмов в малых количествах (микроэлементы), и открывают биологическую роль многих из них.

В. И. Вернадский считал, что все химические элементы, постоянно присутствующие в клетках и тканях организмов в естественных условиях, вероятно, играют определенную физиологическую роль. Многие элементы имеют большое значение только для определённых групп живых существ (например, бор необходим для растений, ванадий - для асцидий и т.п.).

Содержание тех или иных элементов в организмах зависит не только от их видовых особенностей, но и от состава среды, пищи (в частности, для растений - от концентрации и растворимости тех или иных почвенных солей), экологических особенностей организма и других факторов.

При нарушении поступления в организм того или иного Б. э. возникают заболевания - биогеохимические эндемии, например зоб у человека при недостатке иода в воде и пище или чёрная пятнистость свёклы при нехватке бора. Элементы, постоянно содержащиеся в организмах млекопитающих, по их изученности и значению можно разделить на 3 группы: элементы, входящие в состав биологически активных соединений (ферменты, гормоны, витамины, пигменты) (I - макроэлементы), они являются незаменимыми; элементы, физиологическая и биохимическая роль которых мало выяснена (II - микроэлементы) или неизвестна (III - ультрамикроэлементы).

45. Химия биогенных элементов s-блока.

S-элементы – элементы, у атомов которых электроны заселяются на s подуровни внешнего уровня.

Свойства:

• Типичные металлы

• Легко отдают электроны

• Обладают сильными восстановительными свойствами

• Высокая электро- и теплопроводность

• Химически очень активны

• Имеют малое значенте энергии инициации

• Образуют соединения с ионным типом связи

• Большинство соединений растворимы в воде, поэтому ионы этих металлов могут мигрировать из водных растворов в организмы животных, растений и человека

H2, Na, K, Mg, Ca – жизненно необходимые для растений и животных. По содержанию в организме H2, Mg, K относят к макроэлементам, остальные к микроэлементам.

46. Химия биогенных элементов d-блока.

D-элементы – элементы, у атомов которых электроны заселяются на d подуровни внешнего уровня.

Данный блок представляет собой часть периодической таблицы; в него входят элементы от 3 до 12 группы. Элементы данного блока заполняют d-оболочку d-электронами, которая у элементов начинается s2d1 (третья группа) и заканчивается s2d10 (двенадцатая группа). Однако существуют некоторые нарушения в этой последовательности, например, у хрома s1d5 (но не s2d4) вся одиннадцатая группа имеет конфигурацию s1d10 (но не s2d9). Одиннадцатая группа имеет заполненные s- и d-электроны.

D-блок-элементы также известны как переходные металлы или переходные элементы. Однако точные границы, отделяющие переходные металлы от остальных групп химических элементов, еще не проведены. Хотя некоторые авторы считают, что элементы, входящие в d-блок, являются переходными элементами, в которых d-электроны являются частично заполненными либо в нейтральных атомах или ионах, где степень окисления равна нулю.

Большинство элементов данного блока относятся к ультрамикроэлементам.