17. Дайте общую характеристику неорганических веществ.

При изучении неорганических веществ было установлено их многообразие. Химики разделяли все вещества в зависимости от источника их получения на минеральные (неорганические), животные и растительные (органические).

Все элементы периодической системы способны к взаимному соединению в самых различных сочетаниях. При этом образуются как простые, так и сложные вещества. Для многих простых веществ известны их аллотропные формы существования: углерод — в форме графита и алмаза и т.д. В настоящее время известно около 400 аллотропных видоизменений простых веществ. Многообразие сложных веществ обусловлено их различным качественным и количественным составом. Например, известно для азота пять форм оксидов: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5; для водорода две формы: Н2О и Н2О2 и др. С точки зрения теории строения атома количественный состав неорганических соединений определяется количеством электронов в электронной оболочке атома и количеством протонов и нейтронов в атомном ядре. Так, установлено существование разновидностей атомов химических элементов, ядра которых при одном и том же заряде обладают различной массой. Такие разновидности атомов названы изотопами. Например, для атомов калия известны три изотопные разновидности: 3919K; 4019K; 4119K. Итак, явления аллотропии и изотопии служат формами проявления многообразия неорганических соединений.

Неорганические вещества делятся на группы:

Макроэлементы

• О, С, Н, N входят в состав органических веществ клетки. Вместе с водой организма они составляют около 90%. • Р входит в состав ДНК, АТФ, ферментов, костной ткани и эмали зубов, содержание его в организме 1%. • Катион Ca²⁺ входит в состав оболочки клеток растений, костей и зубов у животных, также он участвует в процессе свертываемости крови. В организме бывает до 2,5% ионов кальция по массе.

Микроэлементы

• S* входит в состав белков, витаминов и ферментов, ее содержится 0,01–1%. • Катионы K⁺ и Na⁺ участвуют в проведении нервного импульса, поддерживают осмотическое давление в клетке, стимулируют синтез гормонов, их содержание по 0,25%. • Катион Mg²⁺ (0,1%) входит в состав молекулы хлорофилла. Он содержится в костях и зубах, активизирует синтез ДНК и энергетический обмен. • Катион железа входит в состав гемоглобина, миоглобина, хрусталика и роговицы глаза, активизирует деятельность ферментов (0,07%). • Анион Cl^– (0,2%) является компонентом желудочного сока, а анион I^– (0,1%) – обязательным компонентом гормона тироксина (щитовидная железа).

Ультрамикроэлементы

Ультрамикроэлементы участвуют в процессах кроветворения, фотосинтеза, катализируют внутриклеточные окислительные процессы. • Катионы меди и марганца повышают урожайность растений, активизируют процессы фотосинтеза и кроветворения. • Анионы бора влияют на процессы роста растений. • Анионы фтора входят в состав эмали зубов.

Вода – один из важнейших факторов внешней среды, от которого зависит здоровье людей. Организм человека находится в состоянии постоянного обмена веществ с окружающей его средой. Различные неорганические и органические вещества непрерывно поступают в организм, претерпевают там многообразные превращения, а «отработанные», ненужные выводятся наружу, в окружающую среду. Вода – прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, среда, в которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ. При ее участии, с помощью водного обмена, происходит терморегуляция, т.е. регулируются процессы теплоотдачи и теплопродукции. С водой удаляются из организма ненужные ему продукты обмена, иногда микробы, их токсины и т.п. Многие ученые считают, что человеческая жизнь, в известном смысле, представляет собой борьбу за воду. Это можно объяснить, исходя из строения молекулы воды. Из-за высокой полярности молекул вода является растворителем других полярных соединений, не имея себе равных. В воде растворяется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Именно поэтому в водной среде клетки осуществляется множество химических реакций. Вода растворяет продукты обмена веществ и выводит их из клетки и организма в целом. Вода обладает большой теплоемкостью, т.е. способностью поглощать теплоту. При минимальном изменении ее собственной температуры выделяется или поглощается значительное количество теплоты. Благодаря этому она предохраняет клетку от резких изменений температуры. Поскольку на испарение воды расходуется много теплоты, то, испаряя воду, организмы могут защищать себя от перегрева (например, при потоотделении). Вода обладает высокой теплопроводностью. Такое свойство создает возможность равномерно распределять теплоту между тканями тела. Вода является одним из основных веществ природы, без которого невозможно развитие органического мира растений, животных, человека.