34. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости и устойчивости комплексных соединений.

Диссоциация комплексных соединений.

В растворах КС имеет место первичная и вторичная диссоциация. Первичная диссоциация протекает по типу сильных электролитов - практически необратимо:

K₄[Fe(CN)₆] → 4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4-

[Co(NH₃)₆]Cl₃ → [Co(NH₃)₆]³⁺ + 3Cl^-

Первичной диссоциации не подвергаются комплексы без внешней сферы: [Pt(NH₃)₂Cl₂], [Co(NH₃)₃(NO₃)₃].

Вторичная диссоциация характеризует диссоциацию самого комплекса. Она протекает в незначительной степени, подчиняется закону действия масс. Этот процесс характеризуют константой диссоциации. Так как величина этой константы фактически определяет прочность комплекса, то ее обычно называют константой нестойкости (K_нест.). Вторичная диссоциация протекает по типу слабого электролита - обратимо и ступенчато:

[Ag(NH₃)₂]⁺ → [Ag(NH₃)]⁺ + NH₃

[Ag(NH₃)]⁺ → Ag⁺ + NH₃

В целях упрощения формы записи обычно записывают суммарное уравнение вторичной диссоциации:

[Ag(NH₃)₂]⁺ → Ag⁺ + 2NH₃

Выражение константы нестойкости имеет вид:

Значения констант нестойкости, приводимые в справочниках, используют для характеристики устойчивости комплексов, нахождения концентраций частиц (комплекса, комплексообразователя, лигандов) в растворе КС, для определения направленности химических реакций с участием комплексных соединений и др. Например, равновесие в реакции:

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2KCN = K[Ag(CN)₂] + 2KCl + 2NH₃

будет смещено вправо, так как K_нест.([Ag(NH₃)₂]⁺) = 9,3·10^-8, а K_нест.([Ag(CN)₂]^-) = 8,0·10^-22, т.е. второй комплексный ион значительно прочнее первого:

К_уст. = 1/К_нест.

35. Катионы I аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Частные реакции катиона К+. Выполнение реакций.

Общая характеристика.

К I аналитической группе относятся катионы, не имеющие общего реагента. Большинство образуемых ими солей хорошо растворяется в воде. Особенно важна для анализа растворимость в воде их сульфидов, гидроокисей, карбонатов и хлоридов, так как это отличает I группу катионов от всех остальных групп. Группового реагента, осаждающего все катионы I группы, нет. Так как ионы других групп мешают обнаружению K+, Mg2+, Na+, при систематическом ходе анализа эти катионы обнаруживают лишь после полного удаления из раствора всех других. В водных растворах все катионы I группы бесцветны. Все катионы I группы (кроме NH4+) устойчивы к действию окислителей и восстановителей.

Биологическая роль:

Натрий и калий. Ионы натрия и калия активируют аденозинтрифосфатазу клеточных мембран. Оказывают существенное влияние на деятельность ЦНС. Избыток натрия в клетках головного мозга вызывает депрессию. Избыток калия в клетках коры головного мозга вызывает маниакальное состояние(возбуждение ЦНС).

В медицине применяются:

1. NACl хлорид натрия. В зависимости от его концентрации различают изотонический и гипертонический растворы. Изотоническим являются 0,9% -ный раствор NaCl, так как его осматическое давление соответствует осматическому давлению крови. Изотонический раствор применяют в качестве плазмозамещающего раствора при обезжиривании организма, для растворения лекарственных веществ. Гипертонические растворы применяют наружно в виде компресов и примочек для лечения гнойных ран.

2. Гидрокарбонат натрия NaHCO ₃ (питьевая сода). Применябт в порошках, таблетках и растворах при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

3. Декагидрат сульфата натрия Na ₂SO ₄ * 10H ₂O (глауберова соль) Назначают внутрь в качестве слабительного средства.

4. Декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇*10H₂O (бура). Применяют наружно как антисептическое средство для спринцеваний , полоскание, смазываний.

5. Йодид натрия NaI. Используют как препарат йода эндемическом зобе

6. Хлорид калия KCl. Применяют при состояниях, сопровождающихся нарушением электролитного обмена в организме (неукротимая рвота, профузные поносы), а также для купирования сердечных аритмий.

7. Йодид калия KI. Применяют как препарат йода при заболеваниях щитовидной железы.

8. Перманганат калия KMnO₄. Используют как антисептическое средство для промывания ран, полоскания рта и горла, для спринцеваний и промываний.

9. Водный раствор аммиака, гидроксид аммония (нашатырный спирт) NH₄ОН. Используют для возбуждения дыхания и выведения больных из обморочного состояния, для чего небольшой кусок ваты или марли, смоченной в нашатырном спирте, осторожно подносят к носовому отверстию.

10. Хлорид аммония (нашатырь) NH₄Cl. Оказывает отхаркивающее действие, усиливает мочеотделение.

36. Катионы I аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Частные реакции катиона Na+. Выполнение реакций.

К I аналитической группе относятся катионы, не имеющие общего реагента. Большинство образуемых ими солей хорошо растворяется в воде. Особенно важна для анализа растворимость в воде их сульфидов, гидроокисей, карбонатов и хлоридов, так как это отличает I группу катионов от всех остальных групп. Группового реагента, осаждающего все катионы I группы, нет. Так как ионы других групп мешают обнаружению K+, Mg2+, Na+, при систематическом ходе анализа эти катионы обнаруживают лишь после полного удаления из раствора всех других. В водных растворах все катионы I группы бесцветны. Все катионы I группы (кроме NH4+) устойчивы к действию окислителей и восстановителей.

Биологическая роль:

Натрий и калий. Ионы натрия и калия активируют аденозинтрифосфатазу клеточных мембран. Оказывают существенное влияние на деятельность ЦНС. Избыток натрия в клетках головного мозга вызывает депрессию. Избыток калия в клетках коры головного мозга вызывает маниакальное состояние(возбуждение ЦНС).

В медицине применяются:

1. NACl хлорид натрия. В зависимости от его концентрации различают изотонический и гипертонический растворы. Изотоническим являются 0,9% -ный раствор NaCl, так как его осматическое давление соответствует осматическому давлению крови. Изотонический раствор применяют в качестве плазмозамещающего раствора при обезжиривании организма, для растворения лекарственных веществ. Гипертонические растворы применяют наружно в виде компресов и примочек для лечения гнойных ран.

2. Гидрокарбонат натрия NaHCO ₃ (питьевая сода). Применябт в порошках, таблетках и растворах при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

3. Декагидрат сульфата натрия Na ₂SO ₄ * 10H ₂O (глауберова соль) Назначают внутрь в качестве слабительного средства.

4. Декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇*10H₂O (бура). Применяют наружно как антисептическое средство для спринцеваний , полоскание, смазываний.

5. Йодид натрия NaI. Используют как препарат йода при эндемическом зобе.

6. Хлорид калия KCl. Применяют при состояниях, сопровождающихся нарушением электролитного обмена в организме (неукротимая рвота, профузные поносы), а также для купирования сердечных аритмий.

7. Йодид калия KI. Применяют как препарат йода при заболеваниях щитовидной железы.

8. Перманганат калия KMnO₄. Используют как антисептическое средство для промывания ран, полоскания рта и горла, для спринцеваний и промываний.

9. Водный раствор аммиака, гидроксид аммония (нашатырный спирт) NH₄ОН. Используют для возбуждения дыхания и выведения больных из обморочного состояния, для чего небольшой кусок ваты или марли, смоченной в нашатырном спирте, осторожно подносят к носовому отверстию.

10. Хлорид аммония (нашатырь) NH₄Cl. Оказывает отхаркивающее действие, усиливает мочеотделение.

37. Катионы I аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Частные реакции катиона NH₄+. Выполнение реакций.

К I аналитической группе относятся катионы, не имеющие общего реагента. Большинство образуемых ими солей хорошо растворяется в воде. Особенно важна для анализа растворимость в воде их сульфидов, гидроокисей, карбонатов и хлоридов, так как это отличает I группу катионов от всех остальных групп. Группового реагента, осаждающего все катионы I группы, нет. Так как ионы других групп мешают обнаружению K+, Mg2+, Na+, при систематическом ходе анализа эти катионы обнаруживают лишь после полного удаления из раствора всех других. В водных растворах все катионы I группы бесцветны. Все катионы I группы (кроме NH4+) устойчивы к действию окислителей и восстановителей.

Биологическая роль:

Натрий и калий. Ионы натрия и калия активируют аденозинтрифосфатазу клеточных мембран. Оказывают существенное влияние на деятельность ЦНС. Избыток натрия в клетках головного мозга вызывает депрессию. Избыток калия в клетках коры головного мозга вызывает маниакальное состояние(возбуждение ЦНС).

В медицине применяются:

1. NACl хлорид натрия. В зависимости от его концентрации различают изотонический и гипертонический растворы. Изотоническим являются 0,9% -ный раствор NaCl, так как его осматическое давление соответствует осматическому давлению крови. Изотонический раствор применяют в качестве плазмозамещающего раствора при обезжиривании организма, для растворения лекарственных веществ. Гипертонические растворы применяют наружно в виде компресов и примочек для лечения гнойных ран.

2. Гидрокарбонат натрия NaHCO ₃ (питьевая сода). Применябт в порошках, таблетках и растворах при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

3. Декагидрат сульфата натрия Na ₂SO ₄ * 10H ₂O (глауберова соль) Назначают внутрь в качестве слабительного средства.

4. Декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇*10H₂O (бура). Применяют наружно как антисептическое средство для спринцеваний , полоскание, смазываний.

5. Йодид натрия NaI. Используют как препарат йода эндемическом зобе

6. Хлорид калия KCl. Применяют при состояниях, сопровождающихся нарушением электролитного обмена в организме (неукротимая рвота, профузные поносы), а также для купирования сердечных аритмий.

7. Йодид калия KI. Применяют как препарат йода при заболеваниях щитовидной железы.

8. Перманганат калия KMnO₄. Используют как антисептическое средство для промывания ран, полоскания рта и горла, для спринцеваний и промываний.

9. Водный раствор аммиака, гидроксид аммония (нашатырный спирт) NH₄ОН. Используют для возбуждения дыхания и выведения больных из обморочного состояния, для чего небольшой кусок ваты или марли, смоченной в нашатырном спирте, осторожно подносят к носовому отверстию.

10. Хлорид аммония (нашатырь) NH₄Cl. Оказывает отхаркивающее действие, усиливает мочеотделение.

38. Катионы II аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Pb²⁺+. Выполнение реакций.

Во вторую аналитическую группу входят катионы Ag⁺, Pb²⁺ и Hg₂^2+, образующие с хлороводородной кислотой и ее солями нерастворимые осадки хлоридов.

Катионы этой группы бесцветны. При взаимодействии с нитрат- и нитрит-ионами образуют растворимые соли. При взаимодействии с сульфат-, сульфид-, фосфат-, хромат-, карбонат-, бромид- и йодид-ионом образуют осадки, т.е. в воде растворимы нитраты и нитриты серебра, свинца и ртути, остальные соли этих металлов в воде не растворяются. При действии щелочей Ag+ и Hg2+ образуют гидроксиды, которые сразу разлагаются на воду и оксиды серебра и ртути; Pb2+ образует осадок гидроксида свинца. При действии восстановителей указанные катионы могут восстанавливаться до металла.

Групповым реактивом является соляная кислота. при действии которой выпадают белые осадки хлоридов:

Ag++Cl- =>AgCl

Pb2++2Cl- =>PbCl2

Hg22++2Cl- =>HgCl2

Все они нерастворимы в азотной кислоте. Растворимость хлоридов в воде различна. При 20°С растворимость AgCl составляет 1,3*10-5моль/л, PbCl2 - 1.6*10-5 моль/л. При повышении температуры растворимость PbCl2 заметно растет, растворимость других хлоридов практически не изменяется.

Биологическая роль.

Свинец. Его соединения токсичны. При сатурнизме наблюдается ряд симптомов поражения ЦНС (головная боль, бессонница, судороги, галлюцинации, атрофия зрительного нерва), а также нарушения ф-ции почек(альбуминурия) и желудочно-кишечного тракта. В медицине соединение свинца применяются только наружно как антисептическое и вяжущее средство. Оксид свинца входит в состав свинцового пластыря, используемого при воспалительных заболеваниях кожи, фурункулезе.

Серебро. Относиться к ультромикроэлементам. Это значит что оно находится в организме в концентрации менее 10^-12%.

В медицине применяются:

1. Нитрат серебра AgNO₃ (ляпис) – вяжущее и прижигающее средство, используется наружно. Применяется в стоматологии для серебрения корневых каналов и кариозных полостей зубов перед их пломбированием.

2. Нитрат и хлорид серебра применяется для пропитывания перевязочного материала – бумаги, ваты, марли.

Ртуть. Ртуть накапливается в печени и почках. При хроническом отравлении ртутью, ее соединениями появляется металлический привкус во рту, сильное слюнотечение, слуховые и обонятельные галлюцинации, головные боли, наблюдается ослабление памяти.

1. Железная ртутная мазь – оксид ртути (II). Используется для лечения кожных заболеваний.

2. Хлорид ртути (II) HgCl₂ (cулема). Применяется для дезинфекции белья, предметов ухода за больными, помещений, медицинского инструментария.

В медицине используют не только соединения, но и саму ртуть и ее пары (ртутные термометры, ртутные манометры в аппаратах для измерения кровяного давления). Ультрафиолетовые лучи, полученные от ртутно-кварцевых ламп, глубоко прогревают ткани, губительно действуют на многие микроорганизмы.

39. Катионы II аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Ag⁺+. Выполнение реакций.

Во вторую аналитическую группу входят катионы Ag⁺, Pb²⁺ и Hg₂^2+, образующие с хлороводородной кислотой и ее солями нерастворимые осадки хлоридов.

Катионы этой группы бесцветны. При взаимодействии с нитрат- и нитрит-ионами образуют растворимые соли. При взаимодействии с сульфат-, сульфид-, фосфат-, хромат-, карбонат-, бромид- и йодид-ионом образуют осадки, т.е. в воде растворимы нитраты и нитриты серебра, свинца и ртути, остальные соли этих металлов в воде не растворяются. При действии щелочей Ag+ и Hg2+ образуют гидроксиды, которые сразу разлагаются на воду и оксиды серебра и ртути; Pb2+ образует осадок гидроксида свинца. При действии восстановителей указанные катионы могут восстанавливаться до металла.

Групповым реактивом является соляная кислота. при действии которой выпадают белые осадки хлоридов:

Ag++Cl- =>AgCl

Pb2++2Cl- =>PbCl2

Hg22++2Cl- =>HgCl2

Все они нерастворимы в азотной кислоте. Растворимость хлоридов в воде различна. При 20°С растворимость AgCl составляет 1,3*10-5моль/л, PbCl2 - 1.6*10-5 моль/л. При повышении температуры растворимость PbCl2 заметно растет, растворимость других хлоридов практически не изменяется.

Биологическая роль.

Свинец. Его соединения токсичны. При сатурнизме наблюдается ряд симптомов поражения ЦНС (головная боль, бессонница, судороги, галлюцинации, атрофия зрительного нерва), а также нарушения ф-ции почек(альбуминурия) и желудочно-кишечного тракта. В медицине соединение свинца применяются только наружно как антисептическое и вяжущее средство. Оксид свинца входит в состав свинцового пластыря, используемого при воспалительных заболеваниях кожи, фурункулезе.

Серебро. Относиться к ультромикроэлементам. Это значит что оно находится в организме в концентрации менее 10^-12%.

В медицине применяются:

3. Нитрат серебра AgNO₃ (ляпис) – вяжущее и прижигающее средство, используется наружно. Применяется в стоматологии для серебрения корневых каналов и кариозных полостей зубов перед их пломбированием.

4. Нитрат и хлорид серебра применяется для пропитывания перевязочного материала – бумаги, ваты, марли.

Ртуть. Ртуть накапливается в печени и почках. При хроническом отравлении ртутью, ее соединениями появляется металлический привкус во рту, сильное слюнотечение, слуховые и обонятельные галлюцинации, головные боли, наблюдается ослабление памяти.

3. Железная ртутная мазь – оксид ртути (II). Используется для лечения кожных заболеваний.

4. Хлорид ртути (II) HgCl₂ (cулема). Применяется для дезинфекции белья, предметов ухода за больными, помещений, медицинского инструментария.

В медицине используют не только соединения, но и саму ртуть и ее пары (ртутные термометры, ртутные манометры в аппаратах для измерения кровяного давления). Ультрафиолетовые лучи, полученные от ртутно-кварцевых ламп, глубоко прогревают ткани, губительно действуют на многие микроорганизмы.

40. Катионы II аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Hg ₂²⁺+. Выполнение реакций.

Во вторую аналитическую группу входят катионы Ag⁺, Pb²⁺ и Hg₂^2+, образующие с хлороводородной кислотой и ее солями нерастворимые осадки хлоридов.

Катионы этой группы бесцветны. При взаимодействии с нитрат- и нитрит-ионами образуют растворимые соли. При взаимодействии с сульфат-, сульфид-, фосфат-, хромат-, карбонат-, бромид- и йодид-ионом образуют осадки, т.е. в воде растворимы нитраты и нитриты серебра, свинца и ртути, остальные соли этих металлов в воде не растворяются. При действии щелочей Ag+ и Hg2+ образуют гидроксиды, которые сразу разлагаются на воду и оксиды серебра и ртути; Pb2+ образует осадок гидроксида свинца. При действии восстановителей указанные катионы могут восстанавливаться до металла.

Групповым реактивом является соляная кислота. при действии которой выпадают белые осадки хлоридов:

Ag++Cl- =>AgCl

Pb2++2Cl- =>PbCl2

Hg22++2Cl- =>HgCl2

Все они нерастворимы в азотной кислоте. Растворимость хлоридов в воде различна. При 20°С растворимость AgCl составляет 1,3*10-5моль/л, PbCl2 - 1.6*10-5 моль/л. При повышении температуры растворимость PbCl2 заметно растет, растворимость других хлоридов практически не изменяется.

Биологическая роль.

Свинец. Его соединения токсичны. При сатурнизме наблюдается ряд симптомов поражения ЦНС (головная боль, бессонница, судороги, галлюцинации, атрофия зрительного нерва), а также нарушения ф-ции почек(альбуминурия) и желудочно-кишечного тракта. В медицине соединение свинца применяются только наружно как антисептическое и вяжущее средство. Оксид свинца входит в состав свинцового пластыря, используемого при воспалительных заболеваниях кожи, фурункулезе.

Серебро. Относиться к ультромикроэлементам. Это значит что оно находится в организме в концентрации менее 10^-12%.

В медицине применяются:

5. Нитрат серебра AgNO₃ (ляпис) – вяжущее и прижигающее средство, используется наружно. Применяется в стоматологии для серебрения корневых каналов и кариозных полостей зубов перед их пломбированием.

6. Нитрат и хлорид серебра применяется для пропитывания перевязочного материала – бумаги, ваты, марли.

Ртуть. Ртуть накапливается в печени и почках. При хроническом отравлении ртутью, ее соединениями появляется металлический привкус во рту, сильное слюнотечение, слуховые и обонятельные галлюцинации, головные боли, наблюдается ослабление памяти.

5. Железная ртутная мазь – оксид ртути (II). Используется для лечения кожных заболеваний.

6. Хлорид ртути (II) HgCl₂ (cулема). Применяется для дезинфекции белья, предметов ухода за больными, помещений, медицинского инструментария.

В медицине используют не только соединения, но и саму ртуть и ее пары (ртутные термометры, ртутные манометры в аппаратах для измерения кровяного давления). Ультрафиолетовые лучи, полученные от ртутно-кварцевых ламп, глубоко прогревают ткани, губительно действуют на многие микроорганизмы.

41. Катионы III аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Ca²⁺+. Выполнение реакций.

К третьей аналитической группе катионов относятся ка­тионы Ва²⁺, 8г²⁺ и Са²⁺. Это ионы щелочноземельных метал­лов. По активности они лишь немного уступают щелочным металлам. Образуемые катионами щелочноземельных ме­таллов гидроксиды являются сильными основаниями и рас­творимость их увеличивается с увеличением порядкового номера металла в ряду Са(ОН)₂ -» Sг(ОН)₂ —> Ва(ОН)₂. Из со­лей щелочноземельных металлов в воде растворимы галогениды, нитраты, ацетаты, сульфиды и гидрокарбонаты. Все катионы третьей аналитической группы бесцветны.

Для обнаружения катионов третьей группы применяет­ся групповой реактив - разбавленная серная кислота или ее соли, которые образуют белые кристаллические осадки сульфатов СаS0₄, ВаS0₄ и SгS0₄. Сульфаты щелочнозе­мельных металлов обладают разной растворимостью. Наи­меньшую растворимость в воде имеет сульфат бария ВаS0₄, а наибольшую сульфат кальция. При приливании серной кислоты к смеси катионов третьей группы даже из разбав­ленных растворов сразу же выпадает сульфат бария, после сульфата бария выпадает сульфат стронция. Суль­фат кальция выпадает только из концентриро­ванных растворов солей кальция, поэтому осаж­дение ионов Са²⁺ в виде этой соли всегда оказыва­ется неполным. Сульфат кальция при проведении микрокристаллоскопической реакции образует красивые кристаллы в виде игл

Осадки сульфатов Са²⁺,

8г²⁺, Ва²⁺ нерастворимы в кислотах и щелочах.

Биологическая роль

Кальций. Это один из пяти элементов (О, С, Н, N. Са), наи­более распространенных в организме человека (1,5 %). Ос­новная масса имеющегося в организме кальция находится в костях и зубах. В состав плотного матрикса кости входит термодинамически и кинетически устойчивая при рН 7,40 форма фосфата кальция - гидроксофосфат каль­ция Са₅(Р0₄)₃0Н. Фракция внекостного кальция, хотя она составляет всего 1 % его общего содержания в орга­низме, очень важна из-за ее воздействия на свертывае­мость крови, нервно-мышечную возбудимость и сердеч­ную мышцу.

Барий. Биогенная роль бария пока изучена мало. Все рас­творимые в воде и кислотах соли бария весьма ядовиты. Не­растворимый в воде и кислотах сульфат бария хорошо по­глощает рентгеновские лучи, поэтому его применяют с целью исследования желудочно-кишечного тракта человека.

Стронций. В организме животных и человека стронций в больших количествах накапливается в костной ткани и влияет на процесс костеобразования. Избыток его вызы­вает ломкость костей - «стронциевый рахит». Причиной является замена кальция костного вещества стронцием. Извлечь стронций из костей практически невозможно. Повышение радиоактивного фона биосферы может вы­звать появление в атмосфере продукта деления тяжелых элементов ⁹⁰8г. Оседая в костях, последний облучает кост­ный мозг и нарушает костномозговое кроветворение.

В медицине применяются:

Гексагидрат хлорида кальция СаС1₂ • 6Н₂0 исполь­зуют при аллергических заболеваниях (сывороточная бо­ лезнь, крапивница) и аллергических осложнениях, свя­занных с приемом лекарств.

Полугидрат сульфата кальция (жженый гипс, полу- водный гипс) получают путем прокаливания природного гипса:

2Са80₄ • 2Н₂0 2Са80₄ • 0,5Н₂0 + 2Н₂0.

При смачивании водой он быстро твердеет. На этом свойстве основано его применение для изготовления гип­совых повязок. В стоматологии полугидрат сульфата кальция применяется в качестве слепочного материала при протезировании зубов.

Сульфат бария Ва80₄ используется как рентгено­контрастное средство.

Реакции катиона кальция Са2+

Реакция окрашивания пламени. Летучие соли каль­ция окрашивают бесцветное газовое пламя в кирпично­красный цвет. Реакция является фармакопейной.

Выполнение реакции. Реакция выполняется так же, как описано для катиона бария.

Разбавленная серная кислота H2S04 образует с ио­ном кальция белый осадок сульфата кальция:

СаС12 + H2S04 = CaSO4 + 2НС1

Ca2+ + S042-=CaS04

Вследствие достаточно высокой растворимости сульфата кальция (2 г/л) осаждение возможно только из доста­точно концентрированных растворов солей кальция. Бо­лее полное осаждение сульфата происходит при добав­лении к раствору этилового спирта.

Выполнение реакции. К 3 каплям раствора соли кальция добавляют 3—4 капли разбавленной сер­ной кислоты. К помутневшему раствору приливают 8—• 10 капель этилового спирта. Наблюдают выделение осадка.

Карбонат аммония (NH4)2C03 осаждает карбонат кальция в виде осадка белого цвета:

СаС12 + (NH4)2COs с= СаСО3 + 2NH4C1

Са2+ + С032~ => СаС03

Для полного осаждения кальция необходим доста­точный избыток осадителя. Осадок растворим в разбав­ленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Осаждение следует проводить в аммиачной среде.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора соли кальция, добавляют 1 каплю раз­бавленного раствора аммиака и 2 капли раствора карбо­ната аммония.

Окcалат аммония (NН4)2С204 дает на холоду в нейтральных или слабощелочных растворах белый мел­кокристаллический осадок оксалата кальция:

СаС12 + (NH4)2C204 СаС204 + 2NH4Cl

Са2+ + С2042-1= СаС204

Осадок нерастворим в уксусной кислоте, но легко растворим в минеральных кислотах. Реакцию с оксала­том аммония нельзя проводить в присутствии солей ба­рия, так как ион Ва²⁺ образует с оксалатом аммония белый осадок ВаС₂0₄.

Это наиболее важная качественная реакция иона Са²+. Она является фармакопейной.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора хлорида кальция добавляют 2 капли раствора оксалата аммония.

Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆]) с солями кальция образует в слабо­щелочной среде белый кристаллический осадок, нерас­творимый в уксусной кислоте:

CaCl₂ + K₄[Fe(CN)₆] + NH₄C1= CaKNH₄[Fe(CN)₆] + 3KCl

Ca²⁺ + K⁺ + NH₄⁺ + [Fe(CN)₆]^3-= CaKNH₄[Fe(CN)₆

В присутствии значительных количеств иона Ва²⁺ не ре­комендуется применять эту реакцию для открытия ионов Са²⁺, так как ион Ва²⁺ при достаточном количестве мо­жет дать осадок с K₄[Fe (CN)₆].

Выполнение реакции.

В пробирку помещают 2 кап­ли раствора хлорида кальция, добавляют 1 каплю раствора хлорида аммония и 2 капли раствора аммиака до щелоч­ной реакции и нагревают 1 —

мин на водяной бане. К го­рячему раствору прибавляют 5—6 капель 0,5 М раствора желтой кровяной соли. Вновь нагревают 2—3 мин на водяной бане. Реакция менее чувствительна, чем с оксалатом аммония.

6. Микрокристаллоскопическая реакция. Разбавлен­ная серная кислота образует с солями кальция иглооб­разные кристаллы CaS0₄-2H₂0 (рис. 20).

Выполнение реакции. На предметное стекло помещают 1 каплю раствора соли кальция и рядом 1 каплю разбавленной серной кислоты. Соединяют стек­лянной палочкой обе капли и слегка подсушивают (но не высушивают досуха!) над огнем до появления каемки по краям капли. Образующиеся кристаллы рассматри­вают под микроскопом.

42. Катионы III аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Ba²⁺+. Выполнение реакций.

К третьей аналитической группе катионов относятся ка­тионы Ва²⁺, 8г²⁺ и Са²⁺. Это ионы щелочноземельных метал­лов. По активности они лишь немного уступают щелочным металлам. Образуемые катионами щелочноземельных ме­таллов гидроксиды являются сильными основаниями и рас­творимость их увеличивается с увеличением порядкового номера металла в ряду Са(ОН)₂ -» 8г(ОН)₂ —> Ва(ОН)₂. Из со­лей щелочноземельных металлов в воде растворимы гало- гениды, нитраты, ацетаты, сульфиды и гидрокарбонаты. Все катионы третьей аналитической группы бесцветны.

Для обнаружения катионов третьей группы применяет­ся групповой реактив - разбавленная серная кислота или ее соли, которые образуют белые кристаллические осадки сульфатов Са80₄, Ва80₄ и 8г80₄. Сульфаты щелочнозе­мельных металлов обладают разной растворимостью. Наи­меньшую растворимость в воде имеет сульфат бария Ва80₄, а наибольшую сульфат кальция. При приливании серной кислоты к смеси катионов третьей группы даже из разбав­ленных растворов сразу же выпадает сульфат бария, после сульфата бария выпадает сульфат стронция. Суль­фат кальция выпадает только из концентриро­ванных растворов солей кальция, поэтому осаж­дение ионов Са²⁺ в виде этой соли всегда оказыва­ется неполным. Сульфат кальция при проведении микрокристаллоскопиче- ской реакции образует красивые кристаллы в виде игл

Осадки сульфатов Са²⁺,

8г²⁺, Ва²⁺ нерастворимы в кислотах и щелочах.

Биологическая роль

Кальций. Это один из пяти элементов (О, С, Н, N. Са), наи­более распространенных в организме человека (1,5 %). Ос­новная масса имеющегося в организме кальция находится в костях и зубах. В состав плотного матрикса кости входит термодинамически и кинетически устойчивая при рН 7,40 форма фосфата кальция - гидроксофосфат каль­ция Са₅(Р0₄)₃0Н. Фракция внекостного кальция, хотя она составляет всего 1 % его общего содержания в орга­низме, очень важна из-за ее воздействия на свертывае­мость крови, нервно-мышечную возбудимость и сердеч­ную мышцу.

Барий. Биогенная роль бария пока изучена мало. Все рас­творимые в воде и кислотах соли бария весьма ядовиты. Не­растворимый в воде и кислотах сульфат бария хорошо по­глощает рентгеновские лучи, поэтому его применяют с целью исследования желудочно-кишечного тракта человека.

Стронций. В организме животных и человека стронций в больших количествах накапливается в костной ткани и влияет на процесс костеобразования. Избыток его вызы­вает ломкость костей - «стронциевый рахит». Причиной является замена кальция костного вещества стронцием. Извлечь стронций из костей практически невозможно. Повышение радиоактивного фона биосферы может вы­звать появление в атмосфере продукта деления тяжелых элементов ⁹⁰8г. Оседая в костях, последний облучает кост­ный мозг и нарушает костномозговое кроветворение.

В медицине применяются:

Гексагидрат хлорида кальция СаС1₂ • 6Н₂0 исполь­зуют при аллергических заболеваниях (сывороточная бо­ лезнь, крапивница) и аллергических осложнениях, свя­занных с приемом лекарств.

Полугидрат сульфата кальция (жженый гипс, полу- водный гипс) получают путем прокаливания природного гипса:

2Са80₄ • 2Н₂0 2Са80₄ • 0,5Н₂0 + 2Н₂0.

При смачивании водой он быстро твердеет. На этом свойстве основано его применение для изготовления гип­совых повязок. В стоматологии полугидрат сульфата кальция применяется в качестве слепочного материала при протезировании зубов.

Сульфат бария Ва80₄ используется как рентгено­контрастное средство.

Реакции катиона барип Ва²⁺

1. Реакция окрашивания пламени. Летучие соли ба­рия окрашивают пламя газовой горелки в желто-зеле­ный цвет. Реакция является фармакопейной.

Выполнение реакции. Соль бария (лучше ВаС12) смачивают хлороводородной кислотой и вносят в основание пламени на тонкой платиновой проволоке или на грифеле, а затем переводят в зону пламени с наивысшей температурой.

Разбавленная серная кислота H2S04 и раствори­мые сульфаты выделяют даже из очень разбавленных растворов осадок сульфата бария:

ВаС1₂ + H₂S0₄ =» BaS0₄ + 2НС1

Ва²⁺ + S0₄^2- = BaS0₄

Осадок не растворяется в кислотах и щелочах. Реакциz является фармакопейной.

Выполнение реакции. К1 капле раствора соли бария добавляют 1 каплю разбавленной серной кислоты.

Карбонат аммония (NH₄)₂C0₃ или другой раство­римый карбонат с солями бария дает белый осадок кар­боната бария:

ВаС1₂ + (NH₄)₂C0₃ = ВаС0₃|+ 2NH₄C1

Ba²+ + C0₃²-= BaC0₃

Осадок растворим в разбавленных минеральных кис­лотах и в уксусной кислоте (но не в серной, так как в этом случае образуется нерастворимый сульфат бария). Осаждение следует вести в слабощелочной среде, лучше в аммиачной.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора ВаСЬ или Ba(N0₃)2, добавляют 1 каплю разбавленного раствора аммиака и 2 капли раствора карбоната аммония.

Хромат калия КгСг0₄ или натрия Na2Cr0₄ осажда­ет из нейтральных или уксуснокислых растворов барие­вой соли хромат бария желтого цвета:

ВаС1₂ + К₂Сг0₄ с= BaCr0₄ + 2К.С1

Ва²⁺ + Сг0₄^2- с= BaCr0₄

Выполнение реакции. К 1 капле раствора ба­риевой соли добавляют 1 каплю раствора хромата ка­лия.

>fc 5. Дихромат калия К₂Сr₂О₇ осаждает из раство­ров солей бария также желтый осадок ВаСг0₄:

2ВаС1₂ + К₂Сг₂0₇ + Н₂0 -<—>- 2BaCr0₄ + 2КС1 + 2НС1

2Ва²+ + Сг₂0,^2- + Н₂0 2BaCr0₄ + 2Н+

Осадок ВаСг0₄ растворим в сильных кислотах, поэтому реакция не доходит до конца (сильная кислота НС1 об­разуется в результате самой реакции). Если к раствору добавить ацетат натрия, хлороводородная кислота бу­дет замещена слабой уксусной кислотой

CH₃COONa + НС1 <=СН₃СООН + NaCl

и реакция практически дойдет до конца.

Выполнение реакции. К 1—2 каплям раствора бариевой соли добавляют 2 капли раствора ацетата нат­рия и 2 капли раствора дихромата калия.

6. Оксалат аммония (NН₄)₂С₂0₄ образует с со­лями бария белый осадок, растворимый в хлороводород­ной и азотной кислотах, а в уксусной кислоте только при кипячении:

ВаС1₂ + (NH₄)₂C₂0₄ =ч ВаС₂0₄+ 2NH₄C1 Ва^а+ + С₂0₄²-1= ВаС₂0₄

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли бария добавляют 2 капли раствора оксалата аммо­ния.

43. Катионы IV аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Аl³⁺+. Выполнение реакций.

К четвертой аналитической группе относятся катионы хрома Сг³⁺, алюминия А1³⁺ и цинка 2п²⁺. Ионы цинка и хрома являются катионами р-элементов, ион алюминия - катион р-элемента.

Хлориды, бромиды, йодиды, сульфаты, нитраты и ацетаты хрома, алюминия и цинка растворимы в воде. При гидролизе этих солей растворы имеют кислую реакцию среды. Соли очень слабых кислот, например, сульфиды, карбонаты, цианиды алюминия и хрома (III) подвергают ся необратимому гидролизу и не могут существовать в под*, ном растворе.

Постоянное значение степени окисления в своих соединениях имеют цинк и алюминий: оно равно + 2 и + 3 соответственно, хром имеет несколько значений степеней окисления. Это обстоятельство проводит к различию в химических свойствах соединений алюминия, хрома и пни ка. В окислительно-восстановительных процессах соединения хрома в высшей степени окисления (VI) - сильный окислители, они переходят в производные хрома (III) В кислой и щелочной средах.

Биологическая роль.

Алюминий. Содержание алюминия в организме челове­ка невелико, поэтому он относится к микроэлементам. Уча­ствует в построении эпителиальной, соединительной и кост­ной тканей. Ионы А1³⁺ активируют некоторые пищевари­тельные ферменты (пепсин, панкреатическую липазу).

В медицине применяются:

1. Алюмокалиевые квасцы (КА1(S0₄)₂12Н₂0) - обла­дают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливаю­щим действием.

2. Гидроксид алюминия (А1(ОН)₃) - обладает адсорби­рующим и обволакивающим действием. Понижает кис­лотность желудочного сока. Входит в состав комбиниро­ванного препарата «Альмагель».

Цинк. Обнаружен во всех органах и тканях человека и высших животных. Наиболее богаты цинком печень, под­желудочная и половые железы, гипофиз и надпочечники.

Физиологическая функция цинка осуществляется бла­годаря связи его с ферментами. Высокое содержание цин ка в эритроцитах объясняется тем, что большая часть ого входит в состав угольной ангидразы (карбоангидразы), участвующей в газообмене и тканевом дыхании. Карбоан- гидраза катализирует реакции:

Цинк активирует биосинтез витаминов С и В. Многие соединения цинка используются как вяжущие антисептические средства для наружного примечен

2n80₄- 7Н₂0 - глазные капли; ZпО - присыпки. пасты при кожных заболеваниях; Цинк-инсулин -препарат для лечения сахарного диабета.

Хром. Входит в состав растительных и животных организмов. Биологическая активность хрома объясняется главным образом способностью ионов Сг³⁺ образовывать комплексные соединения. Например, ионы Сг³⁺ участву­ют в стабилизации структуры нуклеиновых кислот.Недостаток Сг³⁺ в организме приводит к возникновению резистентности к инсулину. Одним из последствий этого яв­ляется резкое повышение концентрации глюкозы в крови - гипергликемия. Риск недостаточности Сг³⁺ возрастает в ста­рости, во время беременности и при недостаточном питании.Соединения хрома со степенью окисления +6 (в живых организмах не образуются) являются сильными канцеро­генами, способными легко проникать через биологические мембраны и вызывать повреждения клеточных структур. Соединения хрома ядовиты и в медицине не применяются.

Реакции катиона алюминия А1³+

1. Едкие щелочи с солями алюминия образуют белый осадок гидроксида алюминия:

А1С1₃ + ЗКОН =А1(0Н)₃ + ЗКС1

А1³⁺ + ЗОН^- = Al(OH)₃

Вследствие амфотерного характера гидроксида алю­миния осадок растворяется в разбавленных кислотах и в избытке щелочи, образуя комплексную гидроксосоль А1(ОН)₃ + КОН = К[А1(ОН)₄]

Выполнение реакции., К 2 каплям раствора соли алюминия прибавляют сначала 1 каплю раствора щелочи, а затем избыток ее.' Наблюдают выпадение осадка гидроксида алюминия и последующее его раство­рение.

2. Сухой хлорид аммония NH₄C1 выделяет из гидроксосоли алюминия гидроксид алюминия:

К[А1(ОН)₄] + NH₄C1 е= А1(ОН)₃| + КС1 + NH₃f + Н₂0 [А1(ОН)₄]- + NH₄+=s А1(ОН)₃| + NH₃f + Н₂0

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли алюминия добавляют избыток раствора щелочи до растворения выпавшего осадка гидроксида. К получен­ному раствору добавляют сухой хлорид аммония. Про­бирку несколько раз встряхивают, нагревают на водяной бане и наблюдают выпадение осадка.

2. Сульфид аммония (NH₄)S ₂ из растворов солей алю­миния выделяет белый осадок гидроксида алюминия:

3(NH₄)₂S + 2А1С1₃ + 6Н₂0 =.2Al(OH)₃+ 3H₂S + 6NH4Cl

2А1³⁺ + 3S^2- + 6Н₂0 = 2А1(ОН)₃|+ 3H₂S

Выполнение реакции. К2 каплям раствора со­ли алюминия прибавляют 2 капли раствора сульфида аммония. Наблюдают выпадение осадка.

2. Ализарин 1,2-диоксиантрахион образует с гидро­ксидом алюминия ярко-красное соединение, так назы­ваемый «алюминиевый лак».

Это одна из наиболее чувствительных реакций на ион А1³⁺. Ионы Сг³⁺ и Zn²⁺ мешают проведению этой реак­ции. Эту реакцию можно проводить полумикрометодом или капельным методом.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 3 капли соли алюминия и добавляют раствор аммиака до слабощелочной среды [образование А1(ОН)₃]. На­гревают реакционную смесь и добавляют к ней 4—5 ка­пель раствора ализарина. Осадок А1(ОН)₃ оказывается при этом окрашенным в ярко-красный цвет.

Выполнение реакции капельным метод ом. На кусочек фильтровальной бумаги наносят кап­лю раствора соли алюминия и ждут, пока жидкость впитается. После этого держат бумагу 1—2 мин над горлышком открытой капельницы с концентрированным раствором аммиака. Пятно смачивают раствором ализа­рина, снова обрабатывают парами аммиака. Образуется ярко-красное окрашивание признак наличия А1³⁺.

5. Получение «тенаровой сини». Разбавленный раствор нитрата кобальта (II) образует с солями алюминия при сжигании золу синего цвета вследствие образо­вания алюмината кобальта:

2A1₂(S0₄)₃ + 2Co(N0₃)₂ е= 2Со(АlO₂)₂ + 6S0₃ + 4N0₂ + 0₂

Выполнение реакции. Полоску фильтроваль­ной бумаги смачивают раствором сульфата алюминия и двумя каплями раствора нитрата кобальта (II). Бумаж­ку сжигают в маленькой фарфоровой чашке. Наблюда­ют цвет полученной золы.

44. Катионы IV аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Cr³⁺+. Выполнение реакций.

К четвертой аналитической группе относятся катионы хрома Сг³⁺, алюминия А1³⁺ и цинка 2п²⁺. Ионы цинка и хрома являются катионами р-элементов, ион алюминия - катион р-элемента.

Хлориды, бромиды, йодиды, сульфаты, нитраты и ацетаты хрома, алюминия и цинка растворимы в воде. При гидролизе этих солей растворы имеют кислую реакцию среды. Соли очень слабых кислот, например, сульфиды, карбонаты, цианиды алюминия и хрома (III) подвергают ся необратимому гидролизу и не могут существовать в под*, ном растворе.

Постоянное значение степени окисления в своих соединениях имеют цинк и алюминий: оно равно + 2 и + 3 соответственно, хром имеет несколько значений степеней окисления. Это обстоятельство проводит к различию в химических свойствах соединений алюминия, хрома и пни ка. В окислительно-восстановительных процессах соединения хрома в высшей степени окисления (VI) - сильный окислители, они переходят в производные хрома (III) В кислой и щелочной средах.

Биологическая роль.

Алюминий. Содержание алюминия в организме челове­ка невелико, поэтому он относится к микроэлементам. Уча­ствует в построении эпителиальной, соединительной и кост­ной тканей. Ионы А1³⁺ активируют некоторые пищевари­тельные ферменты (пепсин, панкреатическую липазу).

В медицине применяются:

2. Алюмокалиевые квасцы (КА1(S0₄)₂12Н₂0) - обла­дают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливаю­щим действием.

3. Гидроксид алюминия (А1(ОН)₃) - обладает адсорби­рующим и обволакивающим действием. Понижает кис­лотность желудочного сока. Входит в состав комбиниро­ванного препарата «Альмагель».

Цинк. Обнаружен во всех органах и тканях человека и высших животных. Наиболее богаты цинком печень, под­желудочная и половые железы, гипофиз и надпочечники.

Физиологическая функция цинка осуществляется бла­годаря связи его с ферментами. Высокое содержание цин ка в эритроцитах объясняется тем, что большая часть ого входит в состав угольной ангидразы (карбоангидразы), участвующей в газообмене и тканевом дыхании. Карбоан- гидраза катализирует реакции:

Цинк активирует биосинтез витаминов С и В. Многие соединения цинка используются как вяжущие антисептические средства для наружного примечен

2n80₄- 7Н₂0 - глазные капли; ZпО - присыпки. пасты при кожных заболеваниях; Цинк-инсулин -препарат для лечения сахарного диабета.

Хром. Входит в состав растительных и животных организмов. Биологическая активность хрома объясняется главным образом способностью ионов Сг³⁺ образовывать комплексные соединения. Например, ионы Сг³⁺ участву­ют в стабилизации структуры нуклеиновых кислот.Недостаток Сг³⁺ в организме приводит к возникновению резистентности к инсулину. Одним из последствий этого яв­ляется резкое повышение концентрации глюкозы в крови - гипергликемия. Риск недостаточности Сг³⁺ возрастает в ста­рости, во время беременности и при недостаточном питании.Соединения хрома со степенью окисления +6 (в живых организмах не образуются) являются сильными канцеро­генами, способными легко проникать через биологические мембраны и вызывать повреждения клеточных структур. Соединения хрома ядовиты и в медицине не применяются.

Реакции катиона хрома (III) Cr^s+

1. Едкие щелочи из раствора соли хрома (III) выде­ляют серо-зеленый аморфный осадок гидроксида хро­ма (III)

СгС1₃ + ЗКОН (= Сг(ОН)з + ЗКС1

Сг³⁺ + ЗОН ^-= Сг(ОН)₃

Осадок растворяется в разбавленных кислотах, а также в растворах щелочей:

Сг(ОН)₃ + ЗКОН=К₃[Сг(ОН)₆]

что указывает на амфотерность гидроксида хрома.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли хрома (III) добавляют 1 каплю раствора щелочи, а затем еще несколько капель. Наблюдают выпадение и последующее растворение осадка.

2. Пероксид водорода Н₂0₂ в присутствии щелочи окисляет ион хрома Сг³⁺ в хромат-ион Сг0₄²". Реакция сопровождается характерным внешним признаком — из­менением окраски раствора на ярко-желтую обуслов­ленную присутствием иона Сг0₄²~:

2СгС1₈ + ЗН₂О₂+ 10NaOH = 2Na₂Cr0₄ + 6NaCl +8H₂0

2Cr³⁺+ 3H₂0₂ + lOOH ^-= 2Cr0₄^2-+ 8H₂O

Если полученный раствор хромата подкислить разбав­ленной серной кислотой, то пероксид водорода окисля­ет хромат в надхромовую кислоту Н₂Сг0₆ синего цвета, легко переходящую в эфирный слой.

Выполнение реакции, а) Получение хромат- иона. В пробирку помещают 2 капли раствора соли хро­ма (III) и добавляют несколько капель щелочи (обра­зующийся осадок гидроксида хрома должен растворить­ся). Прибавляют 3 капли раствора пероксида водорода и слегка подогревают на водяной бане. Наблюдают пе­реход окраски из зеленой в желтую.

б) Получение надхромовой кислоты. В пробирку по­мещают 3 капли разбавленной серной кислоты, 2 капли раствора пероксида водорода и 1 мл эфира; смесь встря­хивают. Затем прибавляют 2—3 капли полученного рас­твора хромата (желтого цвета) и снова встряхивают. Наблюдают окраску эфирного слоя.

3. Сульфид аммония (NH^S выделяет из растворов солей хрома (III) ’ссро-зслепыи % осадок гидроксида хрома:

2СгС1₃ + 3(NH₄)₂S + 6Н₂0 = 2Сг(ОН)₃ + 3H₂S + 6NH₄C1

2Cr^s+ + 3S^2-+6H₂0 = 2Cr(OH)₃+ 3H₂S

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли хрома (III) добавляют 2 капли раствора сульфида аммония. Наблюдают выпадение осадка.

45. Катионы IV аналитической группы. Общая характеристика, Биологическая роль. Действие группового реактива. Частные реакции катиона Zn²⁺+. Выполнение реакций.

К четвертой аналитической группе относятся катионы хрома Сг³⁺, алюминия А1³⁺ и цинка 2п²⁺. Ионы цинка и хрома являются катионами р-элементов, ион алюминия - катион р-элемента.

Хлориды, бромиды, йодиды, сульфаты, нитраты и ацетаты хрома, алюминия и цинка растворимы в воде. При гидролизе этих солей растворы имеют кислую реакцию среды. Соли очень слабых кислот, например, сульфиды, карбонаты, цианиды алюминия и хрома (III) подвергают ся необратимому гидролизу и не могут существовать в под*, ном растворе.

Постоянное значение степени окисления в своих соединениях имеют цинк и алюминий: оно равно + 2 и + 3 соответственно, хром имеет несколько значений степеней окисления. Это обстоятельство проводит к различию в химических свойствах соединений алюминия, хрома и пни ка. В окислительно-восстановительных процессах соединения хрома в высшей степени окисления (VI) - сильный окислители, они переходят в производные хрома (III) В кислой и щелочной средах.

Биологическая роль.

Алюминий. Содержание алюминия в организме челове­ка невелико, поэтому он относится к микроэлементам. Уча­ствует в построении эпителиальной, соединительной и кост­ной тканей. Ионы А1³⁺ активируют некоторые пищевари­тельные ферменты (пепсин, панкреатическую липазу).

В медицине применяются:

1. Алюмокалиевые квасцы (КА1(S0₄)₂12Н₂0) - обла­дают вяжущим, прижигающим и кровоостанавливаю­щим действием.

2. Гидроксид алюминия (А1(ОН)₃) - обладает адсорби­рующим и обволакивающим действием. Понижает кис­лотность желудочного сока. Входит в состав комбиниро­ванного препарата «Альмагель».

Цинк. Обнаружен во всех органах и тканях человека и высших животных. Наиболее богаты цинком печень, под­желудочная и половые железы, гипофиз и надпочечники.

Физиологическая функция цинка осуществляется бла­годаря связи его с ферментами. Высокое содержание цин ка в эритроцитах объясняется тем, что большая часть ого входит в состав угольной ангидразы (карбоангидразы), участвующей в газообмене и тканевом дыхании. Карбоан- гидраза катализирует реакции:

Цинк активирует биосинтез витаминов С и В. Многие соединения цинка используются как вяжущие антисептические средства для наружного примечен

2n80₄- 7Н₂0 - глазные капли; ZпО - присыпки. пасты при кожных заболеваниях; Цинк-инсулин -препарат для лечения сахарного диабета.

Хром. Входит в состав растительных и животных организмов. Биологическая активность хрома объясняется главным образом способностью ионов Сг³⁺ образовывать комплексные соединения. Например, ионы Сг³⁺ участву­ют в стабилизации структуры нуклеиновых кислот.Недостаток Сг³⁺ в организме приводит к возникновению резистентности к инсулину. Одним из последствий этого яв­ляется резкое повышение концентрации глюкозы в крови - гипергликемия. Риск недостаточности Сг³⁺ возрастает в ста­рости, во время беременности и при недостаточном питании.Соединения хрома со степенью окисления +6 (в живых организмах не образуются) являются сильными канцеро­генами, способными легко проникать через биологические мембраны и вызывать повреждения клеточных структур. Соединения хрома ядовиты и в медицине не применяются.

Реакции катиона цинка Zn²⁺

I. Едкие щелочи из раствора солей цинка выделяют белый студенистый осадок гидроксила цинка:

ZnCl₂ + 2КОН = Zn(OH)₂| + 2КС1 Zn²+ + 20Н-1= Zn(OH)₂|

Гидроксид цинка обладает амфотерными свойствами

И ПОэОМу растворяется в разбавленных кислотах и.,в избытке щелоча: '

Zn(OH)_a + 2 КОН = K₂[Zn(OH)₄]

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора «•или цинка добавляют сначала 1 каплю раствора щело- чн, а затем его избыток. Наблюдают выпадение и после­дующее растворение осадка.

2. Красная кровяная соль Ks[Fe(CN)₆] [гексацианоферрат (III) калия] с солями цинка дает коричневато- желтый осадок гексацианоферрата (III) цинка:

3ZnCl₂ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Zn₃[Fe(CN)_e]₂ + 6KCl

3Zn²⁺+ 2[Fe(CN)₆]^3— = Zn₃[Fe(CN)₆]₂

Осадок растворяется в хлороводородной кислоте и рас­творе аммиака. ’

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли цинка прибавляют 2 капли раствора красной кро­вяной соли.

3. Желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆] [гексацианоферрат (II) калия] реагирует с солями цинка с образо­ванием белого осадка гексацианоферрата (II) цинка-ка­лия: ” '

3ZnCl₂ + 2K₄[Fe(CN)₆] = Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂+ 6KC1

3Zn²⁺ + 2K⁺ + 2[Fe(CN)₆]^4-= Zn₃K₂[Fe(CN)_e]₂

Реакция является фармакопейной.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли цинка прибавляют 2 капли раствора желтой кровя­ной соли и нагревают.

4. Сульфид аммония (NH₄)₂S или натрия осаждает из нейтральных растворов ион цинка в виде белого аморф­ного сульфида цинка:

ZnCl₂ + (NH₄)₂S = ZnS + 2NH₄Cl

Zn²⁺ + S^2-= ZnS

Реакция является фармакопейной.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора со­ли цинка добавляют 2 капли раствора сульфида аммо­ния или натрия.

5. Микрокристаллоскопическая реакция. Тетрароданогидраргидрат (II) аммония (NH₄)₂[Hg(SCN)₄] образу­ет в нейтральном или слабокислом растворе с ионами цинка бесцветные кристаллы в виде крестов или дендритов . Если в растворе находилось большое количество минеральной кислоты, а солей цинка мало, кристаллы выпадают в виде клиньев

ZnCl₂ + (NH₄)₂[Hg(SCN)₄] = Zn[Hg(SCN)₄] + 2NH₄C1

Выполнение реакции. На предметное стекло помещают 1 каплю раствора соли цинка, слегка упари­вают и подкисляют каплей разбавленной уксусной кис­лоты. Сразу прибавляют 1 каплю реактива. Рассматри­вают выпавшие кристаллы под микроскопом.