Материал: Химия и биологическая роль элементов VA-группы

+ O₂ = 2NO₂↑.

) Фосфат натрия Na3PO4 содержит фосфат-ион - кислотный остаток фосфорной кислоты. К раствору фосфата натрия добавим нитрат серебра.

₃PO₄ + 3AgNO₃= Ag₃PO₄ ↓ +3 NaNO₃

Ион серебра и фосфат-ион образуют нерастворимое вещество желтого цвета - фосфат серебра. Реакция образования желтого фосфата серебра - качественная реакция на фосфат-ион, реакция, которая позволяет обнаружить фосфат-ион в растворе.

7. Обнаружение мышьяка в биологических объектах

Реакция <#"877552.files/image027.gif">

Мышьяк <#"877552.files/image028.jpg">

Реакцию <http://www.xumuk.ru/bse/2325.html> Марша выполняют в специальном аппарате (рис. 8), который состоит из колбы <http://www.xumuk.ru/bse/1314.html> 1, капельной воронки 2, хлор <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5028.html>кальциевой трубки 3 и восстановительной трубки 4. Отверстие колбы <http://www.xumuk.ru/bse/1314.html> аппарата Марша имеет пришлифованную поверхность и закрывается пришлифованной пробкой, в которую впаяны капельная воронка и отводная трубка. Восстановительная трубка аппарата Марша изготовляется из тугоплавкого стекла (диаметр 4 мм) или кварца <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1950.html>. В нескольких местах этой трубки имеются сужения (диаметр 1,5 мм), а конец ее согнут почти под прямым углом и вытянут в острие. Между отводной и восстановительной трубками помещается хлоркальциевая трубка, заполненная безводным хлоридом кальция <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1835.html>, предназначенным для осушивания газов <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/879.html>, выходящих из колбы <http://www.xumuk.ru/bse/1314.html> аппарата. Колбу <http://www.xumuk.ru/bse/1314.html>, хлоркальциевую и восстановительную трубки соединяют друг с другом (стык в стык) при помощи кусочков резинового шланга. Собранный таким образом аппарат Марша должен быть герметичным.

Определение мышьяка <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2726.html> с помощью реакции <http://www.xumuk.ru/bse/2325.html> Марша выполняют в три этапа. Вначале проверяют реактивы на отсутствие в них мышьяка <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2726.html>, затем определяют мышьяк <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2726.html> в исследуемом растворе <http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3823.html> и, наконец, проверяют подлинность налета, образовавшегося в восстановительной трубке.

. Медико-биологическое значение элементов VA-группы

Азот. Это один из важнейших биогенных элементов. Содержание его в живых организмах в расчёте на сухое вещество составляет примерно 3%. Азот входит в состав аминокислот, белков, нуклеотидов, нуклеиновых кислот, биогенных аминов и т.д.

Мы живет в атмосфере азота (объёмная доля азота в воздухе составляет 78%), обогащенной кислородом и в очень малых количествах - другими элементами. Без азот трудно представить себе жизнь на Земле. Азот и жизнь - понятия неразделимые. Жизнь во многом обязана именно азоту, а азот своим происхождением и существованием в биосфере обязан жизненным процессам.

Молекулярный азот участия в обмене веществ не принимает. Человек использует азот органических соединений.

Азот - не только носитель жизни. Азотные соединения, особенно нитраты, вредны для орг8анизма и могут быть причиной отравлений.

В медицине применяются:₂O - оксид азота (I), или «веселящий газ», в смеси с кислородом используется в качестве наркотического средства;₄OH - водный раствор аммиака (нашатырный спирт), используется для возбуждения дыхания и выведения больных из обморочного состояния.

Фосфор. Фосфор является пятым из важнейших для биологии элементом вслед за углеродом, водородом, кислородом и азотом.

Фосфаты играют две ключевые роли. Во-первых, они служат структурными элементами ряда биологических систем, например, сахарофосфатный остов нуклеиновых кислот или отложение фосфата кальция костей и зубов. У человека в костях содержится 5%, а в зубной эмали - 17% фосфора. Вторая роль производных иона ортофосфата связана с переносом энергии.

В медицине применяется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), назначается при хронической коронарной недостаточности, мышечной дистрофии и атрофии, спазмах периферических сосудов.

Мышьяк. Биологическая роль мышьяка изучена не до конца. В экспериментах на животных было показано, что рационы, бедные по содержанию мышьяка, вызывают снижение массы приплода, увеличению числа выкидышей, увеличению смертности как матерей, так и приплода, снижению воспроизводительной функции. Следует также отметить, что мышьяк - один из наиболее токсичных элементов <http://eat-info.ru/references/pollutants/>.

Висмут. Содержание висмута в человеческом организме составляет:

·              мышечная ткань - 0,32×10⁻⁵ %

·              костная ткань - менее 0,2×10⁻⁴ %

·              кровь - ~0,016 мг/л

·              ежедневный приём с пищей 0,005-0,02 мг.

Содержание в организме среднего человека (масса тела ~70 кг) невелико, но точные данные отсутствуют. Данные о токсической и летальной дозах также отсутствуют. Однако известно, что висмут при пероральном приеме малотоксичен. Это кажется неожиданным, так как обычно тяжелые металлы весьма ядовиты, но объясняется легкостью гидролиза <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7> растворимых соединений висмута. В интервале величин pH <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C>, встречающихся в человеческом организме (за исключением, может быть, желудка) висмут практически полностью осаждается в виде нерастворимых основных солей. Тем не менее, при совместном приёме висмута с веществами, способными перевести его в раствор (глицерин, молочная кислота и т. п.) возможно тяжёлое отравление. При проглатывании большого количества концентрированных растворов нитрата и других солей висмута значительную опасность представляет высокая концентрация свободной кислоты, образовавшейся вследствие гидролиза.

Склонностью к гидролизу и низкой токсичностью обусловлено применение основных солей (субцитрата, основного нитрата и др.) висмута в качестве препаратов для лечения язвы желудка <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B7%D0%B2%D0%B0_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D1%83%D0%B4%D0%BA%D0%B0>. Помимо нейтрализации кислоты и защиты стенок желудка коллоидным осадком, висмут проявляет активность против бактерии Helicobacter pylori <https://ru.wikipedia.org/wiki/Helicobacter_pylori>, которая играет существенную роль в развитии язвенной болезни желудка.

Сурьма. Сурьма относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10⁻⁶ % по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Накапливается в щитовидной железе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A9%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B0>, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B7%D0%BE%D0%B1>. Однако, попадая в желудочно-кишечный тракт <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D1%83%D0%B4%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE-%D0%BA%D0%B8%D1%88%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82>, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны, чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде - 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека - 100 мг, для детей - 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,01 мг/м³. ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2 классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л, установленное по санитарно-токсикологическому лимитирующему признаку вредности <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9B%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%BA_%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8&action=edit&redlink=1>. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л.

Список литературы

1.      Введение в химию биогенных элементов и химический анализ. Под ред. Е.В. Барковского. Минск, 1997. - 176 с.

.        Дж. Хьюз. Неорганическая химия биологических процессов / Пер. с англ. Новодаровой; под ред. М.Е. Вальпина. - М.: Мир, 1983.

.        Ершова - М.: Высшая школа, 2007г. - 560с.

.        К.Н.Зеленин, В.В.Алексеев. Химия общая и биоорганическая. - СПб.: Элби-СПб, 2008. - 712 с.

.        Н.Л. Глинка. Общая химия. Л.: Химия, 1979 (и далее).

.        Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов/ Под ред. Ю.А.

.        Общая химия: учебник/А.В. Жолнин; под ред. В.А. Попкова, А.В. Жолина.- М.:ГЭОТАР- Медиа, 2012.-400с.

.        Пузаков С.А. Химия: учебник для факультета ВСО - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 640 с.

.        Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии/ под ред. Н.А. Тюкавкиной. - М.: Дрофа 5 изд., 2009г. - 318с

.        Тюкавкин Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия: Учебник. - М.: Дрофа 7 изд., 2008г. - 543с.