Слайд 1Работу выполнили студенты 1 курса
ПОБ-б-о-14-2: Болотова Алла, Чернышев Егор
Проверила
КТН,доцент:Бирюкова И.В
Слайд 2S-элементами называются элементы главных подгрупп I и II групп Периодической
Системы. К ним относятся:
Слайд 3Начало всех начал –
водород!
Слайд 4Водород
Общая характеристика
Неметалл, самый легкий газ, без цвета и запаха, обладает
хорошей теплопроводностью. существует в жидком и твердом состоянии при очень
низких температурах. имеет 3 изотопа.
Плохо растворяется в воде, обладает восстановительными свойствами. Реагирует с кислородом, металлами, неметаллами.Входит в состав воды и органических веществ.
Соединения
Пероксид водорода H2O2. В свободном состоянии встречается в нижних слоях атмосферы, в атмосферных осадках. В обычных условиях представляет собой бесцветную жидкость, без цвета, без запаха, с неприятным металлическим вкусом. Перекись водорода H2O2 является средством дезинфекции и стерилизации.
Применение в медицине
В медицине один из изотопов водорода (дейтерий) в качестве метки используется при исследованиях фармакокинетики лекарственных препаратов. Другой изотоп (тритий) применяется в радиоизотопной диагностике, при изучении биохимических реакций метаболизма ферментов и др.
Биологическая роль
биологическое значение водорода определяется тем, что он входит в состав молекул воды и всех важнейших групп природных соединений, в том числе белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов
Слайд 6Общая характеристика:металл серебристо-белого цвета, самый легкий из металлов,мягкий (можно резать
ножом), тверже натрия, но мягче свинца. У лития среди щелочных
металлов самая высокая температура плавления – 179,0°С. Самый легкий, всплывает даже в керосине.
Применение: 1. Охладитель в ядерных реакторах. 2. В металлургии для удаления азота, серы и др. примесей. 3. Для получения трития: 4. В силикатной промышленности для изготовления специальных сортов стекла и покрытия фарфоровых изделий. 5. В текстильной промышленности (отбеливание тканей) 6.В пищевой промышленности (консервирование). 7. В фармацевтической промышленности (изготовление косметики).
Биологическая роль: литий в незначительных количествах присутствует в живых организмах, но, по-видимому, не выполняет никаких биологических функций. Установлено его стимулирующее действие на некоторые процессы в растениях, способность повышать их устойчивость к заболеваниям.
Слайд 7Магний(Mg)
Общая характеристика:
металл серебристо-белого цвета, обладает металлическим блеском. Магний высокой чистоты
пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддаётся обработке резанием.
Применение в медицине:
Магний
является жизненно-важным элементом, который находится во всех тканях организма и необходим для нормального функционирования клеток. Участвует в большинстве реакций обмена веществ, в регуляции передачи нервных импульсов и в сокращении мышц, оказывает спазмолитическое и антиагрегантное действие. Оксид и соли магния традиционно применяется в медицине в кардиологии, неврологии и гастроэнтерологии.
Слайд 8Биологическая роль магния
Магний — один из важных биогенных
элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений
(хлорофиллы
Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Он участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует желчеотделение, повышает двигательную активность кишечника, что способствует выведению из организма холестерина[7].
К пище, богатой магнием, относятся: кунжут, отруби, орехи. Однако обилие фитина в этих продуктах делает его малодоступным для усвоения, поэтому только зелёные овощи могут служить надёжным источником магния.
Слайд 9Распространение Магния в природе
Брусит
Доломит
Магнезит
Каинит
Карналлит
Слайд 10Применение
Химические источники тока
Магний в виде чистого металла, а также его
химические соединения (бромид, перхлорат) применяются для производства очень мощных резервных
электрических батарей.
Соединения
Гидрид магния — один из наиболее ёмких аккумуляторов водорода, применяемых для его хранения.
Огнеупорные материалы
Оксид магния MgO применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей и специальной футеровки металлургических печей.
Перхлорат магния, Mg(ClO4)2 — (ангидрон) применяется для глубокой осушки газов в лабораториях, и в качестве электролита для химических источников тока с участием магния.
Фторид магния MgF2 — в виде синтетических монокристаллов применяется в оптике (линзы, призмы).
Бромид магния MgBr2 — в качестве электролита для химических резервных источников тока.
Военное делоСвойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. В смеси с соответствующими окислителями он также является основным компонентом заряда светошумовых боеприпасов.
Фотография
Магниевый порошок с окисляющими добавками (нитрат бария, перманганат калия, гипохлорит натрия, хлорат калия и т. д.) применялся (и применяется сейчас в редких случаях) в фотоделе в химических фотовспышках (магниевая фотовспышка).
Аккумуляторы
Магниево-серные батареи являются одними из самых перспективных, превосходя в теории ёмкость ионно-литиевых, однако, пока эта технология находится на стадии лабораторных исследований в силу непреодолённости некоторых технических препятствий.[6]
Слайд 11Кальций
Кальций – металл серебристо-белого цвета, относительно легкий, температура плавления 854
°С, окисляется на воздухе.
В природе: CaCO3 – мел, мрамор,
известняк; CaSO4 * 2H2O – гипс; Ca3(PO4)2 - фосфорит.
Содержится в костях в виде гидроксофосфат кальция – Ca10(PO4)6(OH)2. Его суточное потребление составляет для взрослого человека 800-1200мг.
Падение уровня кальция в крови приводит к усилению внутренней секреции околощитовидных желез (сопровождается увеличением поступления кальция в кровь).
Наоборот, повышение содержания кальция в крови вызывает резкое повышение возбудимости центральной нервной системы, что сопровождается приступами судорог и может привести к смерти.
Слайд 14Применение
Кальций
Для получения
некоторых
металлов
В металлургической
Промышленности
Используется
в
медицине
Используется для
изготовления
строительных
материалов
Слайд 15Радий
Общая характеристика
Радий блестящий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. Обладает
высокой химической активностью. Радиоактивен. Радий довольно редок. За прошедшее с
момента его открытия время — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия
Применение
До 70-х годов XX века радий часто использовался для изготовления светящихся красок постоянного свечения (для разметки циферблатов авиационных и морских приборов, специальных часов и других приборов), однако сейчас его обычно заменяют менее опасными изотопами
В начале века, после своего открытия, радий считался полезным и включался в состав многих продуктов и бытовых предметов: хлеб, шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, краска циферблатов наручных часов, средство для повышения тонуса и потенции
Применение в медицине
В медицине радий используют как источник радона для приготовления радоновых ванн (хотя в настоящее время их полезность оспаривается). Кроме того, радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа.
Биологическая роль
Радий чрезвычайно радиотоксичен. В организме он ведёт себя подобно кальцию — около 80 % поступившего в организм радия накапливается в костной ткани. Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей и злокачественные опухоли костей и кроветворной ткани. Опасность представляет также радон — газообразный радиоактивный продукт распада радия.
Преждевременная смерть Марии Кюри произошла вследствие хронического отравления радием, так как в то время опасность облучения ещё не была осознана.
В организм животных и человека поступает с пищей, в которой он постоянно присутствует (в пшенице 20—26×10-15г/г, в картофеле 67—125×10-15г/г, в мясе 8×10-15 г/г), а также с питьевой водой.
Слайд 16Барий
Общая характеристика
Барий — серебристо-белый ковкий металл. При резком ударе раскалывается.
Хранят металлический
барий в керосине или под слоем парафина.
Применение
Вакуумные электронные приборы
Антикоррозионный материал
Оптика
Фторид бария применяется в виде монокристаллов
в оптике (линзы, призмы).
Пиротехника
Пероксид бария используется для пиротехники и как окислитель. Нитрат бария и хлорат бария используется в пиротехнике для окрашивания пламени (зеленый огонь).
Атомно-водородная энергетика
Ядерная энергетика
Химические источники тока
Применение в медицине
Сульфат бария, нерастворимый и нетоксичный, применяется в качестве рентгеноконтрастного вещества при медицинском обследовании желудочно-кишечного тракта.
Биологическая роль
Биологическая роль бария изучена недостаточно. В число жизненно важных микроэлементов он не входит.
Все растворимые в воде соединения бария высокотоксичны. Хорошо растворимые в воде соли бария быстро резорбируются в кишечнике. Смерть может наступить уже через несколько часов от паралича сердца.
Слайд 17Франций
Общая характеристика
Франций похож по свойствам на цезий. Всегда сокристаллизуется с его
соединениями. Практически все соединения франция растворимы в воде
Соответственно, франций является
и самым химически активным щелочным металлом.
Применение
В настоящее время франций и его соли практического применения не имеют, в связи с малым периодом полураспада и высокой радиоактивностью.
Слайд 18рубидий
Рубидий образует серебристо-белые мягкие кристаллы, имеющие на свежем срезе металлический блеск.
Применение
Можно
отметить следующие основные области применения рубидия: катализ, электронная промышленность, специальная оптика,
атомная промышленность, медицина (его соединения обладают нормотимическими[8] свойствами).
Изотоп рубидий-86 широко используется в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, а также при стерилизации лекарств и пищевых продуктов..
Хлорид рубидия в сплаве с хлоридом меди находит применение для измерения высоких температур (до 400 °C).
Пары рубидия используются как рабочее тело в лазерах, в частности, в рубидиевых атомных часах.
Хлорид рубидия применяется в топливных элементах в качестве электролита, то же можно сказать и о гидроксиде рубидия, который очень эффективен как электролит в топливных элементах, использующих прямое окисление угля.
По содержанию в организме человека рубидий (10-5%) и цезий (10-4%) относятся к микроэлементам. Они пос–тоянно содержатся в организме, но биологиче-с-кая роль их еще не выяснена. Являясь полным аналогом калия, рубидий также накапливается во внут–риклеточной жидкости и может в различных процессах замещать эквивалентное количество калия.
Радиоактивные изотопы 13rCs и 87Rb используются в радиотерапии злокачественных опухолей, а также при изучении метаболизма калия. Благодаря быстрому рас–паду их можно даже вводить в организм, не опасаясь длительного вредного воздействия.
Слайд 19Натрий
Общая характеристика
Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком,
пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит.
Под давлением становится прозрачным и красным, как рубин.
Натрий является макроэлементом, его содержание в организме взрослого человека составляет около 150-200 граммов.
Биологическая роль натрия
поддерживает осмотическое давление и рН среды
участвует в транспорте через мембраны клеток аминокислот, сахаров, неорганических и органических анионов
участвует в образовании желудочного сока
активирует ферменты слюны и поджелудочного сока
Пищевые источники
Натрий содержится практически во всех продуктах питания в количестве 15-80 мг на 100 г, однако наибольшее количество натрия человек получает с поваренной солью (хлоридом натрия).
Соединения натрия и их применение
В пищевой отрасли это весьма необходимая для приготовления пищи поваренная соль, в химической отрасли он используется для производства минеральных удобрений и антисептиков, а в легкой промышленности натрий применяют для обработки кожи. Также он широко применяется в металлургическом производстве, при изготовлении газоразрядных светильников, а в виде сплава с калием его используют в качестве хладагента.
- пероксид натрия Na2O2 — применяется для отбеливания тканей, шелка, шерсти и др.
- бромид натрия NаВг — в фотографии и в медицине;
сода кальцинированная (Nа2СО3 карбонат натрия) и питьевая (NаНСОз бикарбонат натрия) являются основными продуктами химической промышленности;
хлорид натрия NаСl (соль поваренная) — в пищевой промышленности, в технике, медицине, для производства едкого натра, соды и др.;
нитрат натрия NaNO3 (селитра натриевая) — азотное удобрение;
сульфит натрия Na2SO4 с тиосульфатом натрия Na2SO3 — применяются в медицине и фотографии и т.д.
Слайд 20бериллий
Общая характеристика
Бериллий — относительно хрупкий металл серебристо-белого цвета. Один из самых твердых металлов
в чистом виде.
Биологическая роль
В живых организмах бериллий не несёт какой-либо
значимой биологической функции. Однако бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы.
Бериллий ядовит: Летучие (и растворимые) соединения бериллия, в том числе и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны.
Применение
Легирование сплавов
Бериллий в основном используют как добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий.
Рентгенотехника
Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок .
Ядерная энергетика
Лазерные материалы
Аэрокосмическая техника
Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей.
Ракетное топливо
Огнеупорные материалы
Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов
Слайд 21стронций
Стронций — мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется
ножом.
Основные области применения стронция и его химических соединений — это радиоэлектронная
промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.
Металлургия
Магнитные материалы
Пиротехника
В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в карминово-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.
Ядерная энергетика[править | править вики-текст]
Уранат стронция играет важную роль при получении водорода.
Химические источники тока
Медицина
Изотоп с атомной массой 89, имеющий период полураспада 50,55 суток, применяется (в виде хлорида) в качестве противоопухолевого средства
Биологическая роль
Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Стронций является аналогом кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы.
Радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека. Откладываясь в костной ткани, он облучает костную ткань и костный мозг, что увеличивает риск заболевания раком костного мозга, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь.
Слайд 22Цезий
Цезий — мягкий металл, из-за низкой температуры плавления при комнатной температуре
находится в полужидком состоянии. Металлический цезий представляет собой вещество золотисто-белого
цвета, по внешнему виду похожее на золото, но светлее. Расплав представляет подвижную жидкость, при этом его цвет становится более серебристым. Жидкий цезий хорошо отражает свет. Пары цезия окрашены в зеленовато-синий цвет.
Применение
В настоящее время цезий и его соединения используются в электронике, радио-, электро-, рентгенотехнике, химической промышленности, оптике, медицине, ядерной энергетике.
.
Оптика[править | править вики-текст]
Иодид и бромид цезия применяются в качестве оптических материалов в специальной оптике — инфракрасные приборы, очки и бинокли ночного видения, прицелы, обнаружение техники и живой силы противника (в том числе из космоса).
Источники света[править | править вики-текст]
В электротехнике цезий применяется в изготовлении светящихся трубок, в виде соединений с цирконием или оловом (метацирконаты и ортостаннаты цезия). Наряду с другими металлами цезий используется для наполнения осветительных газоразрядных металлогалогеновых ламп.
Катализаторы[править | править вики-текст]
Химические источники тока[править | править вики-текст]
.
Медицина
На основе соединений цезия созданы эффективные лекарственные препараты для лечения язвенных заболеваний, дифтерии, шоков, шизофрении. Его соли, подобн опрепаратам лития, способны проявлять нормотимический эффект[10].
Применение цезия в энергетике и космосе[править | править вики-текст]
Производство лазеров[править | править вики-текст]
Производство электродов[править | править вики-текст]
Термоэлектрические материалы[править | править вики-текст]
Оптические материалы микроэлектроники[править | править вики-текст]
Атомно-водородная энергетика
Защита воздушных судов[править | править вики-текст]
Цезий применяется в производстве специальных ламп. Такие цезиевые лампы устанавливаются на современных боевых самолётах и в значительной степени повышают живучесть самолетов в бою.
Биологическая роль[править | править вики-текст]
Хлорид цезия участвуют в газовом обмене, активируя деятельность окислительных ферментов, соли этого элемента повышают устойчивость организма к гипоксии.[11]
Цезий в живых организмах
Цезий в живых организмах — постоянный химический микроэлемент организма растений и животных. Животные получают цезий с водой и пищей. цезий относительно малотоксичен; его биологическая роль в организме растений и животных окончательно не раскрыта.
Цезий-137 — радиоактивный изотоп цезия, испускающий бета-излучение и гамма-кванты, и один из главных компонентов техногенного радиоактивного загрязнения биосферы. Содержится в растениях и организме животных и человека.В организме животных Cs-137 накапливается главным образом в мышцах и печени. Наибольший коэффициент накопления его отмечен у северных оленей и североамериканских водоплавающих птиц. Накапливается в грибах, ряд которых (маслята, моховики, свинушка, горькушка, польский гриб) считается «аккумуляторами» радиоцезия[12].
Цезий — самый мягкий металл при комнатной температуре.[13] Также, как и галлий, его можно расплавить в руках (однако, естественно, это можно сделать только при условии, что цезий запаян в стеклянную ампулу, иначе происходит его возгорание).
Слайд 23Калий
Общая характеристика
Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности.
Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы.
Будучи внесённым в пламя горелки, калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет[10].
Соединения калия
Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трех базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду азотом и фосфором.
Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.
Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
Сульфат калия -применяется как удобрение
Слайд 24Калий выполняет следующие функции:
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Источники калия
Основными пищевыми
источниками являются бобы (в первую очередь белая фасоль), шпинат и
капуста кормовая, картофель, батат, сушёные абрикосы, дыня, киви, авокадо, помело, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.
Практически все сорта рыбы содержат более 200 мг калия в 100 г. Овощи, грибы и травы также содержат много. Много калия содержится в шоколаде.
Слайд 25Литий
Общая характеристика
Литий — серебристо-белый металл, мягкий и пластичный.
Биологическая роль
Литий в небольших
количествах необходим организму. Преимущественно в организме находится в щитовидной железе,лимфоузлах, сердце, печени, легких, кишечнике,
плазме крови, надпочечниках.
Литий принимает участие в важных процессах:
участвует в углеводном и жировом обменах;
поддерживает иммунную систему;
предупреждает возникновение аллергии;
снижает нервную возбудимость.
Препараты лития широко используются в терапии психических расстройств.
Выделяется литий преимущественно почками
Слайд 26Применение лития
Химические источники тока
Из лития изготовляют аноды химических источников тока (аккумуляторов, например литий-хлорных
аккумуляторов
Гидроксид лития используется как один из компонентов для приготовления электролита щелочных аккумуляторов.
Лазерные материалы
Монокристаллы фторида лития используются для изготовления высокоэффективных лазеров.
Окислители
Перхлорат лития используют в качестве окислителя.
Дефектоскопия
Сульфат лития используют в дефектоскопии.
Пиротехника
Нитрат лития используют в пиротехнике для окрашивания огней в красный цвет.
Сплавы
Сплавы лития с серебром и золотом, а также медью являются очень эффективными припоями. Сплавы лития с магнием, скандием, медью, кадмием и алюминием — новые перспективные материалы в авиации и космонавтике (из-за их легкости). На основе алюмината и силиката лития создана керамика, затвердевающая при комнатной температуре .
Электроника
Литий также используется при наполнении осветительных газоразрядных металлогалогеновых ламп. Гидроксид лития добавляют в электролит щелочных аккумуляторов, для увеличения срока их службы.
Металлургия
В чёрной и цветной металлургии литий используется для раскисления и повышения пластичности и прочности сплавов.
Ядерная энергетика
Литий-6
Применяется в термоядерной энергетике.
Медицина
Соли лития обладают нормотимическими и другими лечебными свойствами.
Смазочные материалы
Силикатная промышленность
Литий и его соединения широко применяют в силикатной промышленности для изготовления специальных сортов стекла и покрытия фарфоровых изделий.
Прочие области применения
Соединения лития используются в текстильной промышленности (отбеливание тканей), пищевой (консервирование) и фармацевтической (изготовление косметики).