Обнаружение соединений цинка

При взаимодействии растворимых солей цинка с сульфид ионами в ней­тральной среде выпадает белый осадок сульфида цинка, который нерастворим в уксусной кислоте, но растворим в хлороводородной кислоте:

 

ZnSO₄+Na₂S ® ZnS¯ + Na₂SO₄

 

При взаимодействии с гексацианоферратом (II) калия образуется белый гелеобразный осадок нерастворимый в кислотах, но растворимый в растворах щелочей:

 

ZnSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] ® K₂Zn[Fe(CN)₆]¯ + K₂SO₄

 

При сжигании полоски фильтровальной бумаги, смоченной раствором ZnSO₄ и Со(NО₃)₂, образуется цинкат кобальта (зелень Ринмана), окрашенный в зеленый цвет:

 

2Со(NО₃)₂ + 2ZnSO₄ 2CoZnO₂ + О₂­ + 2SO₃­ + 4NO₂­

Биологическая роль цинка

Цинк относится к микроэлементам. В организме человека он депонирует­ся в печени, мышцах, поджелудочной и предстательной железе. Цинк входит в состав приблизительно 40 ферментов, которые катализируют реакции, не свя­занные с переносом электронов, в частности, реакции гидратации и гидролиза. Участие цинка в этих процессах объясняется постоянством его степени окисле­ния. Одним из наиболее изученных металлоферментов, в активный центр кото­рых входит ион Zn²⁺, является карбоангидраза. Существует две теории механизма действия фермента в процессе обратимой гидратации оксида СO₂: механизм "цинк-гидроксид" и механизм "цинк-вода". Если реакцию проводить вне орга­низма, т.е. в отсутствие фермента, то скорость реакции равна 0,03 ~ с^-1, а в при­сутствии катализатора -10⁶ ~ с^-1:

 

H₂O + CO₂ «H₂CO₃ «H⁺ + HCO₃^- (механизм "цинк-вода")

ОН^- + СО₂ «HCO₃^- (механизм "цинк-гидроксид")

 

Согласно механизму "цинк-вода" ион Zn²⁺ связывает молекулы воды в комплекс Zn²⁺OH₂ теряет протон, образуя Zn²⁺® OН^-, гидроксид ион этой частицы присоединяется к СO₂. Таким образом, роль Zn²⁺ в этом ферменте состоит в создании атакующего основания Льюиса. Другой важный цинксодержащий фермент - карбоксипептидаза (КОП) катализирует гидролиз пептидных связей:

 

Кроме того, цинк входит в состав фермента инсулина, который регу­лирует содержание сахара в крови. При нарушении синтеза инсулина развива­ется тяжелое заболевание - сахарный диабет.

 

Токсичность соединений цинка

Растворимые соединения цинка в больших концентрациях оказывают раздражающее действие на кожу - вызывают экзему и при попадании внутрь организма вызывают отравление. Хранить продукты в оцинкованной посуде не рекомендуется. В целом соединения цинка менее токсичны, чем соединения кадмия и ртути. Установлено, что большое количество ионов Zn²⁺ содержится в злокачественных опухолях, что может свидетельствовать о влиянии цинка на возникновение онкологических заболеваний.

Лекарственные препараты

1. Zinc Oxyde, Zinci oxydum (ZnO) - цинка оксид. Обладает подсушивающим, вяжущим и антисептическим действием. Применяется наружно в виде присыпок, мазей при гнойничковых заболеваниях кожи (пиодермии), мокнущих ранах, опрелостях.

2. Zinc Sulfate, Zinci sulfas (ZnSO₄´7H₂O) - цинка сульфат.Применяется в виде растворов как вяжущее и антисептическое средство в глазной практике и урологии.

Кадмий (Cadmium)

По свойствам кадмий и его соединения похожи на цинк. Соединения кадмия в медицине и фармации практического значения не имеют.

Интересен сульфид CdS – канареечно-желтого цвета, он входит в состав желтых и оранжевых пигментов. Хлорид кадмия характеризуется ковалентным типом связи, неэлектролит.

 

 

Ртуть (Hydrargyrum)

 

Для ртути характерно образование соединений двух типов – со степенью окисления +2 и +1.

 

Соединения ртути (II)

 

Оксид ртути (II) HgO. Получают, действуя на хлорид ртути (II) щелочью:

 

HgCl₂ + 2NaOH ® HgO¯ + 2NaCl + H₂O

 

 

Оксид ртути (II) выпадает в виде желтого осадка. Оксид носит основной характер. При длительном взбалтывании с водой образуется раствор со слабо щелочной реакцией среды

 

HgO¯ + H₂O «Hg²⁺ + 2OH^-, pH>7

 

Хлорид ртути (II) HgCl₂ относится к неэлектролитам. Получают при нагревании до 335-340 ^оС смеси паров ртути и газобразного хлора:

 

Hg + Cl₂ HgCl₂

 

Хлорид ртути (II) при нагревании сублимируется, отсюда произошло его тривиальное название – сулема. Это свойство используется для очистки препарата ртути от других несублимирующихся веществ. Хлорид ртути (II) растворим в воде, кислотах, эфире, этаноле. В водных растворах на свету HgCl₂ подвергается фотолизу:

 

4HgCl₂ + 2H₂O 2Hg₂Cl₂¯ + O₂­ + 4HCl

 

Гидролиз идет с образованием хлорида оксортути (II):

 

2HgCl₂ + H₂O HgO´HgCl₂ + 2HCl

 

При взаимодействии хлорида ртути (II) с аммиаком идет процесс аммонолиза и образуется белый осадок амидохлорида ртути (II):

 

HgCl₂ + 2NH₃ ® HgNH₂Cl¯ + NH₄Cl

 

С иодид-ионом Hg²⁺ образует нерастворимый иодид HgI₂, который выпадает в виде желто-оранжевого осадка, растворимого в избытке иодида калия с образованием тетраиодомеркурата (II) калия:

 

HgI₂¯ + 2KI ® K₂[HgI₄]

 

Щелочной раствор тетраиодомеркурата (II) калия известен как реактив Несслера, который используется для обнаружения следовых количеств аммиака и ионов аммония.

 

Соединения ртути (I)

 

В состав соединений ртути (I) входит ион Hg₂²⁺, в котором каждый ион ртути имеет конфигурацию: (18+2)e^-.

Ион легко диспропорционирует:

 

Hg₂²⁺ «Hg²⁺ + Hg⁰; E^o = -0,131 B

 

Из значения константы равновесия следует, что ион Hg²⁺ устойчив в узких пределах. При добавлении реагентов, которые связывают ионы Hg²⁺ в прочное комплексное или малорастворимое соединение, происходит смещение равновесия вправо. Поэтому многие соединения ртути (I) получить нельзя:

 

Hg₂Cl₂¯ + 2NaOH ® Hg¯ + HgO¯ + 2NaCl + H₂O

Hg₂(NO₃)₂ + H₂S ® Hg¯ + HgS¯ + 2HNO₃

 

Большая часть соединений ртути (I) не растворяется в воде, растворимы только нитрат и перхлорат ртути (I).

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: