Токсичность соединений алюминия

Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразувщей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в крове­творении. Алюминий может катализировать реакцию трансаминирования (перенос NH₂- группы).

 

Лекарственные препараты:

Aluminium Hydroxyde, Aluminii hydroxydum (Al(OH)₃) алюминия гидроокись. Применяют в качестве адсорбирующего и обволакивающего средства. Наружно в виде присыпок и внутрь как антацидное средство при повышенной кислотности желудочного сока.

Almagel (альмагель). Состав: Al(OH)₃; MgO или Mg(oh)₂ с добавле­нием D-сорбита в форме геля.

Aluminii et Kalii sulfas KAl(SO₄)₂´12H₂O калия-алюминия сульфат (квасцы алюминиево-калиевые). Применяют наружно в качестве вяжущего и антисептического средства в виде водных растворов (0,5-1%) для полосканий, промываний, примочек и спринцеваний при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек и кожи.

Гефал (Gefal) — лекарственный препарат, содержащий алюминия фосфат в виде суспензии белого цвета, сладковатого вкуса. Применяют как антацидное средство при язвенной болезни, гастритах, диспепсии и др.

Химизм антацидного действия гидроксида алюминия Al(OH)₃ обусловлен взаимодействием его с ионами оксония (H₃O⁺), что приводит к снижению кислотности желудочного сока:

 

Al(OH)₃ + 3H₃O⁺ ® Al³⁺ + 6H₂O

 

Образующиеся ионы Al³⁺ осаждаются фосфат-ионами (PO₄^3-) и выводятся с фекалиями из организма:

 

Al³⁺ + PO₄^3- ® AlPO₄¯

 

Антисептическое действие алюминиевокалиевых квасцов (KAl(SO₄)₂´12H₂O) обусловлено тем, что ионы Al³⁺ образуют с белками (протеинами) микроорганизмов комплексы, выпадающие в виде гелей. Вяжущее действие квасцов связано с осаж­дением белков и образованием кислотных альбуминатов.

 

Применение соединений алюминия в фармации

В технологии лекарственных форм используются белая глина [Al₂(SiO₃)₃ с примесью CaSiO₃ и MgSiO₃] в качестве основы для приготовления пилюль и таблеток. В фарманализе используется алюминия окись (Al₂O₃) для хроматографии I и II степени активности.

 

Вопросы и задачи для самоподготовки

1. Охарактеризуйте положение бора и алюминия в периодической системе.

2. Напишите электронные формулы атомов B и Al и возможных ионов, укажите тип оболочки.

3. Охарактеризуйте свойства оксида бора и борной кислоты.

4. Качественная реакция на борную кислоту и её соли.

5. Опишите свойства солей борной кислоты (мета- и тетрабораты), особенности гидролиза тетрабората натрия.

6. Какова биологическая роль бора, чем обусловлена токсичность его соединений?

7. Какие соединения бора применяются в качестве лекарственных препаратов, опишите химизм их лечебного действия.

8. Охарактеризуйте свойства оксида и гидроксида алюминия.

9. Напишите схемы амфотерности Al(OH)₃ с позиций теории Аррениуса и протолитической теории кислот и оснований.

10. Какие типы солей может образовать ион Al³⁺, какие из них будут устойчивы в кислой и щелочной среде, в водных растворах и кристаллическом состоянии?

11. Как протекает гидролиз сульфата алюминия в чистом виде и в присутствии карбоната натрия?

12. Что такое квасцы, где они применяются и что происходит c ними в водных разбавленных растворах?

13. Чем объяснить различие действия избытка аммиака и гидроксида натрия на раствор сульфата алюминия?

14. Допишите уравнения реакций, составьте электронные, и ионно-электронные схемы:

а) B + HNO_3(конц.) ® NO₂ + …

б) Al + NaOH + H₂O ® …

в) Al + H₂SO_4(конц.) ® SO₂ +

г) Al + H₂SO_4(разб.) ® …

15. Какова биологическая роль алюминия и чем обусловлена его токсичность?

16. Какие соединения алюминия применяются в качестве лекарственных препаратов? Опишите механизм и химизм их действия.

Р-Элементы IV группы

 

К р-элементам IV группы относятся углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (Pb). Для них характерна электронная конфигурация валентного слоя … ns²np². Атомы этих элементов могут проявлять две степени окисления (с.о.) +2 и +4, причем для углерода и кремния более устойчивы и характерны соединения со с.о. +4; а для олова и свинца со с.о. +2. В соеди­нениях с водородом и металлами углерод и кремний проявляют с.о. -4 (СH₄ - метан; SiH₄ - силан; Al₄C₃ - карбиды; Mg₂Si - силициды). В пределах подгруппы происходит немонотонное изменение радиуса атома, усиление металлических свойств: углерод и кремний - типич­ные неметаллы, германий, олово и свинец - металлы c амфотерными свойствами.

 

Углерод (Carboneum)

 

Содержание в земной коре 0,14%, в атмосфере - 0.03% (CO₂). В природе встречается как в свободном состоянии, так и в виде неорганических соединений (CO₂, CaCO₃) и многочисленных органических соединений. Для углерода характерны две природные аллотропные модификации: алмаз и графит и две синтетических: карбин (-СºС-СºС-) и поликумулен (=С=С=С=).

 

Электронная конфигурация атома углерода (С) имеет особенности:

1. Равенство числа валентных орбиталей числу валентных электро­нов (4);

2. Близость расположения валентных электронов к ядру;

3. Равенство способностей к отдаче и присоединению электронов, образование за счет этого ковалентных связей, в том числе прочных углерод-углеродных связей (), что приво­дит к образованию органических соединений (углерод - структур­ная основа всех органических соединений).

 

При образовании химических связей углерод чаще всего нахо­дится в возбужденном состоянии, для него в различных химических соединениях характерны 3 типа гибридизации атомных орбиталей.

 

 

Тип гибридизации