Введение. 
Химия и биологическая роль элементов IIБ группы

Актуальность темы

. Актуальность выбранной темы очевидна, так как элементы II Б группы таблицы Менделеева относятся к наиболее часто используемым в различных отраслях науки, техники, промышленности, быту и т. д. Их содержание в литосфере, атмосфере и гидросфере различно, но все они в силу своих химических и физических свойств играют очень большую роль в биохимических процессах, а значит, оказывают большое влияние на состояние биосферы вообще. Поэтому представляет интерес как рассмотрение этой группы элементов с точки зрения химика, так и с точки зрения формирования врачебного мышления.

Целью работы является раскрытие взаимосвязи свойств данных химических элементов и их биологической роли.

Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

• · Выделить основные химические и физические свойства атомов элементов II Б группы.
• · Выявить их биологическую роль.

Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространенности в природе

Zn, Cd и Hg составляют группу элементов IIБ.

1. Цинк (лат. zincum), zn, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева; атомный номер 30, атомная масса 65,38, синевато-белый металл. Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и 70; наиболее распространён 64 zn (48,89%). Искусственно получены 9 радиоактивных изотопов, среди которых наиболее долгоживущий 65 zn с периодом полураспада t 1 /2 = 245 сут; применяется как изотопный индикатор.

Историческая справка. Сплав цинка с медью — латунь — был известен ещё древним грекам и египтянам. Чистый цинк долгое время не удавалось выделить. В 1746 А. С. Маргграф разработал способ получения металла прокаливанием смеси его окиси с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. В промышленном масштабе выплавка цинка началась в 17 в.

Распространение в природе. Среднее содержание цинка в земной коре (кларк) — 8,3? 10−3% по массе, в основных изверженных породах его несколько больше (1,3? 10−2%), чем в кислых (6? 10−3%). Известно 66 минералов цинка, важнейшие из них — цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит znfe 2 o 4. Цинк-энергичный водный мигрант; особенно характерна его миграция в термальных водах вместе с pb; из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. цинка также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах; главным осадителем для него является h 2 s, меньшую роль играет сорбция глинами и др. процессы. Цинк — важный биогенный элемент; в живом веществе содержится в среднем 5? 10−4% цинка, но имеются и организмы-концентраторы (например, некоторые фиалки). [1.].

2. Кадмий (cadmium), cd, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; белый, блестящий, тяжёлый, мягкий, тягучий металл. Элемент состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Историческая справка. В 1817 нем. химик Ф. Штромейер, при ревизии одной из аптек, обнаружил, что имевшийся там карбонат цинка содержит примесь неизвестного металла, который осаждается в виде жёлтого сульфида сероводородом из кислого раствора. Штромейер назвал открытый им металл кадмием (от греч. kadm e ia — нечистая окись цинка, также цинковая руда). Независимо от него нем. учёные К. Герман, К. Карстен и В. Мейснер в 1818 открыли кадмий в силезских цинковых рудах.

Распространение в природе кадмия — редкий и рассеянный элемент с кларком литосферы 1,3? 10−5% по массе. Для кадмия характерны миграция в горячих подземных водах вместе с цинком и др. халькофильными элементами и концентрация в гидротермальных месторождениях. Минерал сфелерит zns местами содержит до 0,5−1% cd, максимально до 5%. Реже встречается гринокит cds. Концентрируется кадмий в морских осадочных породах — сланцах (Мансфельд, ГДР), в песчаниках, в которых он также связан с цинком и др. халькофильными элементами. В биосфере известны 3 очень редких самостоятельных минерала кадмия — карбонат cdco 3 (отавит), окись cdo (монтепонит) и селенид cdse. [1.].

3. Ртуть (лат. hydrargyrum), hg, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева, атомный номер 80, атомная масса 200,59; серебристо-белый тяжёлый металл, жидкий при комнатной температуре. В природе ртуть представлена семью стабильными изотопами с массовыми числами: 196 (0,2%), 198 (10,0%), 199 (16,8%), 200 (23,1%), 201 (13,2%), 202 (29,8%), 204 (6,9%).

Историческая справка. Самородная ртуть была известна за 2000 лет до н. э. народам Древней Индии и Древнего Китая. Ими же, а также греками и римлянами применялась киноварь (природная hgs) как краска, лекарственное и косметическое средство. Греческий врач Диоскорид (1 в. н. э.), нагревая киноварь в железном сосуде с крышкой, получил ртуть в виде паров, которые конденсировались на холодной внутренней поверхности крышки. Продукт реакции был назван hydr a rgyros (от греч. h y dor — вода и a rgyros — серебро), т. е. жидким серебром, откуда произошли латинские названия hydrargyrum, а также argentum vivum — живое серебро. Последнее сохранилось в названиях p. quicksilver (англ.) и quecksilber (нем.). Происхождение русского названия ртути не установлено. Алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов. «Фиксация» ртути (переход в твёрдое состояние) признавалась первым условием её превращения в золото. Твёрдую впервые получили в декабре 1759 петербургские академик И. А. Браун и М. В. Ломоносов. Учёным удалось заморозить ртуть. в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая Р. оказалась ковкой как свинец. Известие о «фиксации» ртути произвело сенсацию в учёном мире того времени; оно явилось одним из наиболее убедительных доказательств того, что ртуть — такой же металл, как и все прочие.

Распространение ртути. В природе. ртуть принадлежит к числу весьма редких элементов, её среднее содержание в земной коре (кларк) близко к 4,5? 10−6% по массе. Приблизительно в таких количествах она содержится в изверженных горных породах. Важную роль в геохимии ртуть играет её миграция в газообразном состоянии и в водных растворах. В земной коре ртуть преимущественно рассеяна; осаждается из горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание ртути в них составляет несколько процентов). Известно 35 ртутных минералов; главнейший из них — киноварь hgs.

В биосфере ртуть в основном рассеивается и лишь в незначительных количествах сорбируется глинами и илами (в глинах и сланцах в среднем 4? 10−5%). В морской воде содержится 3? 10−9% Р.

Самородная ртуть встречающаяся в природе, образуется при окислении киновари в сульфат и разложении последнего, при вулканических извержениях (редко), гидротермальным путём (выделяется из водных растворов). [1.].