Конспекты лекций Жалал-Абад 2009

Вопросы:
4. Понятие о биогенности элементов.
2. Макро, олиго, микробогенные элементы окружающей среды в организме человека.
3. Значимость темы.
Лекция № 3.
Тема: Биологическая роль 
S - 
элементов и применение их соединений.
План:
1.Общая характеристика S-элементов.
2. Биологическая роль элементов
I 
А группы применение их соединений.
3. 
Биологическая роль элементов 
II А 
группы, применение 
их 
соединений.
К элементам 
S-блока относятся элементы 
I A и II А 
групп ПСЭ 
Д. И. 
Менделеева, 
а 
также водород 
и 
гелий. Элементы 
IA 
группы - 
литий, 
натрий, калий, рубидий, цезий, франций - щелочные 
металлы.
У атомов
этих
элементов на внешнем энергетическом уровне имеется по одному S-электрону, 
находящемуся
на
сравнительно большом удалении от ядра (кроме лития), поэтому они
его
легко теряют, 
превращаясь в однозарядные
положительные
ионы. Эти ионы имеют устойчивую электронную структуру 
соответствующего благородного газа. Характерная степень окисления для них в соединениях равна 1+. Атомы 
элементов I A группы характеризуются низкой энергией ионизации, которая от лития к франции уменьшается, в 
связи с 
увеличением числа энергетических ypoв
ней и 
удаленностью 
от ядра 
валентных электронов.

---

Во втором
снаружи электронном
уровне у атомов щелочных
металлов содержится по восемь 
электронов,
за исключением ли
тия (у него два электрона). В связи
с малым размером
иона
Li+ он
способен 
образовывать комплексные соединения.
Координаци
онное число лития
в
соединениях, в отличие от 
остальных элементов второго периода больше 4-х.
Для всех щелочных металлов наиболее характерно образование соединений с ионной связью. Но, поскольку ион 
лития обладает высокой энергией
сольватации,
для литийорганических соединений характерна ковалентная связь. 
Незначительное поляризующее действие ионов Na
+
, 
К
+
, 
Rb
+
, Cs
+
, Fr
+
(малый заряд, большие размеры, устойчивость 
элек-
тронной
структуры) объясняет невозможность образования ими комплексных соединений. Их аквакомплексы мало 
устойчивы, кристаллогидраты почти неизвестны(Табл.№2).
В состав II А группы входят бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. На наружном электронном слое 
атомы этих элементов имеют по два S-электрона, которые сравнительно легко отдают, превращаясь в положительные 
двухзарядные ионы. По своей химической активности эти элементы уступают только щелочным металлам. Степень 
окисления во всех устойчивых соединениях у них равна 2+. Второй снаружи электронный слой атомов содержит по 
восемь электронов, кроме бериллия у него их два.
Таблица2.
Поэтому в сравнении с другими элементами группы атом и ион бериллия очень малы, его атом 
обладает более высокими энергиями ионизации (Таблица 3). Связь атомов бериллия с атомами других 
элементов скорее ковалентная, чем ионная. По многим своим свойствам бериллий в значительной степени 
сходен с алюминием, находящимся в третьем периоде.
Это
явление носит название диагонального 
сходства. Бериллий в 
обычных 
условиях простых ионов 
не 
образует; для него 
характерны 
комплексные 
ионы как катионного, так и анионного типа. Координационное число равно 4-Na
2
[Be(OH)
4
].
Увеличение радиусов атома и иона у магния уменьшает у него способность к образованию 
ковалентных
связей
(интерметаллические соединения) и увеличивает способность
к
образованию 
соединений ионного типа (MgCI
2
).
Кальций, стронций, барий и радий
являются полными
электронными аналогами
и
имеют большие 
радиусы атомов и
низкие энергии ионизации, очень легко теряют
валентные
S-электроны, образуют 
простые ионы Э
2+
, размеры
которых также велики.
Последние обладают слабой
поляризационной 
способностью.
Комплексные ионы этих элементов неустойчивы, В отличие от элементов I A группы, 

---

структура кристаллических решеток элементов II А группы неодинакова, поэтому физические их свойства 
изменяются немонотонно (табл. 2). 
Таблица 3