«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм». Биологическая роль хром

Биологическое значение хрома — МегаЛекции

Хром относится к числу элементов, жизненно необходимых человеку и животным. Естественным источником хрома для человека являются растения.

В организме человека содержится около 6 мг хрома. В тканях органов содержание хрома в десятки раз выше, чем в крови. Наибольшее количество хрома присутствует в печени (0,2 мкг/кг) и почках (0,6 мкг/кг), кишечнике, щитовидной железе, хрящевой и костной ткани, в легких (в случае поступления соединений хрома с воздухом). В легких оседает до 70% поступившего хрома. С возрастом наблюдается снижение хрома количества в организме.

Хром – незаменимый нутриент, который оказывает потенциальное действие на инсулин и, таким образом, влияет на метаболизм углеводов, липидов и белка. До сих пор не идентифицирован химический характер взаимосвязи между хромом и функцией инсулина. Биологически активная форма хрома, иногда называемого фактором толерантности глюкозы, может быть комплексом хрома, никотиновой кислоты и, возможно, аминокислот глицина, цистеина и глютаминовой кислоты. Предполагается, что хром обладает биохимической функцией, которая оказывает влияние на способность рецептора инсулина к взаимодействию с гормоном. Это играет большую роль у лиц пожилого возраста и больных сахарным диабетом.

Хром в организме присутствует в виде двух форм: трехвалентного и шестивалентного. Трехвалентный хром играет очень важную физиологическую роль - участвует в регуляции обмена жиров и углеводов, снижает уровень холестерина в крови. Шестивалентный катион гораздо токсичнее трехвалентного. Соединения Cr 6+ , наряду с общетоксикологическим действием, способны вызывать мутагенный и канцерогенный эффекты.

Основные функции хрома в организме:

· Хром входит в состав низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови.

· Хром вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивает нормальную активность инсулина.

· Хром способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот.

· Хром участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов.

· Хром способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.

Вопрос№60.

Марганец. Общая характеристика. Свойства оксидов и гидроксидов марганца. Перманганаты. Марганец как биогенный элемент.

Общий обзор

Марганец - элемент VIIB подгруппы IV-го периода. Электронное строение атома 1s22s22p63s23p63d54s2, наиболее характерные степени окисления в соединениях - от +2 до +7.

Марганец принадлежит к довольно распространенным элементам, составляя 0,1 % (массовая доля) земной коры. В природе встречается тoлько в виде соединений, основные минералы - пиролюзит (диоксид марганца MnO2.), гаусканит Mn3O4 и браунит Mn2O3.

Оксиды магранца

Марганец образует четыре простых оксида - MnO, Mn2O3, MnO2 и Mn2O7 и смешанный оксид Mn3O4. Первые два оксида обладают основными свойствами, диоксид марганца MnO2 амфотерен, а высший оксид Mn2O7 является ангидридом марганцовой кислоты HMnO4. Известны также производные марганца (IV), но соответствующий оксид MnO3 не получен.

Соединения марганца (II)

Степени окисления +2 соответствуют оксид марганца (II) MnO, гидроксид марганца Mn(OH)2 и соли марганца (II).

Оксид марганца(II) получается в виде зеленого порошка при восстановлении других оксидов марганца водородом:

MnO2 + h3 = MnO + h3O

или при термическом разложении оксалата или карбоната марганца без доступа воздуха:

MnC2O4 = MnO + CO + CO2

MnCO3 = MnO + CO2

При действии щелочей на растворы солей марганца (II) выпадает белый осадок гидроксидa марганца Mn(OH)2:

MnCl2 + NaOH = Mn(OH)2 + 2NaCl

На воздухе он быстро темнеет, окисляясь в бурый гидроксид марганца(IV) Mn(OH)4:

2Mn(OH)2 + O2 + 2h3O =2 Mn(OH)4

Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют основные свойства, легко растворяются в кислотах:

Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl2 + 2h3O

Соли при марганца (II) образуются при растворении марганца в разбавленных кислотах:

Mn + h3SO4 = MnSO4 + h3 - при нагревании

или при действии кислот на различные природные соединения марганца, например:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2h3O

В твердом виде соли марганца (II) розового цвета, растворы этих солей почти бесцветны.

При взаимодействии с окислителями все соединения марганца (II) проявляют восстановительные свойства.

Соединения марганца (IV)

Самым устойчивым соединением марганца (IV) является темно-бурый диоксид марганца MnO2. Он легко образуется как при окислении низших, так и при восстановлении высших соединений марганца.

MnO2 — амфотерный оксид, но и кислотные, и основные свойства выражены у него очень слабо.

В кислой среде диоксид марганца –сильный окислитель. При нагревании сконцентрированными кислотами идут реакции:

2MnO2 + 2h3SO4 = 2MnSO4 + O2 + 2h3O

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2h3O

причем на первой стадии во второй реакции сначала образуется неустойчивый хлорид марганца (IV), который затем распадается:

MnCl4 = MnCl2 + Cl2

При сплавлении MnO2 со щелочами или основными оксидами получают манганиты, например:

MnO2 +2KOH = K2MnO3 + h3O

При взаимодействии MnO2 с концентрированной серной кислотой образуется сульфат марганцаMnSO4 и выделяется кислород:

2Mn(OH)4 + 2h3SO4 = 2MnSO4 + O2 + 6h3O

Взаимодействие MnO2 с более сильными окислителями приводит к образованию соединений марганца (VI) и (VII), например при сплавлении с хлоратом калия образуется манганат калия:

3MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3h3O

а при действии диоксида полония в присутствии азотной кислоты – марганцевая кислота:

2MnO2 + 3PoO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Po(NO3)2 + 2h3O

Перманганат калия KMnO4 .

Наиболее известная соль марганцовой кислоты. Представляет собой темно-фиолетовые кристаллы, умеренно растворимые в воде.Как и все соединения марганца (VII), перманганат калия — сильный окислитель. Он легко окисляет многие органические вещества, превращает соли железа(II) в соли железа (III), сернистую кислоту окисляет в серную, из соляной кислоты выделяет хлор и т. д.

В окислительно-восстановительных реакциях KMnO4 (ион MnO4-)может восстанавливаться в различной степени. В зависимости от рН среды продукт восстановления может представлять собою ион Mn2+ (в кислой среде), MnO2 (в нейтральной или в слабо щелочной среде) или ион MnO42-(в сильно щелочной среде), например:

KMnO4 + KNO2 + KOH = K2MnO4 + KNO3 + h3O - в сильнощелочной среде

2KMnO4 + 3KNO2 + h3O = 2MnO2 + 3KNO3 + 2KOH– в нейтральной или слабощелочной

2KMnO4 + 5KNO2 + 3h3SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3h3O – в кислой среде

При нагревании в сухом виде перманганат калия уже при температуре около 200oС разлагается согласно уравнению:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Соответствующая перманганатам свободная марганцовая кислота HMnO4 в безводном состоянии не получена и известна только в растворе. Концентрацию ее раствора можно довести до 20%. HMnO4 - очень сильная кислота, в водном растворе полностью диссоциированная на ионы.

Оксид марганца (VII), или марганцовый ангидрид, Mn2O7 может быть получен действием концентрированной серной кислоты на перманганат калия:

2KMnO4 + h3SO4 = Mn2O7 + K2SO4 + h3O

Марганцовый ангидрид — зеленовато-бурая маслянистая жидкость. Очень неустойчив: при нагревании или при соприкосновении с горючими веществами он со взрывом разлагается на диоксид марганца и кислород.

Как энергичный окислитель перманганат калия широко применяют в химических лабораториях и производствах, он служит также дезинфицирующим средством, Реакцией термического разложения перманганата калия пользуются в лаборатории для получения кислорода.

Значение в организме

- Является активатором окислительно-восстановительных процессов, входит в состав ряда ферментов, в том числе аргиназы, АТФ-аз, гуанилатциклазы и магнийзависимых протеинкиназ, содержащихся в клетках. Пируваткарбоксилаза содержит четыре прочно связанных иона марганца, по одному на каждую из молекул биотина. Специфическую потребность в марганце испытывают ферменты, участвующие в дыхании, синтезе мукополисахаридов, а также синтезе лактозы.- Связан с обменом белков и нуклеиновых кислот. Увеличивает рост. Активизирует образование костной и соединительной тканей.- Важен для функционирования женской половой сферы.- Регулирует липидный обмен, необходим для синтеза холестерина, препятствует отложению жира в печени.- Помогает усваивать и трансформировать углеводы, обладает гипогликемическим действием. Необходим для синтеза инсулина.- Стимулирует гемопоэз.- Усиливает выработку антител, увеличивает резистентность лизоцима к протеолитическим ферментам и его расщеплению.- Активирует ферменты митохондрий.- Принимает участие в синтезе тироксина (гормона щитовидной железы).- Важен для нормальной работы центральной нервной системы.- Является антиоксидантом, так как входит в состав марганцевой супероксиддисмутазы.

Вопрос№61.

megalektsii.ru

«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм»

Выполнила Зинина Валерия,

ученица 10 класса Б

Проверила Степаненко Ольга Георгиевна

Хром — элемент побочной подгруппы шестой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). В свободном виде хром - серебристо-белый металл, твердый и тугоплавкий.

Хром довольно распространенный элемент. В земной коре его содержится примерно столько же, сколько хлора и ванадия, - 0,02%. В природе хром встречается в основном в виде минералов, среди которых преобладает хромовый железняк, или хромит, FeCr2O4 .

Хром содержится и в человеческом организме. Правда это содержание совсем незначительно- около 6 мг. Однако этот элемент играет важную роль. Хром – микроэлемент, необходимый для нормального развития и функционирования человеческого организма. Установлено, что в биохимических процессах принимает участие только трехвалентный хром. Важнейшая его биологическая роль состоит в регуляции углеводного обмена и уровня глюкозы в крови. Он облегчает взаимодействие клеточных рецепторов с инсулином и уменьшает потребность организма в нем. Отсутствие или недостаток хрома приводит к развитию сахарного диабета. Хром принимает участие в регуляции обмена холестерина, поэтому его недостаток также приводит к развитию атеросклероза. Это серьезное заболевание, при котором холестерин может откладываться на стенках кровеносных сосудов в виде бляшек, сужая или даже полностью перекрывая их просвет. Это в дальнейшем может привести к ишемии (недостаточное снабжение кислородом) мозга и сердца и, в конечном итоге, к инсульту (поражение мозга) или инфаркту миокарда. Всемирной Организацией Здравоохранения суточные нормы потребления хрома не установлены. Тем не менее общепринято полагать, что 90 мкг — это среднее количество, необходимое взрослому человеку.

Содержание хрома в продуктах питания

Продукты		Хром, мкг/100 г
Бразильский орех		100
Финики сушеные		29
Груша		27
Томаты		19
Шампиньоны		17
Брокколи		16
Брюссельская капуста		14
Лук		14
Огурец		14
Мак		12
Лесной орех		12

Показателем обеспеченности организма хромом служит содержание его в волосах (норма 0,15–0,5 мкг/г). В отличие от многих микроэлементов, содержание хрома в тканях организма (за исключением легочной), по мере старения человека, снижается.

Однако, многие соединения хрома (особенно хроматы и дихроматы) токсичны, некоторые из них являются канцерогенами, т.е. способны вызвать рак. Особенно опасны в этом отношении растворимые соединения шестивалентного хрома. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск рака лёгких (лёгкие особенно уязвимы из-за большого количества тонких капилляров). На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей. Соединения хрома при действии на кожу могут приводить к развитию поражений типа экзем и дерматитов. Обладают также раздражающим и прижигающим действием на слизистые оболочки. Острое отравление соединениями хрома наблюдается редко. При этом возникают явления острого поражение дыхательных путей, сопровождающееся кашлем с мокротой, подъемом температуры тела, одышкой, влажными хрипами в легких. В тяжелых случаях могут возникать поражения нервной системы, печени, почек, иногда со смертельным исходом.Хронические отравления сопровождаются головными болями, потерей в весе; возможны гастриты, язвенная болезнь, иногда появляются признаки поражения печени (токсическая желтуха).Характерным признаком воздействия соединений хрома является развитие язвенных поражений слизистых оболочек ротовой полости и носа вплоть до разрушения хрящевой части носовой перегородки. При попадании соединений хрома на свежие царапины, порезы, ссадины возможно развитие длительно текущих язв.

Хром имеет важное биологическое значение для человека, однако соединения шестивалентного хрома в больших количествах оказывают пагубное влияние на организм.

картинка 3 из 221

картинка 1 из 2381

Атеросклероз сосудов картинка 2 из 775 chromium crystals and 1cm3 cube.jpg

В свободном виде хром - серебристо-белый металл Действие соединений хрома на кожу

d.120-bal.ru

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома. Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов

Раздел III. Биогенные элементы d-семейства Тема I. D-Элементы VI группы: хром, молибден, вольфрам

1. Биологическая роль хрома, молибдена, вольфрама

Хром относится к биогенным элементам. Общая масса хрома у взрослого человека равняется 6 мг. Как микроэлемент хром изучен еще недостаточно, но его существенная биогенная роль не вызывает сомнения. Установлено, что он играет важную роль в процессе метаболизма углеводов, осуществляя, по-видимому, связывание инсулина с рецепторами клеточных мембран. С этим согласуется тот факт, что обычное содержание хрома в сыворотке крови, которое составляет приблизительно 0,03 мМ, резко снижается при введении в кровь глюкозы. Хром потенцирует действие инсулина в периферических клетках, влияет на гомеостаз сывороточного холестерина.

Кроме того, хром входит в состав некоторых ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции в клетках. Входит в состав пепсина, расщепляющего белки в пищеварительном тракте животных.

Молибден является эссенциальным (жизненно необходимым) микроэлементом. По содержанию в организме человека молибден относится к микроэлементам. Он входит во многие ферменты (ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы, альдегидоксидазы, нитроредуктазы, сульфитоксидазы и др.), которые являются катализаторами окислительно-восстановительных процессов в растительных и животных организмах. Активные центры ферментов обычно содержат молибден, связанный с серой. Например, ксантиноксидаза – фермент, ускоряющий обмен сложных белков (в частности, пуриновый обмен):

ксантиноксидаза

ксантин + О2 + h3O мочевая кислота + h3O2

Если мочевая кислота не успевает выводиться из организма, то соли её скапливаются в суставах и мышечных сухожилиях, вызывая подагру. Как лекарственные препараты соединения молибдена в медицинской практике не применяются. Есть данные, что молибден играет важную роль в процессе включения фтора в зубную эмаль.

Вольфрам. В отличие от молибдена вольфрам не относится к эссенциальным элементам. Однако, вольфрам способен замещать молибден и ингибировать молибдензависимые ферменты, например, ксантиноксидазу, что способствует снижению уровня мочевой кислоты и повышению уровня ксантина и гипоксантина. Есть данные, что вольфрам не обладает канцерогенными, тератогенными и метаболическими свойствами у человека и животных.

2. Лечебное действие неорганических соединений молибдена

Проводятся исследования эффективности применения молибдата аммония для лечения новообразований головного мозга и мужского бесплодия.

3. Применение неорганических соединений хрома и молибдена в медицине и фармации

В медицине в лечебных целях соединения хрома из-за высокой токсичности в настоящее время не используются. Для диагностики заболеваний крови и желудочно-кишечного тракта применяется pаствор Na2CrO4 меченый изотоп 51Сr для инъекций (Solutio Natrii chromatis chromo – 51 notati pro injectionibus).

Окислительные свойства хроматов и дихроматов широко используют в аналитической практике (хроматометрия). Метод основан на применении дихромата калия как сильного окислителя:

Хроматометрия используется для определения железа(II), урана(IV), меди(I), молибдена(III), некоторых органических веществ.

В санитарно-гигиенической практике применяют хроматометрию для анализа промышленных и сточных вод. В ходе анализа определяется так называемая окисляемость воды, которая характеризует общее содержание органических и неорганических восстановителей. В лабораторной практике для очистки химической посуды широко применяют хромовую смесь, состоящую из К2Сr2О7, Н20 и концентрированной Н2SО4 в соотношении 1:6:2 (по массе), которая обладает сильными окислительными свойствами.

Некоторые соединения молибдена применяются в анализе. Молибдат аммония (Nh5)2MoO4∙4h3O используется как аналитический реактив на красный фосфор в присутствии концентрированной азотной кислоты, образуется осадок аммониевой соли гетерополифосформолибденовой кислоты: (Nh5)3h5[P(Mo2O7)6].

studfiles.net

4. Токсическое действие соединений хрома

Соединения хрома оказывают отрицательное воздействие на организм человека: общетоксическое, вызывают дерматиты и экземы при соприкосновении с кожей, аллергенное, канцерогенное. Причем соединения хрома(VI) значительно токсичнее, чем соединения хрома(III). Растворимые соединения хрома ядовиты: пары хромовой кислоты повреждают слизистые оболочки носа и дыхательных путей, хроматы и дихроматы разъедают кожу и вызывают экзему, а также повышают чувствительность к аллергенам. При приемах внутрь наблюдаются ожоги слизистой оболочки полости рта, ожоги пищевода и желудка, отечность. В литературных источниках имеются разноречивые данные о смертельной дозе хроматов 0,2-0,5-1 г и даже 8 г.

При содержании в водоемах соединения хрома(VI) могут вызвать поражение внутренних органов при потреблении с питьевой водой, а при купании – воспалительные изменения слизистых глаз, дерматиты и экземы, а также оказать канцерогенное действие. Предельно допустимая концентрация хрома в питьевой воде 0,05 мг/л. В аналитической практике используют способность ионов тяжелых металлов образовывать труднорастворимые хроматы:

кирпично-красный

Ag2CrO4 растворяется в растворе аммиака и азотной кислоте.

желтый

Реакцию проводят в уксуснокислой среде, в которой PbCrO4 нерастворим. В щелочной среде PbCrO4 растворяется с образованием плюмбитов:

PbCrO4 + 4OH- → PbO22- + CrO42- + 2h3O

Ba2+ + CrO42- → BaCrO4↓

желтый кристаллический

BaCrO4 растворяется в сильных кислотах. В присутствии Н2SO4 желтый BaCrO4 переходит в белый BaSO4.

2Ba2+ + Cr2O72- + h3O → 2BaCrO4↓ + 2H+

желтый

Тема II. D-Элементы VII группы: марганец

Биологическая роль марганца

Марганец – один из десяти металлов жизни. Он является важным биогенным элементом, который необходим для нормального протекания процессов в организме. Марганец является эссенциальным элементом для человека и животных. Соединения марганца в основном поступают в организм с пищей. Всасывание марганца происходит в тонком кишечнике. Этому процессу способствуют витамины В1, Е, в умеренных количествах фосфор и кальций, а препятствует – избыточное поступление в организм фосфора и кальция. Среднесуточная потребность человека в марганце около 5 мг, она удовлетворяется той пищей, которую мы едим. Биоусвояемость марганца низкая и составляет всего 3-5%. В органах и тканях взрослого человека содержится около 12 мг марганца. Концентрируется он главным образом в костной ткани (до 43% от общего количества), печени, почках, поджелудочной железе.

В организме марганец образует комплексы с белками, нуклеиновыми кислотами (РНК и ДНК) и аминокислотами. Хотя эти комплексы из-за большого радиуса катиона Mn2+ и его жесткости обычно мало устойчивы, но способствуют активации большого числа ферментов. Установлено, что биогенная роль ионов марганца (II) в организме разнообразна: они оказывают влияние на кроветворение, образование костей, минеральный обмен, процессы размножения и др. Так как ионные радиусы марганца и магния близки, они могут замещать друг друга в биохимических процессах. Марганец участвует в таком жизненно важном процессе, как аккумуляция и перенос энергии в организме, доказано его участие в синтезе витаминов группы В и С. В опытах на животных установлено влияние марганца на образование гемоглобина. Имеются данные, что это влияние марганца проявляется при некотором оптимальном соотношении марганца и железа. Таким образом, марганец – жизненно необходимый элемент.

Следует отметить, что в организме марганец находится в степени окисления +2, но его восстановительные свойства не выражены. Участвуя в биохимических процессах, марганец, как правило, не меняет своей степени окисления. Очевидно, это связано с тем, что в организме нет сильных окислителей, а также с тем, что органические лиганды стабилизируют состояние марганца(II).

Дефицит марганца является одним из распространенных отклонений в биоэлементном обмене современного человека. Это связано с повышенной психо-эмоциональной нагрузкой, за счет повышенного расходования марганца для обеспечения основных нейрохимических процессов, протекающих в центральной нервной системе.

studfiles.net

«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм»

Выполнила Зинина Валерия,

ученица 10 класса Б

Проверила Степаненко Ольга Георгиевна

Содержание хрома в продуктах питания

Продукты		Хром, мкг/100 г
Бразильский орех		100
Финики сушеные		29
Груша		27
Томаты		19
Шампиньоны		17
Брокколи		16
Брюссельская капуста		14
Лук		14
Огурец		14
Мак		12
Лесной орех		12

Однако, многие соединения хрома (особенно хроматы и дихроматы) токсичны, некоторые из них являются канцерогенами, т.е. способны вызвать рак. Особенно опасны в этом отношении растворимые соединения шестивалентного хрома. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск рака лёгких (лёгкие особенно уязвимы из-за большого количества тонких капилляров). На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей. Соединения хрома при действии на кожу могут приводить к развитию поражений типа экзем и дерматитов. Обладают также раздражающим и прижигающим действием на слизистые оболочки. Острое отравление соединениями хрома наблюдается редко. При этом возникают явления острого поражение дыхательных путей, сопровождающееся кашлем с мокротой, подъемом температуры тела, одышкой, влажными хрипами в легких. В тяжелых случаях могут возникать поражения нервной системы, печени, почек, иногда со смертельным исходом. Хронические отравления сопровождаются головными болями, потерей в весе; возможны гастриты, язвенная болезнь, иногда появляются признаки поражения печени (токсическая желтуха). Характерным признаком воздействия соединений хрома является развитие язвенных поражений слизистых оболочек ротовой полости и носа вплоть до разрушения хрящевой части носовой перегородки. При попадании соединений хрома на свежие царапины, порезы, ссадины возможно развитие длительно текущих язв.

картинка 3 из 221

картинка 1 из 2381

Атеросклероз сосудов картинка 2 из 775 chromium crystals and 1cm3 cube.jpg

В свободном виде хром - серебристо-белый металл Действие соединений хрома на кожу

flatik.ru

Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов

Педиатрический факультет

Кафедра общей и биоорганической химии - теоретическая

Реферат на тему:

«Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов»

Содержание

Глава 1. Общая характеристика марганца и хрома

.1История открытия марганца, общие сведения

.2Получение марганца

.3 Химические свойства марганца и его соединений

.4 История открытия хрома, общие сведения

.5 Получение хрома

.6 Химические свойства хрома и его соединений

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома

Глава 3. Нормы потребления марганца и хрома

.1 Нормы потребления марганца, недостаток и переизбыток микроэлемента

.2 Нормы потребления хрома, недостаток и переизбыток микроэлемента

Глава 4. Пищевые источники микроэлементов

.1 Пищевые источники марганца

.2 Пищевые источники хрома

Список литературы

Глава 1. Общая характеристика марганца и хрома

.1 История открытия марганца, общие сведения

Один из основных минералов марганца - пиролюзит <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D0%B7%D0%B8%D1%82> - был известен в древности как чёрная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%82>, а тот факт, что он не притягивается магнитом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82>, Плиний Старший <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%80%D1%88%D0%B8%D0%B9> объяснил женским полом чёрной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 г. шведский химик К. Шееле <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B5%D0%B5%D0%BB%D0%B5,_%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BB_%D0%92%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BC> показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BD,_%D0%AE%D1%85%D0%B0%D0%BD_%D0%93%D0%BE%D1%82%D0%BB%D0%B8%D0%B1>, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от немецкого Manganerz - марганцевая руда).

Ма?рганец - элемент <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82> побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периодапериодической системы химических элементов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2> Д. И. Менделеева <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B5%D0%B2,_%D0%94%D0%BC%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D0%98%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87> с атомным номером <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80> 25. Обозначается символом Mn (лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Manganum, ма?нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 - калий марганец о четыре). Простое вещество <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE>марганец - металл <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB> серебристо-белого цвета <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82>. Наряду с железом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE> и его сплавами относится к чёрным металлам <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B>. Известны пять аллотропных модификаций марганца - четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.Конфигурация валентных электронов Mn 4s23d54p0. Для марганца характерны степени окисления: +2 ( например, MnO, Mn(OH)2), +3, +4(MnO2, Mn(OH)4, h5MnO4, h3MnO3), +6 (MnO3, h3MnO4, K2MnO4), +7 (Mn2O7, HMnO4, KMnO4).

1.2Получение марганца

·Алюминотермическим <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%8F> методом, восстанавливая оксид Mn2O3, образующийся при прокаливании пиролюзита:

·Восстановлением железосодержащих оксидных руд марганца коксом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BA%D1%81>. Этим способом в металлургии обычно получают ферромарганец (~80 % Mn).

·Чистый металлический марганец получают электролизом.

1.3 Химические свойства марганца и его соединений

Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2 ? MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4> (Mn + 2h3O ?(t) Mn(OH)2 + h3?), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.

Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82>, образуя различные по составу нитриды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%8B>.

Углерод <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4> реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%B4%D1%8B> Mn3C и другие. Образует также силициды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B4%D1%8B>, бориды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%8B>, фосфиды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B8%D0%B4%D1%8B>.соляной <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0> и серной <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0> кислотами реагирует по уравнению:

С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:

С разбавленной азотной кислотой <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0> реакция идёт по уравнению:

В щелочном растворе марганец устойчив.

Устойчивые степени окисления марганца +2, +4, +7 в соединениях кислородного и солевого характера. В медицинской практике используются соединения марганца (II) и марганца (VII).

Марганец (II) оксид MnOвстречается в природе в виде мелких зеленых кристаллов, плохо растворимых в воде. При нагревании на воздухе превращается в оксид:

MnO +3O2?6MnO2

Марганец (II) оксид растворяется в кислотах:

+ 2H+ + 5h3O?[Mn(h3O)6]2+

Марганец (II) гидроксид обладает слабоосновными свойствами, окисляется кислородом воздуха и другими окислителями до марганцеватистой кислоты или ее солей манганитов:

(OH)2 + h3O2?h3MnO3? + h3O

В щелочной среде Mn2+ окисляется до MnO42-, а в кислой до МnO4-:

+ 2KNO3 + 4KOH?K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2h3O

Образуются соли марганцовистой h3MnO4 и марганцовой HMnO4 кислот.

Марганец (IV) оксид MnO2 является устойчивым природным соединением марганца, которое встречается в четырех модификациях. Все модификации имеют амфотерный характер и обладают окислительно-восстановительной двойственностью.

Соединения Mn(VI) - неустойчивы. В растворах могут превращаться в соединения Mn(II), Mn(IV), Mn(VII): оксид марганца (VI) MnO3 - темно-красная масса, вызывающая кашель. Гидратная форма MnO3 - слабая марганцовистая кислота h3MnO4, которая существует только в водном растворе. Ее соли (манганаты) легко разрушаются в результате гидролиза и при нагревании. При 50? С MnO3 разлагается:

MnO3?2MnO2 +O2

и гидролизуется при растворении в воде:

MnO3 + h3O? MnO2 +2HMnO4

Производные Mn(VII) - это марганец (VII) оксид Mn2O7 и его гидратная форма кислота HMnO4, известная только в растворе. Mn2O7 устойчив до 10? С, разлагается со взрывом:

2O7 ? 2 MnO2 +O3

При растворении в холодной воде образуется кислота:

2O7 + h3O ?2HMnO4

.4 История открытия хрома, общие сведения

В 1766 году <https://ru.wikipedia.org/wiki/1766_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> в окрестностях Екатеринбурга <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3> был обнаружен минерал, который получил название «сибирский красный свинец», PbCrO4. Современное название - крокоит <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B8%D1%82>. В 1797 <https://ru.wikipedia.org/wiki/1797> французский химик Л. Н. Воклен <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D0%BD,_%D0%9B%D1%83%D0%B8_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0> выделил из него новый тугоплавкий металл <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB> (скорее всего Воклен получил карбид хрома <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%B4_%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0&action=edit&redlink=1>).

Название элемент <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_(%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> получил от греч. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> ????? - цвет <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82>, краска - из-за разнообразия окраски своих соединений.

Хром - элемент <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82> побочной подгруппы 6-ой группы 4-го периода периодической системы химических элементов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2> Д. И. Менделеева <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B5%D0%B2,_%D0%94%D0%BC%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D0%98%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87> с атомным номером <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80> 24. Обозначается символом Cr(лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Chromium). Простое вещество <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE> хром - твёрдый металл <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB> голубовато-белого цвета <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82>. Хром иногда относят к чёрным металлам <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B>. Конфигурация валентных электронов Cr 4s13d54p0. Для хрома характерны степени окисления: +2 (CrO, Cr(OH)2- основные, восстановительные свойства), +3 (Cr2O3, Cr(OH)3 - амфотерные свойства), +6.

Хром является довольно распространённым элементом (0,02 масс. долей, %). Основные соединения хрома - хромистый железняк (хромит <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%82>) FeO·Cr2O3. Вторым по значимости минералом является крокоит <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B8%D1%82>PbCrO4.

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AE%D0%90%D0%A0> (1 место в мире), Казахстане <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%85%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD>, России <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F>, Зимбабве <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B8%D0%BC%D0%B1%D0%B0%D0%B1%D0%B2%D0%B5>,Мадагаскаре <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%80>. Также есть месторождения на территории Турции <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D1%80%D1%86%D0%B8%D1%8F>, Индии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D1%8F>, Армении <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>, Бразилии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%8F>, наФилиппинах <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%BF%D0%BF%D0%B8%D0%BD%D1%8B>.

Главные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BB> (Донские и Сарановское).

Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире).

.5 Получение хрома

Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO2)2 (хромит железа). Из него получают феррохром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC> восстановлением в электропечахкоксом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BA%D1%81> (углеродом):

Феррохром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC> применяют для производства легированных сталей.

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе:

) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;

) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;

) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём:

) с помощью алюминотермии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%8F> получают металлический хром:

) с помощью электролиза <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7> получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B8%D0%B4> в воде, содержащего добавку серной кислоты <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0>. При этом на катодах совершаются в основном 3 процесса:

·восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного с переходом его в раствор;

·разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;

·разряд ионов, содержащих шестивалентный хром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC>, с осаждением металлического хрома;

.6 Химические свойства хрома и его соединений

марганец хром микроэлемент организм

Хром устойчив на воздухе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%83%D1%85> за счёт пассивирования <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5>. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BC%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>.

Синтезированы соединения хрома с бором <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D1%80_(%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82)> (бориды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%8B> Cr2B, CrB, Cr3B4, CrB2, CrB4 и Cr5B3), с углеродом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4> (карбиды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%B4> Cr23C6, Cr7C3 и Cr3C2), c кремнием <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%B9> (силициды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B4%D1%8B> Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi) и азотом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%BE%D1%82> (нитриды <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%8B> CrN и Cr2N).

Большинство соединений хрома имеет яркую окраску самых разных цветов.

Соединения трехвалентного хрома химически инертны.

В природе хром находится в трех- (шпинель - двойной оксид MgCrO4 - магнохромит) и шестивалентном состоянии (PbCrO4 - крокоит). Образует оксиды основного, амфотерного и кислотного характера.

Хром (II) оксид CrO - кристаллы красного (красно-коричневого) цвета или черный пирофорный порошок, нерастворимый в воде. Соответствует гидроксиду Cr(OH)2. Гидроксид желтого ( влажный) или коричневого цвета. При прокаливании на воздухе превращается в Cr2O3 (зеленого цвета):

2Cr(OH)2 + 0,5O2= Cr2O3 + 2 h3O

Катион Cr2+ - бесцветен, его безводные соли белого, а водные -синего цвета. Соли двухвалентного хрома являются энергичными восстановителями. Водный раствор хром (II) хлорида используется в газовом анализе для количественного поглощения кислорода:

CrCl2 + 2 HgO + 3h3O + 0,5O2 = 2HgCl2 + 2 Cr(OH)3?

(грязно-зеленый осадок)

Хром (III) гидроксид обладает амфотерными свойствами. Легко переходит в коллоидное состояние. Растворяясь в кислотах и щелочах, образует аква- или гидроксокомплексы:

(OH)3 + 3h4O+ = [Cr(h3O)6]3+ (сине-фиолетовый раствор)

Cr(OH)3 + 3OH- = [Cr(OH)6]3- (изумрудно-зеленый раствор)

Соединения трехвалентного хрома, как и двухвалентного, проявляют восстановительные свойства:

(SO4)3 + KClO3 + 10 KOH = 2K2CrO4 + 3 K2SO4 + KCl + 5h3O

Соединения хрома(VI), как правило, кислородосодержащие комплексы хрома оксид шестивалентного хрома соответствует хромовым кислотам.

Хромовые кислоты образуются при растворении в воде CrO3. Это сильно токсичные растворы желтого, оранжевого и красного цвета, обладающие окислительными свойствами. CrO3 образует полихромовые кислоты, например, h3CrO4, h3Cr2O7, h3Cr3O10, h3Cr4O13. Цвета растворов меняются от желтого до красного.

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома

Марганец- биогенный элемент, один из десяти металлов жизни, необходимых для нормального протекания процессов в живых организмах.

Марганец содержится в организмах всех растений и животных, хотя его содержание обычно очень мало, порядка тысячных долей процента, он оказывает значительное влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B>. В теле взрослого человека содержится 12 мг (1,6 * 10-5%). Марганец концентрируется в костях (43%), остальное - в мягких тканях, в том числе и мозге.

В организме марганец образует металлокомплексы с белками, нуклеиновыми кислотами, АТФ, АДФ, отдельными аминокислотами. Содержащие марганец металлоферменты аргиназа, холинэстераза, фосфоглюкомутаза, пирувакарбоксилаза.

Марганец участвует в синтезе витамина С и В12.

Атомный радиус марганца 128 пм. Это объясняет то обстоятельство, что марганец может замещать магний ( атомный радиус 160 пм) в его соединении с АТФ, существенно влияя на перенос энергии в организме.

Почти одинаковое значение атомного радиуса марганца (128 пм) и железа (126 пм) объясняет способность марганца замещать железо в порфириновом комплексе эритроцита. По той же причине марганец может замещать и цинк ( атомный радиус 127 пм) в цинкзависимых ферментах, изменяя при этом их каталитические свойства.

Для организма перманганаты являются ядами, их обезвреживание может происходить следующим образом:

KMnO4+5h3O2+6Ch4COOH=2Mn(Ch4COO)2+2Ch4COOK+8h3O+5O2

Для лечения острых отравлений перманганатом используется 3%-ный водный раствор h3O2 , подкисленный уксусной кислотой.

Калий перманганат KMnO4 - наиболее известное соединение марганца, применяемое в медицине. Используют водные растворы с содержанием KMnO4 от 0,01 до 5%. В качестве кровоостанавливающего средства применяют 5%-ный раствор. Растворы калия перманганата обладают антисептическими свойствами, которые определяются его высокой окислительной способностью. MnSO4 применяют при лечении малокровия.

Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на функционировании центральной нервной системы. Это проявляется в утомляемости, сонливости, ухудшении функций памяти. Марганец является политропным ядом, поражающим также легкие, сердечно-сосудистую и гепатобиллиарную системы, вызывает аллергический и мутагенный эффект.

Хром - один из биогенных элементов <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82&action=edit&redlink=1>, постоянно входит в состав тканей растений и животных. В организме взрослого человека содержится примерно 6 г Cr (0,1%) У животных хром участвует в обмене липидов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BF%D0%B8%D0%B4%D1%8B>, белков <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%B8> (входит в составфермента <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82> трипсина <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%81%D0%B8%D0%BD>), углеводов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B>.

В чистом виде хром довольно токсичен, металлическая пыль <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%8B%D0%BB%D1%8C> хрома раздражает ткани лёгких <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%91%D0%B3%D0%BA%D0%B8%D0%B5>. Металлический хром нетоксичен, а соединения Cr (III) и Cr(VI) опасны для здоровья. Они вызывают раздражение кожи, что приводи к дерматитам. Соединения хрома(VI) приводят к разным заболеваниям человека, в том числе и онкологическим. Есть предположение, что производные хрома (VI) обладают канцерогенными свойствами. 0,25-0,3г дихромата калия вызывают летальный исход. Соединения хрома (VI) применяют как фунгициды (протравливающие вещества). Соединения хрома (III) благоприятно влияют на рост растений.

Сr+3- влияет на углеводный обмен, обеспечивает чувствительность ткани к инсулину.

CrO3 обладает прижигающим действием, это свойство используют в медицине.

Смертельная доза K2Cr2O7 для взрослого человека составляет 0,3г.

Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BD> в крови.

Глава 3. Нормы потребления марганца и хрома

.1 Нормы потребления марганца, недостаток и переизбыток микроэлемента

Марганец (Mn) необходим для правильного развития клеток. Его присутствие в организме - обязательное условие для полноценного усвоения витамина В1 (тиамина), меди и железа, необходимых для осуществления кроветворной функции. Без тиамина невозможен процесс строительства клеток, в частности нервных. При дефиците этого витамина возникают запоры, полиневриты, склонность к развитию анемии и остеопороза.

Суточная потребность марганца для взрослого организма составляет 0,2-0,3 мг на 1 кг массы тела.

Для детей и подростков норма рассчитывается так: 5-7 лет - 0,07-0,1 мг/кг, для подростков - 0,09 мг/кг веса.

В пересчёте на организм взрослого человека норма потребления марганца составляет от 2,5 до 5 мг в сутки.

Детский же организм требует, естественно, меньшее количество - около 1-2 мг в день.

Интенсивность физической нагрузки оказывает влияние на потребность в микроэлементе, поэтому норма потребления марганца для спортсменов несколько больше, чем среднестатистическая потребность взрослого организма и составляет от 7 до 8,5 мг в день.

При длительном недостатке марганца в организме могут возникнуть патологические состояния, плохо поддающиеся коррекции. Например, если будущая мать испытывает дефицит Mn, то плод развивается неправильно: ребёнок может получить патологию развития конечностей, родиться со сращиванием подвижных суставов, с деформацией черепа.

Дефицит марганца приводит к различным формам анемии, нарушениям функций воспроизводства у обоих полов, задержке роста детей, проявлениям дефицита массы тела и др.

Недостаток марганца может наблюдаться у людей со следующими клиническими симптомами и заболеваниями:

? хроническая усталость, слабость, раздражительность;

? аллергический насморк, склонность к бронхоспазмам;

? остеопороз и артроз, в группе риска - женщины и пожилые люди;

? избыточный вес, в сочетании с повышенном уровнем липидов в крови;

? склонность к судорогам у детей, задержка их психомоторного развития.

Опасно не только недостаточное содержание марганца в организме, но и его избыток. Повышенное содержание марганца в тканях организма вызывает следующие нарушения: ухудшается всасывание железа и возникает риск развития анемии <#"justify">1.Учеб. для вузов/ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С. Берлянд и др.; Под ред. Ю.А. Ершова. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2002. - 263-276с.: ил.

.А.Я Губергриц "Лечебное питание"

3.http://sovetik.ucoz.ru/publ/pishhevye_dobavki/khrom_naznachenie_istochniki_dozirovanie_issledovanija/5-1-0-181

.<http://fitfan.ru/nutrition/vitamins/3239-marganec.html>

Теги: Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов Реферат Химия

dodiplom.ru

Поиск

Свежак

Обсуждения

Рубрики

«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм». Биологическая роль хром

Биологическое значение хрома — МегаЛекции

«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм»

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома. Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов

Похожие главы из других работ:

1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

2. Биологическая роль воды

Биологическая роль ДНК и РНК

Биологическая роль витамина Е.

Биологическая роль

Глава 1. Общая характеристика марганца и хрома

Глава 3. Нормы потребления марганца и хрома

3.1 Биологическая роль селена

1.6.1 Биологическая роль

Биологическая роль углеводов

1.4 Биологическая роль Дибазола

2.1Прямое определение железа, кадмия, кальция, кобальта, магния, марганца, меди, свинца, серебра, хрома и никеля.

4. Биологическая роль

I.2.3 Биологическая роль

Биологическая роль

Раздел III. Биогенные элементы d-семейства Тема I. D-Элементы VI группы: хром, молибден, вольфрам

1. Биологическая роль хрома, молибдена, вольфрама

2. Лечебное действие неорганических соединений молибдена

3. Применение неорганических соединений хрома и молибдена в медицине и фармации

4. Токсическое действие соединений хрома

Тема II. D-Элементы VII группы: марганец

Биологическая роль марганца

«Хром, его биологическая роль и воздействие на организм»

Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов

Смотрите также