Mcbu ldzeklis paredzts Latvijas Lauksaimniecbas universittes Veterinrmedicnas un Prtikas tehnoloijas fakulttes studentiem

Recenzente: Dr.sc.ing., LLU mijas katedras docente Mra Dma

Izskatts un apstiprints mijas katedras 2010. gada 7.septembra sd (protokols Nr.7)

1

Saturs1. Biogno elementu raksturojums. Mikro- un makroelementi.......................................2 2. I A apakgrupas elementi................................................................................................3 2.1. deradis..........................................................................................................3 2.2. Srmu metli.....................................................................................................7 3. II A apakgrupas elementi............................................................................................11 3.1. dens cietba..................................................................................................15 4. III A apakgrupas elementi...........................................................................................16 5. IV A apakgrupas elementi...........................................................................................20 5.1. IV A apakgrupas nemetli.............................................................................20 5.2. IV A apakgrupas metli.................................................................................26 6. V A apakgrupas elementi............................................................................................29 7. VI A apakgrupas elementi...........................................................................................37 8. VII A apakgrupas elementi..........................................................................................46 9. I B apakgrupas elementi............................................................................................. 54 10. II B apakgrupas elementi............................................................................................58 11. V B apakgrupas elementi. Vandijs...........................................................................62 12. VI B apakgrupas elementi. Hroms.............................................................................62 13. VII B apakgrupas elementi. Mangns........................................................................65 14. VIII B apakgrupas elementi. Dzelzs trides metli....................................................69

2

Biogno elementu raksturojumsDzvajos organismos brv vai su veid ir sastopami gandrz visi miskie elementi. Tos elementus, kuriem piemt specifiska bioloiska loma un kuri ir dzvo organismu neatemama sastvdaa sauc par biogniem elementiem. etri no tiem skbeklis, deradis, ogleklis un slpeklis sastda apmram 96% cilvka ermea masas. Nkoie pc izplatbas organism ir ntrijs, magnijs, kalcijs, klijs, fosfors, srs un hlors. o elementu daudzums dzvajos organismos ir atirgs, bet katra daudzums ir lielks par 10-2 %. os elementus sauc par makroelementiem. Prjie elementi kop dzvos organismos sastda ap 1%, bet katra atsevi elementa daudzums ir no 10-3 ldz 10-12 %. os elementus sauc par mikroelementiem. Tdi ir sekojoi biognie elementi: var, silcijs, magnijs, stroncijs, mangns, molibdns, dzelzs, kobalts, nielis, jods, fluors, bors. Jem vr, ka iedaljums mikro- un makro- elementos nekdi neraksturo o elementu nozmi dzvajos organismos, bet parda tikai to daudzumu tajos. Attstoties bioloiskajm zintnm, o biogno elementu saraksts paplains. Dai biognie elementi ir biogni tikai pret noteiktm dzvo organismu klasm, dzimtm. Piemram, agrk uzskatja, ka vandijs ir biogns tikai attiecb pret noteiktiem ascdiju veidiem. Bors ir nepiecieams augiem, bet pagaidm maz zinms par t biognajm pabas attiecb pret dzvniekiem un cilvkiem. Organismi miskos elementus uzem no apkrtjs vides, tos koncentrjot noteiktos audos vai orgnos. Biogn elementa kvantitatvais saturs organismos ir stipri atkargs no vides, kd organisms atrodas, no barbas veida un daiem citiem apstkiem. Galvenais mikroelementu avots ir iei. Mikroelementu koncentrcija ieos ir no 10-2 ldz 10-5%. Papildus avoti ir vulknisks gzes, termlie dei un kosmiskie puteki. Cilvku un dzvnieku organismos praktiski neviens biomisks un fizioloisks process nenotiek bez mikroelementu ldzdalbas. Mikroelementu spja veidot ar olbaltumvielm metlorganiskos savienojumus ir vissvargk spja to fizioloisks darbbas mehnism. Mikroelementi stimul vai normaliz vielu maiu, piedals asinsveidoan, pozitvi ietekm auganu un vairoanos, k ar organisma imunobioloisko aktivitti. Mikroelementu sadaljums organisma audos ir atkargs no centrls nervu sistmas (CNS) stvoka, piemram, uzbudinot CNS, mikroelementu saturs asins paaugstins, bet galvas smadzens samazins. Mikroelementu saturs ievrojami mains organisma saslimanas gadjum, piemram, miokarda infarkta gadjum asins plazm samazins cinka, niea, sudraba un molibdna saturs, bet infarkta viet paaugstins vara saturs. Hipertonisks slimbas gadjum litija saturs asins samazins vairk k divas reizes. Mikroelementu saturs zobu emalj ir atkargs no zobu formulas, t.i., vai tas ir augokl vai apakokl un kda ir t krtas numurs (zobu grupa). Atsevia zoba emaljas saturs ar nav viendabgs un ievrojami mains pa emaljas krtm no virsmas uz centru. Fluora visvairk ir emaljas virsm, bet dzikos slos t saturs samazins. Maz fluora ir sakodiena virsmu ieplaks (kur visbiek rodas kariess). Stroncija un dens saturs vislielkais ir tur, kur ir vismazkais fluora saturs. Emaljas virsj sln ir visaugstk cinka, alvas un dzelzs koncentrcija. Zobu emaljas noturba pret kariesu ir jo lielka, jo taj vairk fosfora, molibdna, vandija un stroncija. Ir konstatts, ka kaula atjaunoans proces pc lzuma, dau diennaku laik lokli palielins vara, magnija, bet it sevii dzelzs saturs.

3 Elementu bioloisko aktivitti nosaka t atraans Mendeejeva periodiskaj sistm, jo t ir atkarga no atoma kodola ldia, elektronu struktras un atoma izmriem. Biognie elementi galvenokrt ir pirm, otr, tre un ceturt perioda vieglie elementi, kuru atomu izmri ir nelieli ar nelielu kodola ldiu. Metlu joni ns biei ir kompleksu veid ar olbaltumvielm, bet organism tie var bt ne tikai saistt, bet ar jonu veid, t.i., neorganisku savienojumu veid. I grupas galvenaj apakgrup bioloisk aktivitte piemt deradim, ntrijam, klijam un litijam. deradis ietilpst visu bioloiski aktvo vielu olbaltumvielu, oghidrtu un lipdu sastv. Ntrijs un klijs nepiecieami dzvo nu metabolisma regulan. Litijam pai liela loma ir ogderau apmai. I grupas blakus apakgrupas elementam varam ir liela loma audu elpoanas un asinsveidoanas procesos. Var ietilpst vairku enzmu sastv. Dai II grupas galvens apakgrupas elementi (Ca, Mg, Sr) ir kaulaudu normlie struktrelementi, bet s grupas elementi Ba un Ra, kuri neietilpst kaulaudu sastv, daos gadjumos cenas tos aizvietot. Jatzm, ka, pieaugot elementa atomsvaram aj grup, pieaug o elementu toksiskums un samazins to procentulais saturs organism (Sr zdtjdzvnieku un cilvku organismos ir 10 -3 %, Ba ir 10-5 %, bet Ra ir 10-12 %). Ldzgas likumsakarbas ir novrojamas II grupas blakus apakgrup un III grupas galvenaj un blakus apakgrups. IV grupas galvenaj apakgrup ir svargs mikroelements ogleklis, kur veido dzvo organismu skeletu, un mikroelements silcijs, kur ietilpst augu biomas. Ogleklis, tpat k deradis, ietilpst olbaltumvielu, oghidrtu un lipdu sastv. Cilvka organisms pc masas satur 21 masas % ogleka. V grupas galvenaj apakgrup atrodas svargie biognie makroelementi slpeklis un fosfors. Slpeklis ietilpst olbaltumvielu, nuklenskbju, vitamnu, hormonu u.c. bioloiski aktvu vielu sastv. Jebkur organisms uz Zemes satur fosforu. VI grupas galvens apakgrupas elements skbeklis ir pai nozmgs biogns elements. Tas nepiecieams visos organismos notiekoajos oksidans procesos. Srs ietilpst dau aminoskbju, hormonu un vitamnu sastv. VII grupas galvens apakgrupas elementu fluora, hlora, broma un joda spja veidot bioloiski aktvus organiskus savienojumus pieaug, palielinoties o elementu atommasai. Svargs biogns mikroelements ir s grupas blakus apakgrupas elements mangns. Tas ietilpst svargu enzmu, hormonu un vitamnu sastv. VIII grupas blakus apakgrupas elementiem dzelzij un kobaltam ir pai svarga bioloiska loma. Dzelzij organisko savienojumu porfirnu veid ir milzga nozme asinsveidoans procesos. Dzelzs ir hemoglobna sastvdaas hma centrlais atoms. Kobalts atrodas iekjs sekrcijas dziedzeros, Co 3+ ir biei kompleksu veid saistts ar olbaltumvielm. Kobaltu satur medicn plai izmantotais vitamns B12 (cinkobalamns).

IA apakgrupas elementi deradisderadis dareiz tiek ievietots periodisks sistmas IA apakgrup, jo H0 e H+ ttad oksidjas ldzgi k aj grup ietilpstoie srmu metli. Citreiz tas tiek ievietots

4 periodisks sistmas VIIA apakgrup, jo deradis spj ar reducties H0 + e H- , ldzgi k VIIA apakgrup ietilpstoie halogni. Tomr deraa misks pabas ir atirgas gan no srmu metliem, gan halogniem. Tpc to ieteicams izdalt atsevii. Atraans dab. Kosmos deradis ir visizplattkais elements. deradis ir vissvargkais biognais elements. Tas ietilpst visu bioloiski aktvo vielu oghidrtu, lipdu, olbaltumvielu sastv. Brv veid niecgos daudzumos. Savienojumos plai izplatts. deradim ir 3 izotopi: protijs 1H, deiterijs 2H (D) un tritijs 3H (T). To masas skaiti ir 1,2,3. Protijs un deiterijs ir stabili, tritijs ir radioaktvs. Fizikls pabas. deradis ir bezkrsaina gze bez smakas. Temperatr, kas zemka par -240C, deradi var zem spiediena saidrint. deradis ir visvieglk gze. Tas ir 14.5 reizes vieglks par gaisu. deradis slikti st den. Labi tas st daos metlos: platn, paldij, niel. misks pabas. deradis ir spcgs reductjs, tpc tas rea gandrz ar visiem nemetliem un daudzm saliktm vielm. 1. Rea ar halogniem. Atkarb no halogna aktivittes s reakcijas notiek ar dadu trumu: H2 + F2 2 HF reakcija notiek ar eksploziju H2 + I2 2 HI ir apgriezeniska reakcija 2. deradis deg tr skbekl un gais: 2 H2 + O2 2 H2O s gzes (skbeklis un deradis) var veidot eksplozvu maisjumu, kuru mdz saukt par sprgstoo gzi. Sevii bstams ir maisjums, kur H2 : O2 ir tilpuma attiecbs 2:1 3. Paaugstint t, spiedien un katalizatora kltbtn deradis rea ar ar mazk aktviem nemetliem: 3 H2 + N2 2 NH3 4. Paaugstint t deradis reduc daudzus savienojumus: PbO + H2 Pb + H2O CO2 + H2 CO + H2O 5. Reakcijs ar aktviem metliem deradis ir oksidtjs: 2 Na + H2 2 NaH Na hidrds ajos savienojumos deraa oksidans pakpe ir -1! deraa loma dzvaj dab deradis ir dab noritoo procesu kodoltermiskais enerijas avots. Dzii Saules iekien norit kodoltermisk sintzes reakcija, kur etri deraa kodoli veido hlija kodolu. reakcija ir viengais un neizskstoais enerijas avots vairumam dab noritoo procesu. Saules enerija sasilda Zemi, izraisa atmosfras masu, upju, jru un okenu dens masu kustbu, nodroina fotosintzes procesu zaajos augos. deradis ietilpst visu bioloiski aktvo vielu - olbaltumvielu, lipdu, oghidrtu sastv. Spja veidot deraa saites nodroina tdas dzvs matrijas pabas k olbaltumvielu un polisahardu struktra, fermentu aktivitte, entisk koda daba, muskuu sarauans, garas jtba.

5 Milzu nozme ir tdam svargam deraa savienojumam k dens. Visas nu reakcijas norit dens dumos. dens prklj 71 % Zemes virsmas. dens ir viens no svargkajiem klimatveidoans faktoriem. denim ir ievrojams globlais riojums. Gada laik nokriu veid uz sauszemi izkrt 1,25 . 1014 t dens. daudzuma iztvaiko, nokst ups, pc tam jrs un okenos. dens plsma prnes lielas neorganisko un organisko vielu masas. deraa izmantoana. Visplak deradi izmanto miskaj rpniecb: 1) hlorderaa sintz H2 + Cl2 2 HCl ; 2) minerlmslu raoan nepiecieam amonjaka sintz N2 + 3 H2 2 NH3, reakcija norit 5000 C temperatr, paaugstint spiedien un katalizatora kltbtn; 3) metilspirta ieguvei CO + 2 H2 CH3OH 0 reakcija norit 400 C temperatr, paaugstint spiedien un katalizatora kltbtn; 4) tauku hidrogenizcij ai proces uz idrajiem taukiem iedarbojoties ar H2 kataliztora kltbtn, tie prvras cietajos taukos. Tds process ir piemram margarna iegana no augu em. Bez tam 5) hidrogenjot ogles un naftu, daudzus mazvrtgus, deradi maz saturous kurinm veidus, prvr par augstvrtgu kurinmo; 6) deradi lieto ar lieljaudas elektroenerijas eneratoru dzesanai; 7) deraa izotopus izmanto atomenerijas ieganai.

deraa peroksdsderaa peroksda molekulu H2O2 attlo struktrformula H-O-O-H. Saite H-O ir polra kovalenta, bet abus skbeka atomus O-O saista nepolra kovalenta saite. Atraans dab. Niecgos daudzumos dab veidojas no dens ultravioleto staru ietekm. Izmantoana. Koncentrtu H2O2 (~90%) visvairk patr raeu tehnik un eksplozvu maisjumu izgatavoan. 30% H2O2 dumu den sauc par perhidrolu. 3% dumu lieto medicn par dezinfekcijas ldzekli. deraa peroksdu izmanto balinanai tekstilrpniecb, kosmtik, ar produktu konservanai prtikas rpniecb. Fizikls pabas. Bezkrsains srupveida idrums. misks pabas. 1. H2O2 ir nestabils savienojums. Tas pakpeniski sadals. o procesu patrina gaismas ietekme, sildana un katalizatoru (MnO2, PbO) kltbtne: H2O2 H2O + O0 - disproporcionans reakcija; da O1- + e O2reakcija enzmu ietekm notiek ar ns, 10 O eO tas izskaidro t pretmikrobu un balinos pabas

6

2. deraa peroksd skbeka oksidans pakpe ir -1, kas atrodas starp -2 un 0. tpc H2O2 var bt gan oksidtjs, gan reductjs. Tomr spilgtk tam izteiktas oksidtja pabas. Ar reductjiem tas darbojas k oksidtjs: 2 KI + H2O2 + H2SO4 I2 + K2SO4 + 2 H2O brnas 12 I 2e I2 2O1- + 2e 2O2Tas ir tik spcgs oksidtjs, ka koncentrta H2O2 kltbtn aizdegas organiskas vielas (papri, salmi, skaidas), tas rada das apdegumus, apdegus vieta kst balta, Ar oksidtjiem tas darbojas k reductjs: 2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 2 MnSO4 + 5 O2 + K2SO4 + 8 H2O Mn7+ + 5e Mn2+ | 2 2O1- 2e O2 | 5 Reakcijas rezultt izzd KMnO4 violet krsa un izdals skbeklis.

H2O2 fizioloisk iedarbba un izmantoana medicnMedicn lieto 3 vai 30 % duma veid. ns H2O2 fermentu (peroksidze, katalze) ietekm sadals par H2O un O, tpc tam piemt pretmikrobu, dezoderjoa, depigmentjoa iedarbba. H2O2 vietji darbojas k asinsapturtjs ldzeklis, bet liels koncentrcijs - piededzinoi. Tpc to lieto k asinsapturou un dezinficjou ldzekli stomatoloij, otolaringoloij, das depigmentanai dermatoloij, matu balinanai.

densPar deni sauc deraa oksdu H2O. dens dab. dens ir visizplattk viela uz Zemes. Zemes dens apvalks jeb hidrosfra aizem 71% no Zemes virsmas. Hidrosfras kopjais tilpums ir ~1.4 miljardi km3. deus iedala salddeos un sdeos. Sdeos izduo su daudzums ir lielks par 1 g l-1. Sdei ir okenu, jru, dau ezeru un minerlavotu dei. Baltijas jr ir ~8 g l-1 izduu su, Sarkans jras den ~ 40 g l-1. Salddens resursi uz Zemes nav lieli ~2.5% no kopj dens apjoma. Daudz dens atrodas atmosfr gzveida stvokl dens tvaika veid, milzgu sniega un ledus masu veid dens klj augstu kalnu virsotnes un polros apgabalus. Ar Zemes dzls ir dens. Fizikls pabas. T k dens ir visizplattk viela uz msu plantas, vairkas idra dens fizikls konstantes ir pieemtas par etalonu, piemram, blvums un siltumietilpba. dens kuanas un viranas (vrans) temperatras ir Celsija temperatras skalas robepunkti ( 0C un 100C). denim ir liela siltumietilpba: 4.186 kJ kg-1 K-1, tpc okeni un jras regul temperatru uz Zemes. Temperatrai pazeminoties, idru vielu blvums pakpeniski pieaug un sasniedz maksimumu idruma sasalanas temperatr. Tau dens blvums, pazeminoties

7 temperatrai, pieaug tikai ldz 4C, sasniedzot savu maksimlo blvumu 1.000 g cm-3. Temperatrai pazeminoties no 4C ldz 0C, idr dens blvums pakpeniski samazins ldz 0.99987 g cm-3, bet zem 0C veidojas ledus, kura blvums ir 0.9168 g cm-3. o pieskaita dens anomlijm. Pie tm pieskaita ar dens viranas t. Skbeka analogu sra, selna, telra savienojumi ar deradi parastos apstkos ir gzveida vielas, kuru viranas t ir no -4C (H2Te) ldz -60.4C (H2S). Pc apriniem dens viranas temperatrai vajadztu bt 80C. Tau t ir 100C. Ttad anomlija ir 180C. dens parastos apstkos nav gze, bet ir idrums. dens anomlijm ir iziroa nozme dab un vis msu dzv. Ja ledus blvums btu lielks par idra dens blvumu, ledus sli nogrimtu dens tilpu diben un ilgstoa sala rezultt ezeri, upes un jras aizsaltu no apakas uz augu. Ja dens btu gzveida viela, idra dens uz Zemes nemaz nebtu. Tas sktu kondensties tikai aptuveni -80C temperatr. Dzvba uz Zemes nebtu iespjama. misks pabas. 1. dens molekulas ir oti stabilas. Tikai t>1000C ts sk sadalties: 2 H2O 2 H2 + O2 dens sadalans norit ar ultravioleto staru ietekm. 2. dens ir oti vj elektrolts. 20C no 10 miljardiem dens molekulu jonos sadals tikai 1 molekula: H2O H+ + OH+ dens dumos H joni brv veid nepastv. Tie pievienojas dens molekulm un veido hidroksonija jonus H3O+ (vienkrbas labad tomr reakciju viendojumos lietojam H+) 3. dens rea ar aktvajiem un vidji aktviem metliem: 2 H2O + 2 Na 2 NaOH + H2 4. dens reakcij ar atomro skbekli rodas H2O2 : H2O + O H2O2 5. dens rea ar daudzu nemetlu un metlu (srmu un srmzemju) oksdiem: H2O + SO3 H2SO4 H2O + CaO Ca(OH)2 6. dens ieiet k ligands akva kompleksos: [Co(H2O)6]Cl2 7. Daudzi si ar deni veido kristlhidrtus: CuSO4 5 H2O 8. denim piemt katalizatora pabas, piemram, ar deni dz uguni, bet samitrintas ogles deg labk. Ar benzns labk deg neliela dens daudzuma kltbtn. Reakcija H2 + Cl2 nevar skties, ja reakcijas vid nav kaut niecgs mitruma daudzums.

Srmu metliPie srmu metliem pieskaita litiju (Li), ntriju (Na), kliju (K), rubdiju (Rb), cziju (Cs) un franciju (Fr). Srmu metlu atomiem rj elektronu krt ir 1 elektrons s elektrons. Tpc tos sauc par s saimes elementiem. Priekpdj elektronu krt Li atomam ir 2 elektroni, bet prjo srmu metlu atomiem 8 elektroni. rjs krtas viengais elektrons atrodas samr liel attlum no kodola, td o elementu atomi diezgan viegli atdod o elektronu. Tas pamato to, kpc s grupas elementi visi ir vistipiskkie metli. 2 1 3Li 1 s 2 s 2 2 6 1 11Na 1 s 2 s 2 p 3 s 2 2 6 2 6 1 utt. 19K 1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 4 s

8

Atraans dab. o metlu liels aktivittes d, brv veid tie nav sastopami. Tie ir minerlu un siliktu tipa ieu sastv. NaCl jras den, akmesls nogulumos; Na2SO4 10 H2O glaubersls; NaNO3 salpetris (visvairk atrodams l); KCl NaCl silvints. Na un K ir dadu minerlu alumosiliktu sastv: laukpati K2O 6 SiO2 Al2O3 (to sastv var bt ar Na2O vai CaO); vizla (satur K, Na, Si, Al, H), balt vizla K2O 3 Al2O3 6 SiO2 2 H2O, meln vizla satur daudz Fe un Mg. Pazstamais iezis grants sastv no kvarca, laukpata un vizlas. Fizikls pabas. iem metliem ir maza cietba (var griezt ar nazi), raksturgs virsmas spdums, augsta elektro- un siltumvadtspja, zema kuanas un viranas temperatras. misks pabas. 1. Visi srmu metli eneriski savienojas ar skbekli. Rb un Cs gais pai no sevis uzliesmo; Li, Na, K aizdegas, ja tos mazliet pasilda. Td tos laboratorij uzglab petrolej. Tikai Li, sadegot veido oksdu: 4 Li + O2 2 Li2O, prjie sadegot prvras peroksdsavienojumos: 2 Na + O2 Na2O2 o elementu oksdus var iegt: Na2O2 + 2 Na 2 Na2O (karsjot) vai 2 NaOH + 2 Na 2 Na2O + H2 (karsjot) 2. Tikpat eneriski srmu metli rea ar halogniem, it pai ar hloru un fluoru: 2 Na + Cl2 2 NaCl 3. misks reakcijs srmu metli viegli atdod savus valences elektronus. Tpc tie ir viseneriskkie reductji . Piemram, karsjot srmu metlus deraa plsm, iegst o metlu hidrdus: 2 Na + H2 2 NaH, Na0 e Na+ | 2 2 H0 + 2e 2 H4. ie metli rea ar saliktm vielm: a) ar deni . aj reakcij izdals tik daudz siltuma, ka ntrijs, kas peld virs dens, izkst un idras lodtes veid prvietojas pa dens virsmu tik ilgi, ldz pilngi izrea: 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 b) ar skbm : 2 Na + 2 HCl 2 NaCl + H2

5. Srmu metlu kvalitatvai noteikanai izmanto to pabu krsot liesmu katram raksturg krs: Li karmnsarkan, Na dzelten, K violet. Svargkie savienojumi. Na2O2 - dzeltena kristliska viela, oti spcgs oksidtjs. To izmanto audumu balinanai; NaOH - balta kristliska viela (ntrija srms, kodgais ntrijs, kaustisk soda, ziepju zles). Izmanto ziepju, papra, mkslgo iedru, krsu, laku un citu organisko vielu ieganai, lieto srmu akumulatoros; NaCl - bezkrsaina, kristliska viela, kas sasmalcint veid ir balta. Lieto prtik, prtikas rpniecb, medicn (0.9% NaCl dumu sauc par fizioloisko dumu). No NaCl iegst Na, Cl2, NaOH, Na2CO3,

9 NaHCO3 u.c.; Na2CO3 ( kalcint soda), Na2CO 3 . 10 H 2O (kristliska soda) izmanto stikla, celulozes, papra, ziepju rpniecb, k ar par mazganas ldzekli; NaHCO3 (dzeram soda), izmanto medicn gremoanas uzlaboanai, izmanto konditorej k irdintju, jo: 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 (karsjot). Lai novrstu nepatkamo piegaru, ko rada Na 2CO3 raans, gatavo t.s. cepamo pulveri , kas ir NaHCO3 un citronskbes maisjums; NaNO3 (salpetris) ir vrtgs mslojums; Na2SO4 . 10 H2O (glaubersls) lieto stikla raoan, medicn. KOH (klija srms, kodgais klijs, ziepju zles) - balta, kristliska viela, izmanto dadu klija savienojumu ieganai, idro ziepju raoanai un srmu akumulatoros. KCl, K2SO4, KNO3 izmanto k minerlmslus; KF lieto koksnes konservanai, stikla kodinanai un matanai; KBr izmanto medicn un fotogrfij; KI izmanto medicn; KNO3 izmanto stikla un meln aujampulvera raoanai; K3PO4 izmanto mazganas ldzekos; K2CO3 (potas) izmanto grti kstoa stikla un idro ziepju raoan, du apstrd, fototehnik; KMnO4 (zilie graudii) lieto medicn; K2SO4 izmanto klija alumnija alauna KAl(SO4)2 12 H2O ieganai, ko lieto du miecanai, medicn, k ar linu un kokvilnas audumu krsoan; KClO3 (Bertol sls) lieto srkociu raoan un pirotehnik, jo tas ir spcgs oksidtjs.

Litija bioloisk loma un izmantoana medicnLitijs ir mikroelements. Tas atrodams augsn, jras den augos un dzvnieku organismos. Litija bioloisk aktivitte galvenokrt izpauas t ietekm uz glikolzes un audu elpoanas procesiem. pai liela biomiska nozme litijam ir ogderau apmai. ai zi izpauas palielintas litija koncentrcijas ietekme uz centrlo nervu sistmu (CNS), jo ir zinma cilvku un augstko dzvnieku CNS paaugstinta jtba pret ogderau apmaias traucjumiem. Litijs piedals asinsrad, aktivjot kaulu smadzeu darbbu. Atklts, ka cilvka organism litijs visvairk uzkrjas plaus. Jatzm fizioloiskais antagonisms starp litiju un ntriju. Litijs, ja to organism ievada prkum, izspie no t ntriju, bet ntrija ievadana spj likvidt litija intoksikcijas pardbas. Medicn izmanto: Li2CO3, kuru lieto podagras (su nosanas loctavs) rstanai un nierakmeu dinanai, k ar psihiatrij uzbudinjuma noemanai. Litiju saturous rstniecbas ldzekus izmanto ar narkomnijas rstanai vai atviegloanai. Litija si normaliz trauctu dens elektroltu ldzsvaru smadzens un ntrija jonu transportu nervu un muskuu ns. Ar to izskaidro litija ietekmi uz centrlo nervu sistmu. Litija sus medicn izmanto ar tdu psihisko saslimanu rstniecb, kuras izraisa ldzsvara traucjumi starp klija un ntrija katjoniem organism.

Ntrija un klija bioloisk loma un izmantoana medicnNtrijs un klijs ir makroelementi. o elementu galven loma ir dzvo nu metabolisma regulana (metabolisms vielu maia). Lai gan ntrija un klija pabas ir stipri ldzgas, to bioloisks funkcijas ir atirgas.

10 Ntrijs cilvka organism atrodas NaCl, Na3PO4 un NaHPO4 veid, prsvar rpus nu idrumu sastv asins plazm, limf, gremoanas suls. NaCl ir nepiecieams, lai asins plazmas osmotisko spiedienu uzturtu vajadzg lmen. Bez tam ntrija hlordam ir svarga loma organisma dens maias regulan. Ntrija joni ievrojami pastiprina olbaltumvielu brieanu (olbaltumvielu spju saistt deni). Pamatojoties uz o ntrija jonu pabu, samazinot ntrija su uzemanu, var mazint tsku. Cilvka organisms satur 0,14% ntrija (~100g). Pieauguam cilvkam diennakt nepiecieami 4 - 6g ntrija. Visvairk ntrija ir sekojoos prtikas produktos: gaas produkti (nieres, smadzenes), jras produkti, iploki, olvas un citi ar vrmo sli bagti produkti. Medicn izmanto: NaOH - k antimikrobilu prepartu, NaJ un Na selentu (Na2SeO4) k vielu maias prepartus, NaCl, Na2CO3 un Na2SO4 k gremoanas prepartus, NaBr k neiroleptisko un miega prepartu. NaHCO3 dzeramo sodu lieto: 1) kua sulas skbuma pazeminanai; 2) k atkrpoanas ldzekli inhalcijs un mikstrs; 3) mutes dobuma un acu gotdas skaloanai iekaisumu gadjumos un 4) uz gotdm un das nokuvuu skbju neitralizcijai. NaCl lietoana pamatojas uz t osmotiskajiem efektiem: 1) izotoniskos dumus, kuru osmotiskais spiediens ir viends ar osmotisko spiedienu nas iekien, 0.9% dumu veid lieto injicjamo prepartu dinanai vai ataidanai, k ar k vienkrko asins aizvietotju lielu organisma idrumu zaudjumu gadjumos, k ar pie saindans; 2) hipertoniskos dumus, kuru osmotiskais spiediens ir lielks nek n un kuri tpc izraisa dens izdalanos no nm, 3 10% dumu veid rgi lieto strutojou bru rstan, stomatoloij gotdu iekaisumu rstanai mutes dobum, k ar plau sejas daas apdegumu gadjumos, jo tiem piemt ar antimikrobila iedarbba. Klijs prsvar atrodas nu iekien. Klija jonam ir svarga nozme daos fizioloiskos un biomiskos procesos. Klija jons ir svargs aktivtors vairk nek 60 enzmiem, kas atrodas ns. ns esoajam klijam ir liela nozme ribonuklenskbju stabilizcij. Klija jons piedals nervu impulsu prvadan. Normls sirdsdarbbas ritms, t.i. secga sirds kontrakcijas un atslbuma maia, ir atkargs no noteiktas ntrija, klija un kalcija su koncentrcijas organism. Ilgstoa klija deficta laik rodas neiromuskulri traucjumi (sirds aritmija, sirds vjums, hipotensija pazemints asins spiediens), ar CNS traucjumi. Klijs ir nepiecieams kaulu skeleta attstbai un zobu veidoans procesiem. ~98% klija atrodas nervu, muskuu, nieru, smadzeu, sirds audu un sarkano asinsermenu ns, ~ 2% atrodas starpnu idrum. Cilvka organisms satur 0,2% klija (~140g). Pieauguam cilvkam diennakt nepiecieami 2 - 3g klija.To uzem ar augu un dzvnieku valsts produktiem. Visvairk klija satur aknas, roznes, vtas aprikozes, kposti, pkaugi, rieksti, svaigi augi un ogas. Bdams ntrija antagonists, klijs veicina ntrija izdalanos no organisma kop ar deni, turklt tiek izvadti ar liekie kaitgie citu su prpalikumi, kas veidojuies vielu maias gait (tai pat laik ar ntriju bagts uzturs rada klija zudumus un vielu maias produktu uzkranos organism). Uztur optiml ntrija un klija attiecba ir Na : K = 1 : 20.

11 Medicn izmanto: KMnO4, K2CO3 un KOH - k antimikrobilus prepartus, KJ ir vielu maias preparts, KCl ir asins cirkulcijas sistmas preparts, to lieto ar pie hipokalmijas (pazemints klija saturs organism), kas rodas vemanas vai caurejas, k ar urndzenou ldzeku (diurtiu) lietoanas rezultt. Klija alauns (klija-alumnija sulfts) K2SO4 Al2(SO4)3 24 H2O ir audus savelkos ldzeklis. KBr lieto k neiroleptisko un miega prepartu.

IIA apakgrupas elementiaj apakgrup ietilpst berilijs (Be), magnijs (Mg), kalcijs (Ca), stroncijs (Sr), brijs (Ba) un rdijs (Ra). s apakgrupas elementu atomiem rj elektronu krt ir 2 elektroni, bet priekpdj krt, izemot Be, kuram ir 2 elektroni, prjiem ir 8 elektroni. Ar ie ir s saimes elementi. 2 2 6 2 12Mg 1s 2s 2p 3s 2 2 6 2 6 2 20Ca 1s 2s 2p 3s 3p 4s rjs aulas abi elektroni samr viegli ateas no iem atomiem, k rezultt rodas divldiu joni: Me 2e Me 2+ Tpc misks aktivittes zi tie tikai nedaudz atpaliek no srmu metliem. Kalcija, magnija un brija misks pabas ir tuvas, tpc tos apvieno atsevi apakgrup un sauc par srmzemju metliem. is nosaukums radies tpc, ka o metlu hidroksdiem piemt srmu pabas, bet o metlu oksdi ir grti kstoi, tdejdi bdami ldzgi alumnija un smago metlu oksdiem, kurus agrk sauca par zemm. Magnija pabas ir nedaudz atirgas, tpc tas sti nav pieskaitms ai trijdei, tomr biei magniju pieskaita tiem. Visi rdija izotopi ir radioaktvi. Berlijs nav biogns elements. Galvenais atzmanas vrtais fakts par berliju ir t veidotie drgakmei un pusdrgakmei. Galvenais berilija minerls berils 3 BeO Al2O3 6 SiO2 noteiktos apstkos Fe 2+ jonu kltbtn var kristalizties zilu kristlu veid. Tad tas ir drgakmens akvamarns, bet Fe2+ un Cr2O3 kltbtn zau kristlu veid. Tad tas ir drgakmens smaragds. Ar pusdrgakmens aleksandrts ir berlija minerls. Atraans dab. o metlu liels aktivittes d, tie brv veid nav sastopami, bet ir sastopami minerlu un su veid: MgCO3 magnezts, MgCO3 CaCO3 dolomts, MgCl2 KCl 6 H2O karnalts. Dabiskie magnija silikti ir azbests CaO 3 MgO 4 SiO2 un talks 3 MgO 4 SiO2 H2O MgSO4 un MgCl2 ir okenu un jru deos un pieir tiem rgtu garu. Gandrz visi dab sastopamie dei satur kalcija un magnija sus, to kltbtne ir galvenais dens cietbas clonis. Izplattkie kalcija minerli ir marmors, kaakmens un krts, kuru sastv ir vairk k 90% CaCO3 un ipsis CaSO4 2 H2O. Rpnieciska nozme ir fosfortiem un apattiem, kuri satur Ca3(PO4)2. Fizikls pabas. Kalcijs ir balts, diezgan ciets, kaams metls, magnijs viegls, sudrabbalts, mksts, mehniski neizturgs metls.

12 misks pabas. 1. Gais tie tri oksidjas, prkljas ar iedzeltenu plvti, kura bez oksdiem MeO, satur ar peroksdus MeO2 un nitrdus Me 3N2. MgO krtia ir blva, CaO krtia nav blva. Kalciju uzglab petrolej vai hermtiski noslgtos traukos. Paaugstint temperatr tie sadeg skbekl : 2 Mg + O2 2 MgO + Q , deg ar spou liesmu, izdalot ievrojamu enerijas daudzumu; 2 Ca + O2 2 CaO , deg ar spou liesmu, sairst. 2. Srmzemju metliem oti raksturga paba ir tieksme savienoties ar slpekli. Jau istabas temperatr tie lni savienojas ar slpekli: 3 Mg + N2 Mg3N2 Mg0- 2e Mg2+ 3 N20 + 6e 2 N33. ie metli rea ar ar citiem nemetliem: Me + Cl2 MeCl2 Me + S MeS Me + H2 MeH2 (hidrdi) ( Mg ar H2 nerea!) 4. Paaugstint temperatr rea ar deni: Mg + 2 H2O Mg(OH)2 + H2 , veidojot vju bzi; Ca + 2 H2O Ca(OH)2 + H2 , veidojot srmu 5. Labi rea ar ataidtm neoksidjom skbm: Mg + 2 HCl MgCl2 + H2 6. Rea ar ataidtm, oksidjom skbm: Ca + 10 at. HNO3 4 Ca (NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O 7. Srmzemju metli nerea ar srmiem un koncentrtm oksidjom skbm! 8. Kalcijs ir spcgs reductjs, labi reduc daudzu mazaktvu metlu oksdus: Ca + BeO Be + CaO (paaugstint t) 9. Kalcija si liesmu krso ieesarkanu, stroncija si tumi sarkanu, brija si dzelteni zau. Svargkie savienojumi. CaO balta, ugunsizturga viela. Tie ir nedzstie jeb dedzintie kai. Iegst: CaCO3 CaO + CO2 (karsjot); CaO izmanto celtniecb kau javas pagatavoanai, stikla, cukura raoan. CaC2 raoan: CaO + 3 C CaC2 + CO (paaugst. t) Kau dzana: CaO + H2O Ca(OH)2 + Q (izdals liels siltuma daudzums) Ca(OH)2 dzstie kai. Dzsto kau, smilu un dens maisjumu sauc par kau javu un to lieto ieeu saistanai, mrjot. Norit reakcija: Ca(OH)2 + CO2 (no gaisa) CaCO3 + H2O Ca(OH)2 uzduojumu den (emulsiju) sauc par kau pienu, to izmanto cukura rpniecb, hlorkau ieganai, minerlmslu raoan, prtikas produktu raoanas cehu, pienotavu un augu kociu balsinanai. CaC2 kalcija karbds. Tam liela nozme tehnik. Karbdu izmanto acetilna ieganai: CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 CaSO4 . 2 H2O ipsis. Izmanto medicn, celtniecb, tlniecb. CaCl2 lieto k dens atmju vielu. 10% CaCl2 dumu den izmanto medicn. CaOCl2 hlorkai , izmanto dezinfekcijai.

13 CaCO3 krts, marmors, kaakmens. Latvij par apdares materilu arhitektr un tlniecb biei ir ticis izmantots porainais salddens kaakmens nakmens. No t ir veidots Bru kapu ansamblis Rg, tas izmantots ar Brvbas piemineklim. Lieto celtniecb, rakstanai, augsnes skbuma mazinanai, miskaj rpniecb. Ca saturoi minerlmsli: Ca(H2PO4)2 ; CaHPO4; Ca3(PO4)2 ; Ca(NO3)2 MgO balta pulverveida viela. Augsts kuanas temperatras d to izmanto ugunsizturgu materilu ieeu, cauruu izgatavoanai. MgO izmanto ar medicn. Mg(OH)2 - izmanto cukura rpniecb un par zobu pastas sastvdau. MgCl2 6 H2O izmanto antifrzu dumu pagatavoanai (pie zemm temperatrm sasalstoi dumi). MgSO4 7 H2O rgt jeb angu sls, izmanto medicn, k ar tekstilrpniecb un paprrpniecb. MgCO3 CaCO3 dolomtu izmanto celtniecb (Ptera bazncas tora fasde ir veidota no gliemedolomta), dolomtkau raoanai.

Magnija bioloisk loma un izmantoana medicnMagnijs ir makroelements, kur ietilpst gan augu, gan dzvnieku un cilvku organismos. Magnija joni ietilpst tdu enzmu sastv, kas piedals fosftu un oghidrtu vielu maias procesos. Atkarb no koncentrcijas magnija joni var blot vai sekmt impulsa prneanu nervu - muskuu iedrs. Tie nepiecieami, lai prraidtu nervu impulsus, tpc magniju sauc par pretstresa elementu. Tas baro nervu nas, novr depresiju un mazina stresa sekas. Magnija joni nomc elpoanas un asinsrades reguljoos centrus smadzens, ldz ar to pazemina asinsspiedienu, k ar sekm holesterna izdalanos no organisma, zarnu peristaltiku (gluds muskulatras ritmiska sarauans) un ults sekrciju. Magnijs nodroina normlu sirdsdarbbu. Konstatts, ka cilvkiem, kuri mirui no infarkta, magnija saturs asins bija par ~40% zemks nek veseliem cilvkiem. Magnijam ir ievrojama loma cilvka imns sistmas darbb. Tas ir viens no faktoriem, kur organism cns pret alerijm, pasarg no radioaktv starojuma, regul ermea temperatru, piedals antivielu veidoan. Magnija katjoni efektvi stabiliz dezoksiribonuklenskbes (DRNS) dubultspirli. Magnija si neliel daudzum atrodas viss augsns un tie nepiecieami augiem to baroans proces, jo magnijs ietilpst hlorofila sastv. T ir viela, kas nodroina fotosintzi un uztur lapu zau, jo hlorofils zao krsu neabsorb. Ruden, hlorofilam atmirstot, domin citas vielas hloroplasti, kas neabsorb visas krsas, izemot zilu un violetu. Tas izskaidro, kpc lapas ruden kst tik krsainas, bet nekad nav zilas vai violetas. Hlorofilam atirb no hma (hemoglobn) dzelzs viet k centrlais atoms ir magnijs. Hlorofila molekula satur lielmolekulr spirta fitola atliekas. Cilvka organism ir vidji 25 g magnija. Magnijs uzkrjas akns un no tm nonk kaulos, zobos, mkstajos audos smadzens, muskuu audos, tas ir ar vairku dziedzeru sastv, k ar organisma idrumos. Magnijs nepiecieams kalcija, fosfora, B grupas vitamnu un C vitamna darbbai organism. Diennakt juzem apmram 0,35 g magnija. Nozmgkie magnija avoti uztur ir diedzti graudi, gaa un aknas, jras produkti, kposti, pkaugi, piena produkti (tajos magnijs atrodas cilvka organismam viegli uzemam form). Magniju uzem ar ar dzeramo deni. Ja dzvniekiem dod barbu, kur

14 nav pietiekos daudzums magnija su, var attstties sirdsdarbbas, nervu sistmas un muskuu darbbas traucjumi. Medicn izmanto: MgSO4 7 H2O lieto 1) k caurejas ldzekli (rgt sls), 2) intravenozi k asinsspiedienu pazeminou ldzekli un CNS (centrls nervu sistmas) nomierinanai, 3) k pretkrampju ldzekli, 4) k pretskbju ldzekli (skbes neitralizanai), jo Mg2+ joni rea ar kua HCl. MgO izmanto kua un divpadsmitpirkstu zarnu las un iekaisumu gadjum. Veterinrij magniju saturous prepartus lieto atgremotjdzvnieku uzpans gadjumos, kop ar kalcija prepartiem lieto pcdzemdbu parzes rstan. Nepareizi sabalansts magnija daudzums gatavaj kau barb, var izraist runu saslimanu ar uroloisko sindromu. Talks magnija silikts 3 MgO 4 SiO2 H2O. To lieto rgi pderos k sausjou ldzekli.

Kalcija bioloisk loma un izmantoana medicnKalcijs ir makroelements. Tas ir katras nas sastv. Kalcijs ir galvenais kaulaudu un zobu komponents (CaCO3 un Ca3(PO4)2 veid). No t satura ir atkarga kaulu cietba un mineralizcija. Kauli ir kalcija rezerve. Ja ar uzturu organisms ilgku laiku nesaem kalciju, tas tiek emts no kaulaudiem. Kalcija joni piedals nervu impulsu prnean, muskuu kontrakcij, sirdsdarbbas regulcij, asins sarecanas proces. Kalcijs pazemina CNS uzbudinmbu, tpc t satura samazinans organism izraisa krampjus. Kalcija joni ietekm organisma skbju bzu ldzsvaru, endokrno (iekjs sekrcijas) dziedzeru darbbu, uzrda pretiekaisuma un antialerisku iedarbbu. Kalcija joni ir ntrija, klija un magnija jonu bioloiskie antagonisti. Kaulaudos un zobos kalcijs un fosfors nemitgi apmains. o apmaiu regul hormoni. Kalcijs ir viengais elements cilvku organism, kuram ir sava hormonl regulcijas sistma. Kalcija uzskanai nepiecieams D vitamns. Cilvka organism ir 1 2 kg kalcija, no kuriem 980 g sakoncentrti skelet, bet dien btu juzem ~ 1 g kalcija. Nozmgkie kalcija avoti uztur ir jras produkti, kposti, maize, piens un piena produkti, lai gan nesenie ptjumi rda, ka piens satur kalciju cilvka organismam neraksturga savienojuma form. Organisms to spj asimilt, tau tam jpatr papildu enerija. Medicn izmanto: CaCl2 6 H2O lieto mikstrs un injekcijs: 1) k pretiekaisuma; 2) k antialerisku ldzekli; 3) tas noem sirds asinsvadu spazmas; 4) veicina asins sarecanu; 5) pie kaulu lzumiem, reimatisma. To lieto ar pie saindans ar magnija siem, fluordiem, svinu, dzvsudrabu. CaSO4 H2O ipsis, kuru lieto kaulu imobilizanai lzuma gadjumos, k ar nospiedumu ieganai zobu protu izgatavoanai. CaCO3 lieto kua sulas skbuma pazeminanai, k ar zobu pastu sastv.

15 Ca(OH)2 augsts srmainbas d tam piemt baktericdas, antiseptiskas un pretiekaisuma pabas. Tpc to lieto stomatoloij pulpes rstanai iekaisumu gadjumos, stimul dentna mineralizciju.

Stroncija bioloisk lomaStroncijs galvenokrt ir kaulu sastv. Tam ir svarga loma zobu emaljas veidoan un izturb, k ar kaulu veidoan. Leikou gadjum mains t attiecba asins plazm un eritroctos to izmanto diagnostik. Kalcija aizvietoans kaulaudos ar radioaktvo stronciju var bt par cloni staru slimbas, leikozes un kaulu sarkomas izcelsmei, jo tam ir oti gar pussabrukanas periods. Ja uztur ir par daudz stroncija, tas var izsaukt osifikcijas procesu traucjumu, kur pazstams k stroncija rahts. To nevar izrstt ar D vitamnu k parasto rahtu. Stroncijs izspie cinku no t savienojumiem ar olbaltumvielm, pastiprina ldz patoloiskam lmenim slpeka, fosfora un sra izdalanos no organisma. das novirzes un saslimanas tiek konstattas lauksaimniecbas dzvniekiem apvidos, kuros augsne satur daudz stronciju.

Brija un rdija izmantoana medicnBrija bioloisk loma vl nav noskaidrota. Tomr ir konstatts, ka brija savienojumi mazs devs stimul kaulu smadzeu darbbu. Medicn izmanto: BaSO4 - tas nest den un kua slsskb, k ar intensvi absorb rentgena un gamma starus, tpc to plai lieto k rentgenkontrastvielu kua zarnu trakta caurskatei. Rdiju medicn izmanto k radona avotu radona vannm.

dens cietbadens cietba ir atkarga no taj izduiem kalcija un magnija siem hidrogenkarbontiem, sulftiem, nitrtiem un hlordiem. Lietojot cietu deni rodas vairkas problmas: 1) mazgjot veu ciet den, pieaug ziepju un citu mazganas ldzeku patri, jo ie ldzeki papildus tiek trti kalcija un magnija nestoo su veidoanai: 2 C17H35COONa + CaSO4 (C17H35COO)2Ca + Na2SO4 ziepes (stearnskbes ntrija sls) 2) vrot cietu deni katlos vai tjkanns, rodas katlakmens: t0 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O da reakcija notiek ar centrlapkures sistms; 3) mazgjot veu ciet den, vji veidojas putas, kuras patrina netrumu aizvkanu no mazgjams virsmas; 4) ciet den lnk izvrs drzei.

16 Izir prejoo un neprejoo dens cietbu. Prejo dens cietba ir atkarga no tan esoo kalcija un magnija hidrognkarbontu daudzuma. Prejoo dens cietbu var novrst: t0 1) deni vrot : Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O 2) pievienojot tam dzstos kaus: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2 H2O 3) pievienojot tam sodu vai Na3PO4 : Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2 NaHCO3 Ca(HCO3)2 + 2 Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6 NaHCO3 Neprejo dens cietba ir atkarga no den esoo kalcija un magnija hlordu, nitrtu un sulftu daudzuma. Neprejoo dens cietbu var novrst: 1) izgulsnjot kalcija un magnija jonus nestou su veid. im nolkam visbiek izmanto Na2CO3 vai Na3PO4: CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4 3 MgCl2 + 2 Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6 NaCl Mg(HCO3)2 + Na2CO3 MgCO3 + 2 NaHCO3 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2 H2O Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 2 CaCO3 + Mg(OH)2 + 2 H2O 2) dareiz dens mkstinanai izmanto citronskbi: Ca2+ + citronskbe Ca citrts + stos savienojums 3) visefektvk deni var mkstint ar jonu apmaias sveiem jontiem. dens mkstinanai izmanto katjontus lielmolekulrus savienojumus (R), kas satur Na jonus: 2 R Na + Ca(NO3)2 R2 Ca + 2 NaNO3 Kalcija un magnija joni apmains pret katjont esoajiem ntrija joniem. os katjontus var reenert un izmantot atkrtoti. dens attranas uzmumos ie katjontu svei ir iepildti vairkus metrus augsts stikla kolons, kuras savienotas cita ar citu gars sistms, caur kurm cirkul attrmais dens. Kopj dens cietba ir prejos un neprejos cietbas summa. dens cietbu izsaka mmol l-1 vai mol m-3. Par normlu dens cietbu tiek uzskatta 2 6 mmol l-1, mkstam denim t ir mazka par 2 mmol l-1 , cietam denim t ir lielka par 6 mmol l-1 .

III A apakgrupas elementis grupas galvenaj apakgrup ietilpst bors (B), alumnijs (Al), gallijs (Ga), indijs (In) un tallijs (Tl). Bors aj apakgrup ir viengais nemetls. Tas ir svargs mikroelements. Alumnijs ir metls, t biogn loma vl maz izptta. Alumnijs ir visizplattkais elements Zemes garoz. Ga, In un Tl ir retie metli. s apakgrupas elementiem atomu rj elektronu krt ir viens p elektrons. Tpc tos sauc par p saimes elementiem. iem elementiem raksturga oksidans pakpe +3.

17

Bors1s22s22p1 Atraans dab. Samr maz izplatts. Brv veid nav sastopams. Galvenie dab sastopamie bora savienojumi ir minerls boraks Na2B4O7 . 10 H2O un minerl sasoln eso borskbe H3BO3. Borskbe un borti ir sastopami ar ezeru un vairku karsto avotu deos, piemram, Toskn (Itlij) 20 km2 pla josl no zemes izdals dens tvaiki, kas satur borskbi. Tiem kondensjoties, borskbe izdals kristlu veid. Neliel daudzum bors ir sastopams augos un cilvku un dzvnieku organismos k mikroelements. Fizikls pabas. Bors eksist amorf un kristlisk veid. Amorfais bors ir brns pulveris, kristliskais pelkmelna cieta viela ar augstu kuanas temperatru un lielu cietbu. Cietbas zi bors atpaliek tikai no dimanta. Izmantoana. Boru lieto par pusvadtju. Izmanto atomreaktoros. Metalurij boru izmanto mehniski izturgu sakausjumu ieganai. misks pabas. 1. Bors ir inerts nemetls. Parastajos apstkos tas rea tikai ar fluoru: 2 B + 3 F2 2 BF3 2. Paaugstint t bora misk aktivitte pieaug un tas rea ar daudziem metliem un nemetliem: 4 B + 3 O2 2 B2O3 2 B + 3 Mg Mg3B2 (argona atmosfr, t > 1300 C) Mg bords 3. Bors rea ar ar saliktm vielm: 2 B +3H2O B2O3 + 3H2 (paaugstint t) 2 B0 - 6e 2 B3+ 2 H+ + 2e H20 | 3 B +3 HNO3 H3BO3 + 3 NO2 (vjas oksidtjskbes ar B nerea) B0 3e B3+ N5+ + e N4+ | 3 2 B + 2 NaOH + 2 H2O 2 NaBO2 + 3 H2 B0 3e B3+ | 2 2 H+ + 2e H20 | 35B

Bora savienojumi. B2O3 skbais oksds. Bezkrsaina stiklveida viela. Tas ir ugunsizturgs un higroskopisks savienojums. B2O3 + 3 H2O 2 H3BO3 reakcija norit, pievienojot H2O, pc shmas: B2O3 H2B4O7 HBO2 H3BO3 tetraborskbe metaborskbe ortoborskbe Meta- un tetraborskbes viegli hidratjas, tpc B2O3 reakcij ar deni rodas stabilk no m borskbm orto- jeb, k to sauc ikdien, borskbe. H3BO3 borskbe ir bezkrsaina, cieta viela, kas veido spdgus zvveida kristlus. Parastos apstkos t labi st etilspirt, bet slikti den. Paaugstinot temperatru, ts dba den ievrojami pieaug

18 Borskbe ir oti vja skbe. Temperatr virs 100 C borskbe sadals un rodas B2O3. Borskbi izmanto specilu stikla iru raoan, emalju un glazru izgatavoan, k ar papra rpniecb un par dezinficjou dumu medicn. Borti ir si, kas atvasinti no boru saturom skbm. Viens no pazstamkajiem bortiem ir ntrija tetraborts, kura kristlhidrtu Na2B4O7 . 10 H2O sauc par boraku. Boraku izmanto metlu lodan, griean un metinan, jo paaugstint temperatr tas zaud kristalizcijas deni, izkst un dina dadu metlu oksdus. Boraku lieto siliktu rpniecb viegli kstou glazru un specilu stikla iedru ieganai. Lauksaimniecb to izmanto par mikromslojumu, bet medicn par antiseptisku ldzekli bru rstanai.

Bora bioloisk loma un izmantoana medicnLai gan boru atklja jau 1910. gad, tikai nesen noskaidrots, ka bors ir svargs mikroelements. Bora savienojumi cilvku un dzvnieku organismos koncentrjas zobos, muskuos, kaulu smadzens, akns un vairogdziedzer. Domjams, ka bors patrina auganu un attstbu. Bora savienojumu sastvs un struktra organism vl nav noskaidroti, bet zinms, ka tie piedals oghidrtu un fosftu vielu mai organism. Tie pastiprina insulna iedarbbu un pavjina vitamnu B2 un B12 iedarbbu. Bors ir nepiecieams k koenzms das enzimtisks reakcijs, kauliem, nu membrnm, imns sistmas darbbai, veicinot antivielu sintzi. Mazinot citu minerlvielu zudumu no kauliem, bors kav osteoporozes attstbu. Cilvkam dien btu juzem ~ 3 mg bora. Nozmgkie bora avoti uztur ir burkni, lapu drzei, pkaugi, boli, bumbieri, vnogas, rieksti, k ar alus un vns. Ir kaitgs gan bora trkums organismos, gan t prk liela uzkrans. Ja dzvnieku barb ir prk liels bora saturs, tiem novro entertus tievs zarnas iekaisumus. Medicn izmanto: H3BO3 - borskbes dens dumi darbojas k vji antiseptii. To lieto zieds un pderos. 2-3% dumus lieto bru skaloanai, k ar acu un degunu pilienos. Na2B4O7 10 H2O boraks. T k ir stipra srma un vjas skbes sls, t dens dumiem hidrolzes d ir izteikti srmaina reakcija. Td borakam piemt pretmikrobu un pretsnu iedarbba.

Alumnijs2s22p 6 3s23p1 Alumnija nosaukums ir atvasints no sen pazstama savienojuma alauna (latniski alumen) nosaukuma. Atraans dab. Zemes garoz izplatbas zi tas ieem 3. vietu (aiz skbeka un silcija). Alumnijs ir visizplattkais metliskais elements uz Zemes (masas das 7,57%), tau dab brv veid tas nav sastopams. Alumnijs ietilpst 250 minerlos, no kuriem pazstamkie ir alumosilikti laukpats Na2O Al2O3 6 SiO2, kaolints (mlu galven sastvdaa) K2O Al2O3 6 SiO2, vizla K2O 3 Al2O3 6 SiO2 2 H2O , k ar silciju nesaturoi minerli boksti13Al 1s 2

19 Al2O3 n H2O, kriolts Na3 [ AlF6 ], korunds Al2O3. Sarkano karborundu sauc par rubnu, zilo par safru. Fizikls pabas. Alumnijs ir viegls, plastisks, sudrabbalts metls ar labu elektro- un siltumvadtspju.. misks pabas. 1. Gais prkljas ar blvu oksdu krtiu: 4 Al + 3 O2 2 Al2O3 Alumnija misk aktivitte pards pc oksda plvtes noemanas. To var izdart, mehniski noberot ar smilpapru. 2. Istabas temperatr tas rea tikai ar Cl2 un Br2; 2 Al + 3 Cl2 2 AlCl3 . 3. Alumnijs nerea ar H2 ! 4. Paaugstint temperatr Al saista skbekli no citu metlu oksdiem. To izmanto dau metlu ieganai no rdm. o metodi sauc par alumotermiju 2 Al + Cr2O3 2 Cr + Al2O3 5. Alumnijs, no kura notrta oksdu krtia, samr eneriski rea ar aukstu deni: 4 Al + 6 H2O 2 Al(OH) 3 + 3 H2 5. Alumnijs, k ar alumnija oksds un hidroksds ir amfotri, ttad rea gan ar skbm, gan bzm. dens dum: 2 Al + 6 NaOH + 6 H2O 2 Na3[ Al(OH)6 ] + 3 H2 kausjum : 2 Al + 6 NaOH 2 Na3AlO3 + H2 ar vjm oksidtjskbm 2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2 ar stiprm oksidtjskbm 8 Al + 30 a.HNO3 8 Al(NO3)3 + 3 NH4NO3 + 9 H2O Al2O3 un Al(OH) 3 rea ar skbajiem oksdiem un skbm un ar ar bziskajiem oksdiem un bzm: Al2O3 + 3 SO3 Al2(SO4)3 Al2O3 + CaO Ca(AlO2)2 Al(OH)3 + 3 HCl AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + KOH K AlO2 + 2 H2O 6. aukstas koncentrtas HNO3un H2SO4 uz alumnija virsmas palielina oksda krtias biezumu un tdjdi pasiv alumniju, tpc skbes var uzglabt un transportt alumnija traukos.

Svargkie savienojumi. Al2O3 ir viens no izplattkajiem alumnija savienojumiem. Dab tas ir k minerls korunds. Al2O3 ir amorf un kristlisk veid. Amorfais Al2O3 (alumogls) oti stipri uzsc mitrumu. Lieto cukura rpniecb. Kristaliskais Al2O3 ir oti ciets. Cietbas zi ir ldzgs dimantam. Izmanto par abrazvu un ugunsizturgu materilu. Skkristalisku korundu maisjum ar kvarcu (SiO2) un dzelzs oksdiem sauc par smireli. Al(OH)3 lieto par adsorbentu tehnik un medicn, k ar dens attranai. AlCl3 lieto par kodintju audumu krsoan. Al2(SO4)3 18 H2O izmanto dens attran k koagulantu, k ar par saistvielu papra rpniecb.

20 Alauni ir srskbes dubultsi. Klija-alumnija alaunu KAl (SO4)2 12 H2O lielos daudzumos lieto du miecanai, par kodintju kokvilnas audumu krsoan un audu piededzinanai medicn.

Alumnija bioloisk loma un izmantoana medicnLai gan alumnijs ir visizplattkais metls zemes garoz, dzvajos organismos tas sastopams maz un niecgos daudzumos. Augos ir desmitm reiu vairk alumnija nek dzvnieku organismos. Alumnija bioloisk loma vl ir maz ptta. Noskaidrota tikai t nozme epitlij - un saistaudu veidoans procesos un tas, ka alumnijs aktiv daus enzmus. Ja alumnija organism ir par daudz, tas trauc fosftu uzskanos zarns. Pdj laik ir iegti pierdjumi tam, ka prmrga alumnija uzemana izraisa elementa nogulsnanos kaulos, izraisot osteomalciju, k ar nogulsnanos smadzens, izraisot encefaloptiju. Palielinta alumnija uzemana var veicint Alcheimera slimbas raanos. Izmekljot pacientus, kuri slimo ar Alcheimera slimbu, konstatts, ka alumnija koncentrcija smadzeu ns etras reizes prsniedz normu. Tomr citi ptnieki apgalvo, ka nav aubu par to, ka alumnijs ir neirotoksisks, jo hemodialzes pacienti, kas uzem alumniju no dialzes duma, palaikam cie no demences, bet ne no Alcheimera slimbas. Nekaitg alumnija diennakts deva ir ~30 mg. Medicn izmanto: K Al (SO4)2 - alaunu koncentrtu dumu (5-10 %) un zmuu veid lieto audu piededzinanai. rgi lieto k savelkou un pretiekaisuma ldzekli prsjiem un kompresm. Al OH (CH3COO)2 - bzisk acetta 8 % dumu, sauktu par Burova dumu, lieto k savelkou un pretiekaisuma ldzekli prsjiem, kompresm un skaloanai, bet stomatoloij pie stomattiem. Al2O3 un Al2O3 2 SiO2 2 H2O (kaolns) lieto stomatoloij.

IV A apakgrupas elementiaj apakgrup ietilpst nemetli ogleklis (C) un silcijs (Si), metli alva (Sn) un svins (Pb) un germnijs (Ge), kuram piemt gan metliskas, gan nemetliskas pabas. iem elementiem raksturgas oksidans pakpes +2 un +4. Ar is apakgrupas elementi ir p saimes elementi.

OgleklisOgleklis ir viengais elements, kuram valences elektronu skaits atbilst valences orbitu skaitam6C

1s2 2s2 2p2

21 Ar to ar izskaidrojama C-C saites liel stabilitte un tieksme veidot homologu virknes, kura ir pamat organisko savienojumu milzgajai daudzveidbai. Patreiz ir zinmi vairk k 7 miljoni organisko savienojumu un to skaits turpina pieaugt. Atraans dab. misk elementa eksistenci vairku vienkru vielu veid sauc par alotropiju, bet dads vienkrs vielas, kuras veido viens un tas pats elements, sauc par elementa alotropiskajm modifikcijm. Ogleklis brv veid dab sastopams divos alotropiskos veidos k grafts un k dimants. Vl ogleklis dab ir akmeogu veid, naftas un dabas gzes sastv. Savienojumu veid tas ir sastopams minerlos: CaCO3 krts, kaakmens, marmors, MgCO3 CaCO3 dolomts, CuCO3 Cu(OH) 2 malahts, k ar tas ir dzvnieku un augu valsts galven sastvdaa. Fizikls pabas. Atkargas no t kristlisks uzbves. Dimantam ir tetraedriska struktra. Ogleka stabils kovalents saites nosaka dimanta cietbu un termisko stabilitti. Dimants ir bezkrsains, caurspdgs, trausls materils ar lielu gaismas lauanas spju. Tas ir pats cietkais materils. Dimants nevada elektrisko strvu un slikti vada siltumu. Graftam ir slaina heksagonla struktra. Ogleka makromolekulas (slus) sav starp saista samr vjas starpmolekulras saites, td grafts ir mksts, t sli viegli atdals cits no cita. Grafts samr labi vada elektrisko strvu un siltumu. Izmantoana. Tehniskos dimantus izmanto sevii cietu materilu urbanai, slpanai, grieanai. Specili slptus caurspdgus dimantus sauc par briljantiem. T k dimanti ir oti drgi, tos cents iegt mkslgi. 1955. gad tas izdevs ameriku un zviedru zintniekiem. T k graftam piemt laba elektrovadtspja, to lieto elektrodu izgatavoanai. Graftu izmanto zmuu raoan, kop ar mliem to izmanto ugunsizturgu teu raoan. Ar grafta dab nepietiek. To iegst no koksa. Oglekli saturous minerlmslus izmanto skbo augu kaoanai. CO2 un CH3COOH izmanto lauksaimniecb k konservantus. Oglekli izmanto k dabgo kurinmo akmeogles, kdra, dabas gze. misks pabas. Parastajos apstkos ogleklis ir miski inerts. Augstks temperatrs t aktivitte pieaug. Vislielk reatspja piemt amorfajam ogleklim, mazk aktvs ir grafts, bet dimantam ir vismazk misk aktivitte. 1. Parastos apstkos ogleklis rea tikai ar fluoru: C + 2 F2 CF4; ar citiem halogniem ogleklis nerea. 2. Paaugstint temperatr ogleklis rea ar skbekli: C + O2 CO2 (ja ir pietiekos skbeka daudzums) 2 C + O2 2 CO (ja ir nepietiekos skbeka daudzums) 3. Augst temperatr ogleklis savienojas ar deradi, sru, slpekli: C + 2 H2 CH4 metns C + 2 S CS2 srogleklis

22 2 C + N2 C2N2 ogleka nitrds jeb dicins 4. Ogleklis ir nemetls, tau ar metliem tas savienojas tikai augst temperatr: 4 Al + 3 C Al4C3 Al karbds Metinan acetilna ieganai izmanto CaC2: CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 5. Ogleklis ir spcgs reductjs. paba izpauas t reakcijs ar saliktm vielm un to visvairk izmanto metalurij (karbotermija), lai iegtu metlus no to oksdiem: MgO + C Mg + CO FeO Cr2O3 + 4 C 2 Cr + Fe + 4 CO hromts Ogleka savienojumi. CO ogleka (II) oksds. Ikdien to sauc par tvana gzi. Bezkrsas gze bez smakas, nedaudz vieglka par gaisu, slikti st den. oti indga gze, jo ar hemoglobna dzelzs atomiem veido stabilus kompleksus savienojumu karboksihemoglobnu, kur kav skbeka prnesi no plaum uz audiem. CO ar hemoglobnu saists 200-300 reizes trk nek skbeklis. CO ir sus nerados oksds. Tam raksturgas savienoans reakcijas: 2 CO + O2 2 CO2 + Q CO + Cl2 COCl2 - notiek saules gaism fosgns (indga gze) CO + 2 H2 CH3OH - p,t,kat. metilspirts CO ir spcgs reductjs: Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 CO izmanto par reductju metalurij, par gzveida kurinmo, par vrtgu izejvielu neorganiskaj un organiskaj sintz. CO2 ogleka (IV) oksds. Ogskb gze. Bezkrsas gze bez smakas. Tas ir 1.5 reizes smagka par gaisu, labi st den. Ja norml spiedien CO2 pakpeniski atdzes, tas neprvras idrum, bet -78.52 C temperatr kristalizjas, veidojot sniegveida masu sauso ledu. CO2 nav indgs, bet tam ir slpjoas pabas, tpc telpas, kurs uzturas daudz cilvku, ir biei jvdina. CO2 dab veidojas dados oksidans procesos elpoan, pan, degan; lielos daudzumos tas izdals no vulkniem. CO2 ir skbais oksds, kas stot den, veido nedaudz ogskbes, kura tlt sadals: CO2 + H2O H2CO3 CO2 rea ar bziskajiem oksdiem un srmiem. Tpc dzstie un nedzstie kai gais prvras par CaCO3: CO2 + CaO CaCO3 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

23 Paaugstint spiedien un temperatr: CO2 + 2 NH3 CO(NH2)2 + H2O karbamds(urnviela) Karbamdu izmanto k vrtgu mslojumu, k ar par piedevu atgremotjdzvnieku barbai. Izmanto ar kojams gumijas raoan. Spcgu reductju ietekm CO2 daji vai pilngi zaud skbekli: CO2 + C 2 CO CO2 + 2 Mg 2 MgO + C CO2 izmanto sodas, cukura, karbamda, organisko skbju raoan, gzt dens pagatavoanai. To lieto ugunsdzsbai (putu un gzes ugunsdzamos apartos). Sauso ledu izmanto zemas temperatras uzturanai. H2CO3 ogskbe ir nestabila un oti vja skbe. Rodas CO2 + H2O H2CO3 Ldzsvars ir nobdts pretreakcijas virzien. Tikai 1 no 600 CO2 molekulm prvras par H2CO3. Ir divas su rindas karbonti un hidrogenkarbonti. Karbonti ir termiski stabili. Paaugstint temperatr: MgCO3 MgO + CO2 Hidrogenkarbonti ir termiski nestabili. Jau 1000C temperatr tie sadals: 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 s reakcijas d NaHCO3 izmanto konditorejas izstrdjumu porainbas ieganai. Dieml Na2CO3 dod nepatkamu piegaru. Tpc im mrim lieto cepamo pulveri , kas ir NaHCO 3 un citronskbes maisjums. Tad reakcijas rezultt rodas ntrija citrts, kuram nav nekdas garas. Na2CO3 kalcint soda (no itu valodas izkarst). Lieto k mazganas ldzekli. Na2CO3 10 H2O kristlisk soda. Lieto stikla, ziepju, papra raoan, veas soda. NaHCO3 dzeram soda. K2CO3 potas. Lieto ziepju, stikla rpniecb. CaCO3 krts, marmors, kaakmens. Cinderaskbe jeb zilskbe HCN ir bezkrsains, gaistos idrums ar raksturgu rgto mandeu smaru. HCN ir stipra inde, jo t paraliz elpoanas centru un oksidans procesus organism. HCN ir vja skbe. Ts si ir ciandi. Srogleklis CS2 ir bezkrsains, gaistos idrums. CS2 viegli aizdegas. To izmanto viskozes ieganai, augu kaitku apkaroanai, organisko vielu dinanai. CS2 ir indgs.

Ogleka bioloisk loma un izmantoana medicnOghidrtu un lipdu struktras pamat ir etras saites: C - H; C - C; C - O un O - H, k ar divas dubultsaites C = O un C = C. s saites saturoiem savienojumiem ir liela loma bioenertik. os savienojumus nas izmanto k konstrukciju materilu, k degvielu un k prneses molekulas daudzu vielu biosintz. Cilvka racionl uztur jbt 58 % oghidrtu, tai skait 10 % cukuru; 12 % olbaltumvielu, k ar 30 % tauku. Ttad enertisks vielas - oghidrti un tauki sastda 88 % uzturvielu. Augu valsts produkti

24 spj pilnb apmierint cilvka vajadzbas pc oghidrtiem un taukiem, bet nevar pilnb apmierint vajadzbu pc olbaltumvielm, jo augu olbaltumvielas nesatur 6-7 neaizvietojams aminoskbes. Veetriei s neaizvietojams aminoskbes cenas uzemt ar riekstiem. Dajie veetriei d biezpienu, sieru, pienu - ie produkti satur neaizvietojams aminoskbes. Ogleka saturs cilvka organism ir 21.15 masas %. Tas atrodams niers, plaus, aizkua dziedzer, skelet un zobos. Medicn izmanto: karbognu t.i. gzu maisjums, kur satur 5 - 7% CO2 un 92 - 93 % O2. To lieto operciju laik, jo tas stimul elpoanas centru. ogskbo gzi (CO2) saturoie dzrieni pastiprina gremoanas trakta darbbu. NaHCO3 - dzeramo sodu - lieto k vides skbumu pazeminou ldzekli. Tas paaugstina ar asins srmu rezervi. Izdaloties caur elpoanas ceu gotdu, t saidrina krpas un sekm atkrpoanu. rgi sodu lieto ausu, acu un rkles saslimanu gadjum un stomatoloij. Ogleka ekoloija CO2 veido ap Zemi apvalku, kas aiztur siltumu un rada t saukto siltumncas efektu , kura rezultt Zemei tuvo atmosfras slu un Zemes virsmas temperatra neprtraukti paaugstins. CO2 dabgais riojums ir sabalansts, bet ogleka ekoloisko ldzsvaru izjauc rpniecba, kurinm un transporta enertika. 1985. gad CO2 saturs atmosfr bija 0.0335 tilpuma %, bet 1955. gad 0.0310 %. Cilvki gad sarao 28 miljardus tonnu CO2 ; pieaujamais daudzums btu 11,2 miljardi tonnu. Tas var izsaukt Zemes atmosfras slu temperatras celanos par 0.1 0.20 C, kas, savukrt, var izsaukt Antarktdas ledju kuanu, pasaules okena lmea celanos, klimata maiu u.c. globla rakstura izmaias. Liela negatva nozme k atmosfras piesrotjam ir CO. CO ir stipra hemoglobna inde un viena no galvenajm smoga komponentm, kas veicina skbo lietu veidoanos. Smogs ( smoke dmi + fog migla). Ir divu tipu smogs: bieza migla ar dmu vai rpniecbas gzu piejaukumu (Londonas tips) un indgo gzu, tvaiku vai aerosolu palielintas koncentrcijas plvurs, bez miglas (Losandelosas tips). Smogs var veidoties autotransporta izpldes gzm Zemei tuv atmosfras sln uz tm iedarbojoties Saules stariem. Norit saretas fotomiskas reakcijas. Smoga pamat ir slpeka oksdu, ogleka (II) oksda, ogderau un to prvrtbu produktu maisjums.

2 2 6 2 2 14Si 1s 2s 2p 3s 3p

Silcijs

Atraans dab. Pc misko elementu izplatbas Zemes garoz silcijs ieem 2. vietu (aiz skbeka), tau brv veid tas nav sastopams. Silcijs ietilpst augu un nedaudz ar cilvku un dzvnieku organismos. Visizplattkie Si savienojumi dab ir alumosilikti un SiO2 minerla kvarca veid.

25 Fizikls pabas. Silcijam ir kristlisk un amorf modifikcija. Kristliskais silcijs ir tumpelka viela ar metlisku spdumu. T struktra ir ldzga dimantam, bet tas nav tik ciets. Tam piemt pusvadtja pabas. Amorfais silcijs ir brna, pulverveida viela. Silcijs labi st izkaustos metlos. Izmantoana. Silciju lieto metalurij un pusvadtju tehnik. misks pabas. Kristliskais silcijs misk zi ir mazk aktvs nek amorfais silcijs. 1. Parastos apstkos silcijs ir miski maz aktvs. Rea tikai ar fluoru: Si + 2 F2 SiF4 2. Paaugstint temperatr silcijs rea ar skbekli, sru, slpekli, oglekli: Si + C SiC karborunds, oti cieta viela, izmanto slpanai, asinanai 3. Ar deradi silcijs nerea, bet eksist t savienojumi ar deradi silni (SiH4) 4. Ar metliem rea tikai augsts temperatrs: Si + 2 Mg Mg2Si Mg silicds 5. Skbes uz Si neiedarbojas, bet tas eneriski rea ar srmiem: Si + 2 NaOH + H2O Na2SiO3 + 2 H2 6. Silcijs ir spcgs reductjs: Si + 3 BaO BaSiO3 + 2 Ba (paaugstint t) Silcija savienojumi. Visstabilkais silcija savienojums ir SiO2. Tas sastopams kristlisk un amorf veid. Dab kristliskais SiO2 ir kvarca veid. No skiem kvarca kristliiem sastv smiltis. Trs kvarca smiltis ir pelcgi balt krs. Parastajm smiltm piemaisjum ir dzelzs savienojumi, tpc tm ir iedzeltena vai sarkanbrna krsa. Retk sastopami kvarca kristli (kalnu kristli). Tie ir caurspdgi, bezkrsaini, bet var bt ar dadm nokrsm. Violetas nokrsas kalnu kristlus sauc par ametistiem, brnos par topziem. Kristlisko un amorfo SiO2 satur krama iezis, kuru msu seni izmantoja uguns ieganai. Amorfais SiO2 veido oplu, ahtu u.c. minerlus. Dab amorfais SiO2 ir sastopams oti reti. Kristliskais SiO2 ir oti cieta, den nestoa viela ar augstu kuanas temperatru. Izkusuajai SiO2 masai atdziestot, veidojas amorfs, puscaurspdgs kvarca stikls, kam raksturga liela karstumizturba, mazs termisks izpleans koeficients un labas dielektrisks pabas. Tas neaiztur ultravioleto un infrasarkano starojumu. SiO2 ir skbais oksds. Tam atbilst silcijskbe, tau SiO2 ar deni nerea! Paaugstint temperatr tas rea ar bziskiem oksdiem, srmiem un karbontiem, rodas silikti: SiO2 + MgO MgSiO3 SiO2 + 2 KOH K2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 Skbes uz SiO2 neiedarbojas. Izmums HF: SiO2 + 4 HF SiF4 + 2 H2O, td HF var izmantot stikla gravanai.

26 Silcijskbe H2SiO3 (metasilcijskbe). To nevar iegt SiO2 + H2O, bet iegst: Na2SiO3 + H2SO4 H2SiO3 + Na2SO4 ir oti vja skbe, vjka par ogskbi. Eksist ar ortosilcijskbe H4SiO4 un polisilcijskbes. Si ir silikti. Stikli ar ir silikti. Vispazstamkie ir siliktu un SiO2 veidotie stikli. Stikla raoan galvens izejvielas parasti ir kvarca smiltis SiO2, kaakmens vai krts CaCO3 un kalcint soda Na2CO3. Karsjot notiek reakcijas, kuras atspoguo summrais viendojums: Na2CO3 + CaCO3 + 6 SiO2 Na2O CaO 6 SiO2 + 2 CO2 Ievadot stikl dadas sastvdaas, var uzlabot stikla mehnisko un termisko izturbu (MgO vai Al2O3), var iegt krsainus stiklus Cr2O3 krso stiklu zagandzeltenu, CuO zilgani zau, NiO brnu vai violetu, CdS dzeltenu, CoO zilu, MnO2 violetu. Stikla iedra ir oti tievs stikla pavediens, ko iegst, stiepjot izkaustu stikla masu. No stikla iedras gatavo stikla audumus. Tie ir nedegoi, miski izturgi, labi siltuma, elektrbas un skaas izolatori. No siem stikla iedras pavedieniem iegst stikla vati, ko izmanto par siltuma un skaas izolcijas materilu.

Silcija bioloisk loma un izmantoana medicnSilcijs ir mikroelements. Tas ietilpst augu biomasas sastv. Silcijs palielina augu stiebru stiprbu un samazina tieksmi veldrties. Visvairk silcija ir skos, gros, koss un palms. Lai gan silcijs atklts jau 19.gs. vid, tikai 1972. gad noskaidrojs, ka im mikroelementam ir noteikta loma ar cilvka organism. Taj silcijs atrodas saistaudu olbaltumvielas kolagna sastv, kaulos, matos, nagos, d, k ar acs. K saistaudu un kaulu sastvdaa silcijs ldz ar kalciju stimul auganu un ir atbildgs par pareizu skeleta izveidi. Silcija savienojumi veicina kalcija un fosfora fiksciju kaulos, tdjdi novrot osteoporozes attstbu. Tie piedals oksidans reducans procesos, kas atbildgi par hemoglobna sintzi un veicina lieko su izvadanu no organisma, t aizkavjot nierakmeu veidoanos. Cilvka organism ir ~ 2 g silcija. Pieauguam cilvkam ar prtiku btu juzem 20 30 mg mikroelementa dien. Nozmgkie silcija avoti uztur ir boli, rstniecbas augi (mllpe, ntre, pienene, truma kosa), nemizoti kartupei, lapu salti, paprika, pilngraudu maize, spoli. Silcijs ir nepiecieams dzvniekiem skeleta attstbas stadij. Medicn izmanto: SiO2 ir daudzu cinka-fosftcementu un siliktcementu sastv, kurus izmanto stomatoloij pastvgo plombu veidoanai, k ar kronu, tiltu u.c. fikscijai. Silcija savienojumiem ir dezinficjoa un pretsklerotiska iedarbba.

IV A apkgrupas metliaj apakgrup ietilpst alva (Sn) un svins (Pb), kuri ir amfotri metli. iem elementiem rj elektronu krt ir 4 elektroni (2s un 2p elektroni): 2 6 10 2 2 50Sn .....4s 4p 3d 5s 5p .........................5 s2 5 p6 4 d10 6 s2 4 f14 6 p2 82Pb

27 Iespjams oksidans pakpes: +2 un +4. Svinam stabilkie ir savienojumi, kuros svina oksidcijas pakpe ir +2, alvai stabilkie ir savienojumi, kuros alvas oksidcijas pakpe ir +4. Atraans dab. Abi ie metli cilvcei ir sen pazstami - Sn jau 6000 gadus, Pb jau 8500 gadus. Tie nav sastopami brv veid un Zemes garoz atrodami nelielos daudzumos. Svargkie minerli: alvas akmens SnO2 un svina spde PbS. Fizikls pabas. Alva k vienkra viela sastopama trs modifikcijs: pelk alva jeb -Sn, balt alva jeb -Sn un trausl alva jeb -Sn. Parastos apstkos alva ir sudrabbalts, mksts metls (balt alva). o alvu liecot ir dzirdams raksturgs troksnis, kas rodas, alvas kristliem beroties citam gar citu. o troksni mdz saukt par alvas kliedzienu. Alvai ir zema kuanas temperatra, t ir viegli velmjama un stiepjama, td no alvas var izveidot foliju, ko sauc par staniolu. Ja temperatra ir zemka par + 13.2 C, tad balt alva prvras pelkaj. Ar to izskaidrojama irdenu, pelku traipu raans uz alvas izstrdjumiem. o pardbu sauc par alvas mri. Pie t = - 33 C balt alva momentni sairst par pelku pulveri. 1912. gad atpakace no Dienvidpola alvas mris izncinja polrptnieka R. Skota vadto ekspedciju, jo saira ar alvu salodts kua degvielas tvertnes. Pelk alva ir stabila parastos apstkos. Ja temperatra ir augstka par + 161 C, tad balt alva prvras par trauslo alvu. Svins ir samr mksts, smags metls ar zilganpelku spdumu. misks pabas. 1. Abus os metlus gais prklj blva oksdu krtia (SnO2 un PbO), tpc ar skbekli, sru halogniem tie rea tikai paaugstint temperatr: Sn + S SnS Pb + Cl2 PbCl2 2. dens uz alvu neiedarbojas. Svins ar deni rea skbeka kltbtn: 2 Pb + O2 + 2 H2O 2 Pb(OH)2 Pb - 2e Pb2+ | 2 O20 + 4e 2O2Tas nozm, ka den svins sairst, td svins nedrkst saskarties ar dzeramo deni, jo tas lnm st, bet Pb2+ joni ir kaitgi, jo izraisa kaulu un psihiskas saslimanas. 3. Alva rea gan ar stiprm, gan vjm oksidtjskbm. Svins nerea ar ataidtu HCl un H2SO4, jo tri prkljas ar mazstoajiem PbCl2 un PbSO4. Ar konc.H2SO4 svins rea, jo rodas stoais Pb(HSO4)2: Pb + 3 konc. H2SO4 Pb(HSO4)2 + SO2 + 2 H2O Pb0 2e Pb2+ S6+ + 2e S4+ Ar prjm skbm svins rea tpat k citi metli. 4. Gan svins, gan alva ir amfotri metli, tpc rea ar ar koncentrtiem srmu dumiem:

28

Sn + 2 KOH + 2 H2O K2[Sn(OH)4] + H2 Sn0 - 2e Sn2+ 2 H+ + 2e H20 Sn + 2 KOH + 4 H2O K2[Sn(OH)6] + 2 H2 Sn0 - 4e Sn4+ 2 H+ + 2e H20| 2 Analoiski rea Pb. Sakausjumos ar srmiem rodas Sn oksdiem (SnO un SnO2) atbilstoo skbju si: Sn + 2 NaOH Na2SnO2 + H2 ( H2SnO2 alvpaskbe, si stannti) Sn + 2 NaOH + O2 Na2SnO3 + H2O (H2SnO3 alvskbe, si- stannti) Analoiski rea svins (si plumbti un plumbti). Izmantoana. Alvu izmanto alvot jeb balt skrda, lodalvas un sakausjumu raoan. Svinu lieto lou, skrou, akumulatoru plau, kabeu apvalku izgatavoanai. Tetraetilsvinu Pb(C2H5) 4 plai izmantoja k antidetonatoru, to pievienojot benznam. Bet sakar ar svina izteikti toksiskajm pabm, piedeva ir aizliegta. Alvas un svina savienojumi. Alvai raksturgki ir Sn4+ savienojumi, bet svinam Pb2+ savienojumi. SnO ir nestabils, amfotrs savienojums, SnO2, k amfotrs oksds, rea kausjum ar srmiem: SnO2 + 2 NaOH Na2SnO3 + H2O Ar srmu dens dumiem tie veido tetra hidrokso stanntus vai heksa hidrokso stanntus. No SnO2 iegst stabilas emaljas un glazras. PbO ir amfotrs oksds, kuram vairk izteiktas bzisks pabas, tomr ar srmu dens dumiem tas veido kompleksos savienojumus tetra hidrokso plumbtus. PbO izmanto specila stikla (kristlstikla) un glazru raoanai. Kompleksajos sos Pb2+ un Sn2+ jonu koordincijas skaitlis ir 4, bet Pb4+ un Sn4+ joniem ir 6. iem oksdiem atbilst amfotri hidroksdi. Tie rea gan ar skbm, gan ar srmiem. Na2[Sn(OH)6] lieto k kodintju krsojot, zda audumu apstrdei, lai padartu to smagku. SnS2 lieto k zelta krsas pigmentu koka un ipa izstrdjumu prklanai. (PbOH)2CO3- baltas krsas pigments- svina baltums. PbCrO4 dzeltens eas krsas sastvdaa. PbSO4 balts eas krsas sastvdaa. Pb3O4 (2PbO + PbO2) sarkans krsas pigments svina mnijs. Pb(CH3COO)2 svina cukurs, jo salda gara. Izmanto medicn.

Svina un alvas toksiskumsSvins un t savienojumi ir oti indgi. Cilvka organism tie var nonkt ar uzturu, deni un ieelpojot. Kua sul labi st PbSO4 un PbCO3. No organisma svins izdals oti lni,

29 td saindans gadjum tas organism uzkrjas, galvenokrt kaulos, akns, niers, izraisot hronisku saindanos. Neorganiskie alvas savienojumi nav prk bstami, bet sinttiskie organiskie savienojumi ir toksiski. Sevii jutgi pret tiem ir brni. Alvas uzkrans audos nav novrota, ar to t atiras no svina. Medicn izmanto: SnCl2 6 H2O lieto zobu pasts Sensodine, jo nosldzot zobu kanlus, padara zobus mazk jutgus. Svinu un svina stiklu (satur ~80% Pb), kas absorb gamma un rentgenstarus, lieto, lai aizsargtu cilvkus, kas strd ar attiecgu aparatru. PbO lieto svina plksteru pagatavoanai, kurus lieto strutainu das iekaisumu rstanai. PbOHCH3COO bzisk svina acetta dumu lieto kompresm k savelkou un pretiekaisuma ldzekli.

VA apakgrupas elementiNo pieciem VA grup esoajiem elementiem trs ir nemetli. Tie ir slpeklis (N), fosfors (P) un arsns (As). Nemetliem piemto spja pievienot elektronus iem elementiem ir mazk izteikta nek VIA un VIIA grupas elementiem. Arsnam kaut nedaudz, bet jau pards ar metlisks pabas. Antimons (Sb) un bismuts (Bi) ir metli. T k o elementu rj krt ir 5 elektroni (2 s un 3 p elektroni), to augstk pozitv oksidans pakpe ir +5, bet zemk negatv pakpe ir -3.

7N

1s 2s 2p . Elementa slpeka atomi veido stabilu divatomu molekulu N2. Atraans dab. Pc misko elementu izplatbas Zemes garoz slpeklis ieem tikai 16.vietu, tau Zemes atmosfr tas veido visizplattko gzveida vielu - N2 . Gais ir ~78 tilpuma % slpeka. Slpeklis ir viens no etriem svargkajiem biogniem elementiem. Tas ir visu augu un dzvnieku olbaltumvielu sastvdaa. Slpeklis ir atrodams akmeogls un kdr, k ar minerlos, no kuriem pazstamkie ir les salpetris NaNO3 un Indijas salpetris KNO3. Fizikls pabas. Slpeklis ir bezkrsas gze bez smakas. Tas ir nedaudz vieglks par gaisu, slikti st den. Izmantoana. Slpekli galvenokrt lieto k izejvielu amonjaka un nitrdu sintzei. To izmanto inertas vides radanai. idru slpekli lieto aukstumiekrts. misks pabas. Molekulrais slpeklis ir miski mazaktva viela. 1. Istabas temperatr tas rea tikai ar litiju : N2 + 6 Li 2 Li3N (litija nitrds) 2. Paaugstint temperatr slpeklis rea ar deradi, skbekli un daiem metliem: N2 + 3 H2 2 NH3 + Q (t0, p, kat.)

2

2

3

Slpeklis

30 2 N2 + 6 Mg 2 Mg3N2 ( ar Ca, Ti ) N2 + O2 2 NO Q (t0= 3000 - 40000C ) 3.Stipra slpeka aktivcija notiek elektroizldes plazm : N2 = 2 N, tds process dab notiek prkona izld zibens veid. Atomrais slpeklis ir miski oti aktvs. Tas tlt pc t raans rea ar gaisa skbekli: 2 N + O2 2 NO Slpeka savienojumi Slpeka savienojumu ar deradi sauc par amonjaku NH3. Amonjaka misks pabas. NH3 ir diezgan aktvs savienojums. Tam piemt vja reductja pabas. 1. Amonjakam degot, tas sadeg pilngi: 4 NH3 + 3 O2 2 N2 + 6 H2O. 2. dens dumos amonjaks veido vju bzi: NH3 + H2O NH4OH, kuru izmanto ar medicn un mjsaimniecb. 3. Amonjaks k bziska viela rea ar skbm, veidojot amonija sus: NH3 + HCl NH4Cl Amonija si ir termiski nestabili tie karsjot sadals. Jo sli veidojo skbe ir vjka, jo vieglk s skbes amonija sls sadals NH4Cl NH3 + HCl (t0=2500C) (NH4)2CO3 NH3 + NH4HCO3 NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 (istabas t0) Slpeka oksdi. 1) N2O bezkrsas gze ar vju smaru. Maz st den. Istabas temperatr stabils. Paaugstint temperatr sadals: 2 N2O 2 N2 + O2 Sus nerados oksds! 2) NO bezkrsas, grti saspieama gze. Maz st den. Indgs savienojums, saista asins hemoglobnu. Var bt gan oksidtjs, gan reductjs: 2 NO + 2 H2 N2 + 2 H2O (oksidtjs, pats reducjas) 2 NO + O2 2 NO2 (reductjs, pats oksidjas) Sus nerados oksds! 3) N2O3 gzveida, nestabila viela. 1020C eksist tumi zilu kristlu veid. Sadals: N2O3 NO + NO2 Skbais oksds! N2O3 + H2O 2 HNO2 N2O3 + 2 NaOH 2 NaNO2 + H2O 4) NO2 tumi brna, oti indga gze ar raksturgu smaku, izraisa plauu tsku. oti enerisks oksidtjs. Skbais oksds, kam atbilst HNO3 un HNO2! 2 NO2 + H2O HNO3 + HNO2 2 NO2 + 2 NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O 5) N2O5 bezkrsaina kristliska viela, nestabils savienojums. oti spcgs oksidtjs, stiprks nek HNO3: N2O5 + C CO2 + N2O3 Skbais oksds! N2O5 + H2O 2 HNO3 N2O5 + 2 NaOH 2 NaNO3 + H2O

31

Slpekpaskbe HNO2 Vja skbe. Eksist tikai oti ataidtos dens dumos. Piemt gan oksidtja, gan reductja pabas: 2 HNO2 + 2 KI + H2SO4 2 NO + I2 + K2SO4 + 2 H2O (oksidtjs) 5 HNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 5 HNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O (reductjs) Si nitrti . Samr stabili. Tiem ar piemt gan oksidtja, gan reductja pabas. Nitrta jonu reducans ldz NO un oksidans ldz nitrtiem ir dab notiekoa slpeka riojuma cikla sastvdaa. Slpekskbe HNO3 Rpniecb iegst no NH3 oksidans procesos: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O (t0, kat.) 2 NO + O2 2 NO2 4 NO2 + O2 + 2 H2O 4 HNO3 Slpekskbe ir bezkrsains idrums ar asu smaku. Gais kp, jo ts tvaiki ar gais esoo dens tvaiku veido skus HNO3 miglas pilienius. Gaismas iedarbb t pakpeniski sadals: 4 HNO3 4 NO2 + O2 + 2 H2O, izdaljies NO2 st skb un pieir tai dzeltengi brnu nokrsu. HNO3 ir stipra skbe, viens no viseneriskkajiem oksidtjiem. Rea ar gandrz visiem metliem (izemot Au, Pt, Rh). Rodas metla nitrts, dens un kds no slpeka reducans produktiem (visbiek NO, ja a.HNO3, NO2, ja k.HNO3 u.c.), bet nekad neizdals deradis! Rea ar daiem nemetliem (srs, fosfors, ogleklis): 6 HNO3 + S 6 NO2 + H2SO4 + 2 H2O Si nitrti. Istabas temperatr stabili, bet karsjot sadals. Reakcija norit atkarb no metla vietas metlu aktivittes rind, piemram, aktvo metlu nitrti: 2 NaNO3 2 NaNO2 + O2, bet neaktvo metlu nitrti: Hg(NO3)2 2 NO2 + Hg + O2 Slpeka minerlmsli Tie ir : salpetri - NaNO3, KNO3 un Ca(NO3)2, k ar NH4NO3 un idrais amonjaks. NaNO3 - dab lielos daudzumos atrodams l, tpc to biei sauc par les salpetri. KNO3 - dab atrodams nedaudz, galvenokrt to iegst mkslgi ar sekojoas reakcijas paldzbu: NaNO3 + KCl KNO3 + NaCl is salpetris ir vrtgs minerlmslojums, jo satur divus augiem nepiecieamus elementus kliju un slpekli. Ca(NO3)2 iegst no slpekskbes un dzstajiem kaiem: 2 HNO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2 H2O NH4NO3 ir oti vrtgs slpeka minerlmslojums, jo asimiljam slpeka procentulais saturs taj ir lielks nek citos nitrtos un amonija sos. Vl k minerlmslus lieto ar idro amonjaku un ar to piestintos amonija su dumus. Ar im mslojuma veidam raksturgs paaugstints slpeka saturs.

32

Slpeka bioloisk loma un izmantoana medicnSlpeklis ir viens no etriem svargkajiem biogniem elementiem (H,C,N,O). Biomolekuls slpeklim piemt funkcionla aktivitte un struktrveidoanas spja. Slpeklis ietilpst tdos svargos biopolimros k fosfolipdi, kuri veido nu membrnas, aminoskbs, olbaltumviels, nuklenskbs. Slpeklis ir ar porfirnu sastv. Pie porfirnu saimes pieder hlorofls, hemoglobns, citohromi, mioglobns. Slpeklis ir viens no seiem galveno cilvka ermea masu veidojoiem elementiem. Slpeklis sastda cilvka organism 3 % no dzvs masas un 10 % no sauss masas. Slpekli saturos vielas cilvku un dzvnieku gremoanas sistms tiek enzimtiski hidroliztas un saeltas par 20 protenognm aminoskbm. No m aminoskbm organism tiek sinteztas visas nepiecieams olbaltumvielas, nuklenskbes, fosfolipdi. Augi uzem slpekli no augsnes, kur tas atrodas galvenokrt dadu organisko savienojumu veid. Organiskie savienojumi pakpeniski sadals, prvroties nitrtos vai amonija sos. ie si izst den, kas atrodas augsn, augu saknes uzsc os sus un augu ns no tiem veidojas olbaltumvielas. Dzvnieki nevar asimilt slpekli pat su veid. To barbai nepiecieamas augu vai citu dzvnieku olbaltumvielas. Tikai ar augiem dzvnieki var uzemt nepiecieamo slpekli. Augu un dzvnieku valsts barba atiras pc to aminoskbju sastva. Augos nav 3 no 20 protenognajm aminoskbm (lizns, treonns,triptofns). Tpc nepiecieama dzvnieku valsts barba. Ja augi ir prlieku msloti ar slpekli saturoiem minerlmsliem, ar prtikas produktiem cilvka organism nonk NO3- un NO2- joni. Nitrti, uzglabjot vai raoanas proces, tiek reducti par nitrtiem. Nitrti ir desmit reizes toksiskki, jo prvr hemoglobnu methemoglobn, kur nespj ar asinm prnst skbekli. paa uzmanba nitrtu un nitrtu saturam jpievr zdaiu barb, jo zdaiiem vl nav izstrdjies enzms, kur methemoglobnu spj prvrst hemoglobn. No dzvniekiem pret nitrtu iedarbbu visjutgks ir ckas. Dzvnieku barba nedrkst saturt vairk k 0.2 g nitrtu uz kg dzvnieka masas. Lielopiem pieaujam nitrtu koncentrcija barb ir desmit reizes lielka 2 g uz kg dzvnieka masas. Zarnu trakt NO2- prvras nitrozamnos, kuri ir stipri kancerogni savienojumi. Medicn izmanto: idro slpekli lieto k efektvu ldzekli das un gotdu saslimanas gadjumos (-1960C); N2O - jautrbas gze jeb oksiduls. Maisjum ar skbekli (80 % N2O un 20 % O2) lieto slaicgai narkozei. N2O var izmantot ar k pretspju ldzekli smagu traumu, dzemdbu un miokarda infarkta gadjumos; NH4OH oamais spirts. 10% dumu lieto inhalcijai, jo tas kairina augjo elpoanas ceu receptorus, uzbudinot CNS. To lieto slaicgas samaas zaudanas gadjumos; NaNO2 - iekgi pie sirds un smadzeu asinsvadu spazmm (paplaina koronros asinsvadus, samazina asinsspiedienu). Lieto k pretindi pie saindans ar CO un ciandiem; NH4Cl - k atkrpoanas un urndzenou ldzekli.

33 Slpeka mijas ekoloiskie aspekti Minerlmslos esoais saisttais slpeklis ir galvenais clonis dabisk slpeka riojuma izmaim: ja slpeka ir par daudz, ja augi to nav uzmui, tad slpeka prkums no augsnes ar gruntsdeiem un nokriu deiem var nonkt dzeramos deos un ups. denstilpns un ups liela slpeka daudzuma gadjum notiek to aizaugana ar dens augiem un mikrofloru. Atmosfru ar NO un NO2 piesro siltumelektrostacijas, rpniecbas uzmumi un autotransports. NO tlt oksidjas par NO2. Tas kaitgs augiem un cilvkiem. Ja gais ir 10-4 % NO2, tas aizkav augu auganu, bet pie koncentrcijas 6 10-4 % augu biomasa sk sadalties. Cilvkiem maksiml pieaujam NO2 koncentrcija gais ir 1 10-4 %.2 2 6 2 3

Fosfors

15P

1s 2s 2p 3s 3p

Atraans dab. Pc izplatbas Zemes garoz fosfors ieem tikai 12.vietu. Savas misks aktivittes d fosfors brv veid nav sastopams. Nozmgkie fosfora minerli fosforts Ca3(PO4)2 un apatti Ca3(PO4)2.CaF2 un Ca3(PO4)2.CaCl2. Fosforam ir liela nozme visu organismu dzvbas procesos. Jebkur organisms uz Zemes satur fosforu. Tas galvenokrt fosftu veid sastopams nuklenskbju sastv un kaulos, zobos, smadzens. Augos fosfors koncentrts skls un augos. Fizikls pabas. Fosfors var eksistt trs alotropiskos veidos. Balto fosforu iegst strauji atdzesjot fosfora tvaikus. T ir bezkrsaina, cieta kristliska viela ar iploku smaku. Gais tas oti tri oksidjas un var pats no sevis uzliesmot, jo tam oksidjoties izdals siltums. Tpc to uzglab den. den baltais fosfors nest. Tums tas spd. Baltais fosfors ir miski oti aktvs. Tas ir oti indgs! Ja balto fosforu kars bez gaisa piekuves 250-300C temperatr, tas prvras sarkani violetas krsas modifikcij, ko sauc par sarkano fosforu. oti atiras no balt fosfora gais oksidjas lni, tuma nespd, nav indgs. Sarkanais fosfors ir tumi sarkana pulverveida viela bez smakas. den tas nest. Melnais fosfors rodas, ja balto fosforu kars 200-220C augst spiedien. Tas ir graftam ldzga viela, pc taustes taukaina. im fosforam piemt pusvadtja pabas. Izmantoana. Balto fosforu izmanto ortofosforskbes raoanai, lieto degbumbs un dmu aizsega radanai. Sarkano fosforu izmanto galvenokrt srkociu raoan. Srkocia galvia sastv no sra, KClO3 un katalizjoiem savienojumiem (MnO2, Fe2O3 u.c.). Sarkanais fosfors ir uz kasttes snu virsmm. Berzes rezultt fosfors nedaudz uzliesmo un ierosina KClO3 sadalanos. Tad aizdegas srs un koksne: 2 KClO3 2 KCl + 3 O2 S + O2 SO2 Melnajam fosforam nav praktiskas nozmes. misks pabas. Fosfors ir miski aktvs nemetls.

34 1. Tas deg skbekl vai gais, veidojot biezus dmus: 4 P + 5 O2 2 P2O5 Skbeka mazkum veidojas: 4 P + 3 O2 2 P2O3 2. Fosforu oksid ar citi aktvi nemetli: 2 P + 3 Cl2 2 PCl3 PCl3 + Cl2 PCl5 3. Tas rea ar aktviem metliem: 3 Ca + 2 P Ca3P2 (paaugst. t) Ca fosfds Fosfora savienojumi. Fosfns jeb fosforderadis PH3 ir bezkrsaina, indga gze ar iploku smaku. Atirb no amonjaka NH3, fosfns ir oti nestabils savienojums. Bzisks pabas tam izteiktas vjk nek amonjakam. Iegst: Ca3P2 + 6 HCl 3 CaCl2 + 2 PH3 Fosfns ir spcgs reductjs, viegli aizdegas: 2 PH3 + 4 O2 P2O5 + 3 H2O Fosfnu izmanto fosfororganisko pesticdu raoanai. Metlu fosfdi ir cietas vielas ar dadu stabilitti. Tos izmanto par pusvadtjiem (GaP, InP), k ar sakausjumos. P2O5 balta kristliska viela. Tas ir tipisks skbais oksds, kas jau istabas temperatr eneriski rea ar deni, veidojot metafosforskbi: P2O5 + H2O 2 HPO3 Paaugstint temperatr rodas ortofosforskbe: P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4 Metafosforskbe HPO3 patiesb ir polimru (HPO3) n maisjums, kas veido caurspdgu stiklveida masu. Karsjot metafosforskbes dens dumu, iegst ortofosforskbi. T ir bezkrsaina kristliska viela, kas sajaucas ar deni jebkurs attiecbs. H3PO4 ir vidji stipra skbe, kas veido skbos un normlos sus. T disoci trs stadijs: H3PO4 H+ + H2PO4H2PO4- H+ + HPO42HPO42- H+ + PO43Ortofosforskbi lieto fosfora minerlmslu raoanai un rstniecbas vielu ieganai. Zaudjot deni, ortofosforskbe veido polimrus polifosforskbes: 2 H3PO4 H4P2O7 H5P3O10 H6P4O13 difosforskbe trifosforskbe tetrafosforskbe Pazstamk no polifosforskbm ir difosforskbe jeb pirofosforskbe H4P2O7, kuru viengo ir izdevies izdalt brv veid. Polifosforskbes ir bezkrsainas kristliskas vielas, kas labi st den. Fosforskbju si ir fosfti. Metafosforskbes ntrija sus izmanto dens mkstinanai. Ortofosforskbe veido trs su rindas normlos ortofosftus, hidrognfosftus un dihidrognfosftus: 2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6 H2O

35 H3PO4 + Ca(OH)2 CaHPO4 + 2 H2O 2 H3PO4 + Ca(OH)2 Ca(H2PO4)2 + 2 H2O Normlos un skbos kalcija un amonija ortofosftus izmanto par minerlmsliem, jo fosfors ir viens no trim elementiem (N, P, K), kas augiem visvairk nepiecieami. Svargkie fosfora minerlmsli ir superfosfts Ca(H2PO4)2 ar CaSO4 piemaisjumiem, dubultsuperfosfts, precipitts CaHPO4, fosfortmilti, kaulu milti un amofoss. Polifosftus izmanto galvanisko prkljumu tehnik. Srmu metlu polifosfti ietilpst mazganas ldzekos. Tie mkstina deni, k ar noder par korozijas inhibitoriem.

Fosfora bioloisk loma un izmantoana medicnFosfors ir makroelements. nu biomiskai aktivittei fosfors nepiecieams tikpat k galvenie biognie elementi (H,C,O,N). ajos svargkajos biognos elementos fosfors nav ieskaitts tpc, ka t saturs sausaj biomas ir trs reizes mazks nek slpeklim. Jebkur organisms uz Zemes satur fosforu. Cilvka organism ir ~ 900 g fosfora, no t 70 85% atrodas kaulaudos. Organism fosfors sastopams galvenokrt fosftu veid nuklenskbju sastv un kalcija fosfta veid kaulos, zobos, smadzens. Fosfora savienojumi labvlgi ietekm kaulu un asinsveidoanos. Ortofosftgrupas ietilpst bioloiski aktvos savienojumos: 1) k struktrveidojoie fragmenti fosfolipdos un nuklenskbs; 2) misks enerijas piegdtja adenozntrifosfta molekul. Fosfora maia organism ir ciei saistta ar kalcija maiu. Tai nepiecieams D vitamns un to regul hormoni. Dien btu nepiecieams uzemt 1 - 2 g fosfora. Kalcija un fosfora attiecbai jbt 1:1. 22% no cilvka organism esom minerlvielm sastda fosfora savienojumi, visvairk (85%) t ir kaulos un zobos hidroksilapatta Ca10(PO4)6 (OH)2 veid. Zobu emalja ir dzvi audi, kuri ir caurlaidgi pret deni un taj izduajm vielm. Zobu emalja st skbs. Zobu aizsardzbai lietojot fluora savienojumus, fluorda joni aizvieto hidroksiljonus, veidojot Ca10(PO4)6 F2 fluorapattu. Diennakt cilvkam nepiecieami ~1,2 g fosfora, galvenokrt to uzem ar uzturvielm, kuras satur fosfolipdus un fitnu. Fosfolipdus satur augu un dzvnieku nu membrnas. Fitns - ar fosforu bagts steris, ko satur graudaugi. Parasti uzscas 50 90% prtikas fosfora, mazk ja lieto augu valsts prtikas produktus. Normla fosfora uzskans notiek tikai kalcija kltbtn. Fosftus plai pielieto k piedevas gremotjdzvnieku barb. Tas palielina gaas un piena ieguvi no liellopiem, uzlabo piena kvalitti. Medicn izmanto: organiskos fosfora savienojumus - kalcija glukontu, kalcija glicerofosftu, ATF, fitnu, lipocerebrnu u.c. Tos lieto asinsrades stimulanai, nervu sistmas stiprinanai. Radioaktvo fosfora izotopu 32P izmanto diagnostik un rstniecbai onkoloij.

33As

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p K jau iepriek mints, arsnam piemt gan nemetliskas, gan metliskas pabas. K nemetls, tas veido skbes, sus, arsnu, k metls, tas veido amfotrus oksdus un

2

2

6

2

6

2

10

3

Arsns

36 hidroksdus, lai gan tiem prsvar izteiktas skbes pabas, metliskajam arsnam piemt elektropvadtspja. Atraans dab. Arsns dab lielkoties sastopams savienojumos ar metliem vai sru. oti reti tas sastopams ar brv veid. Fizikls pabas. Visstabilk arsna alotropisk modifikcija ir metliskais vai pelkais arsns. T ir traudpelka, trausla kristliska viela ar slainu struktru. den arsns nest. ai modifikcijai piemt metliem raksturg elektrovadtspja. Izmantoana. Brvu arsnu izmanto ierobeoti. Arsna savienojumus izmanto medicn, k ar par insekticdiem lauksaimniecb. misks pabas un savienojumi. Istabas temperatr arsns oksidjas oti lni, bet stipri karsjot, tas sadeg, izplatot raksturgu iploku smaku: 4 As + 3 O2 2 As2O3 As2O3 ir balta viela, kuru sauc par balto arsnu. Tas slikti st den: As2O3 + 3 H2O 2 As(OH)3 H3AsO3 arsnpaskbe As2O3 lieto par indi grauzju izncinanai. As2O3 un As(OH)3 ir amfotri savienojumi, tau prsvar tiem ir skbas pabas. Arsnpaskbe brv veid nav sastopama. Iedarbojoties uz As2O3 ar srmu, rodas arsnpaskbes si arsenti: As2O3 + 6 KOH 2 K3AsO3 + 3 H2O K arsents As2O3 + 6 Zn + 6 H2SO4 2 AsH3 + 6 ZnSO4 + 3 H2O arsns aj reakcij As oksds tiek reducts ar deradi t raans moment. AsH3 ir bezkrsaina, oti indga gze ar raksturgu iploku smaku. Savienojumos arsna oksidans pakpe ir +5, +3 un -3. Arsna (III) savienojumiem piemt reductju pabas; tos oksidjot iegst arsna (V) savienojumus. Brvs arsns un visi arsna savienojumi ir indgi! As2O5 ir balta stiklveida masa. H3AsO4 arsnskbe cieta viela, kas labi st den. Arsnskbe ir apmram tikpat stipra k fosforskbe un ts si arsenti ir oti ldzgi fosftiem. Arsnskbei skbes pabas ir izteiktas daudz stiprk nek arsnpaskbei.

Arsna bioloisk loma un izmantoana medicnArsns organismam ir svargs mikroelements, kur, tiei iedarbojoties uz kaulu smadzenm, stimul asinsrades procesus un piedals hemoglobna sintz. Arsns aktvi piedals ar organisma oksidans - reducans procesos. Organism arsns uzkrjas smadzeu audos, muskuos, bet visilgk (gadiem) tas saglabjas kaulos un matos. To izmanto tiesu ekspertz. Liels koncentrcijs arsns un t savienojumi (it sevii As3+) ir indgi, jo blo tiolfermentus (sru saturous fermentus). As5+ savienojumi ir mazk toksiski, bet organism viegli reducjas par As5+ savienojumiem.

37 Medicn izmanto: As2O3 - iekgi pie mazasinbas, novjanas, neirastnijas, iem mriem izmanto ar NaAsO2. Na2HAsO4 . 7 H2O - k visprstiprinou un tonizjou ldzekli, k ar vieglas mazasinbas formu gadjumos, jo tas sekm eritroctu veidoanos. Ir atsevii ziojumi par arsna labvlgo ietekmi uz liellopu vairoanos.

Medicn lietojamie bismuta (Bi) prepartiBismuta bioloisk loma vl nav izptta, bet t savienojumus plai izmanto medicn. BiONO3 - bismutila nitrts - lieto k vides skbumu pazeminou ldzekli, k antiseptisku ldzekli zarnu un kua iekaisuma un las gadjumos. To satur tabletes Vakalin un Vikair . Bi2O3 ir organisko bismuta savienojumu - kseroformas un dermatola - sastv, kurus lieto k savelkous un antiseptiskus ldzekus pulveros, pderos un zieds, ar stomatoloij. Bi2O3 ir pulvera Visfat sastv, kuru stomatoloiskaj praks lieto plombanas materilos, k ar kronu un tiltu fikscijai.

VI A apakgrupas elementiaj apakgrup ietilpst nemetli skbeklis (O), srs (S), selns (Se), telrs (Te) un radioaktvais metls polonijs (Po). iem elementiem rj elektronu krt ir 6 elektroni: 2 2 4 8O 1s 2s 2p 2 2 6 2 4 16S 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 6 10 2 4 34Se 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 2 4 52Te ....................................5s 5p Skbeka elektronstruktra nosaka, ka t kovalence jeb vrtba var bt tikai 2. Prjiem s grupas elementiem nesaproto elektronu skaits var palielinties s un p elektroniem prejot uz rjs elektronu aulas d apaklmeni. Tpc sra, selna un telra kovalence var bt ne tikai 2, bet ar 4 un 6. Skbeka oksidans pakpe savienojumos visbiek ir -2. Izmums ir savienojums H2O2, kur skbeka oksidans pakpe ir -1 un skbeka savienojums ar fluoru OF2, kur skbeka oksidans pakpe ir +2, jo fluors ir elektronegatvks par skbekli. Prjiem t.i. selnam un telram oksidans pakpes var bt gan pozitvas, gan negatvas: -2, +2, +4, +6.

8O

1s 2s 2p

2

2

4

Skbeklis

Elements skbeklis veido divas atirgas vienkras vielas divatomu molekulu skbekli O2 , kur divi skbeka atomi ir saistti ar divm (stigma) saitm un trsatomu molekulu ozonu O3. Ozona molekul ir divas saites un viena delokalizta saite. Atraan dab. Skbeklis dab ir visizplattkais elements. Brv veid k O2 tas atrodas atmosfr, nedaudz ar den un augsn. Atmosfras gaiss ir daudzu gzu maisjums. Visvairk taj ir N2 (~78 tilpuma %), O2 (~20%) un neliels daudzums clgzu, CO2 un dens tvaika. Sa-

38 vienojumos ar citiem elementiem tas ietilpst dens, daudzu Zemes ieu un minerlu, k ar organisko savienojumu veid, no kuriem veidota visa dzv daba. Fizikls pabas. Parastos apstkos skbeklis ir bezkrsas gze bez smakas. Tas slikti st den. Skbeklis -183C priet idr stvokl. Tad tam ir zila krsa. Skbeklim piemt magntiskas pabas, piemram, idru skbekli pievelk magnts. Izmantoana. Skbekli izmanto par oksidtju miskaj rpniecb, mijas laboratorijs, metalurij. To izmanto augstu temperatru ieganai. Gaisu, kas bagtints ar skbekli, izmanto elpoanas iekrts medicn, avicij, ugunsdzsb, apakzemes un zemdens darbos. idru skbekli lieto raeu dzinjos, spridzinanas tehnik. misks pabas. Skbeklis O2 ir miski aktva viela. Tas ir spcgs oksidtjs. 1. Skbeklis rea gandrz ar vism vienkrm vielm, izemot clgzes, halognus, zeltu un platnu: O2 + Mg 2 MgO + Q O2 + C CO2 2. Skbeklis rea ar ar saliktm vielm, it pai paaugstint t un katalizatora kltbtn: O2 + 2 H2S 2 H2O + 2 SO2

OzonsOzonu 1840. gad atklja vcu miis onbeins. T nosaukums radies no grieu vrda ozein, kas nozm smara. Ozons ir elementa skbeka alotropiska modifikcija. Tas oti niecg daudzum ir sastopams gais. Ozona daudzums nedaudz palielins pc prkona negaisa, jo elektrisk izld O2 prvras par O3: 3 O2 2 O3 Ozons ir zilgana gze ar raksturgu smaru. Ozona dba den ~ 15 reizes prsniedz skbeka dbu. Ozons ir 1.5 reizes smagks par skbekli. Ozons ir spcgs oksidtjs, tpc oksid, piemram, jodda jonus par brvu jodu: 2 KI + H2O + O3 2 KOH + O2 + I2 Brvais jods, iedarbojoties uz cieti, veido zilu dumu. ir ozona pierdanas reakcija. Ozons ir nestabila viela, kas pakpeniski sadals: O3 O2 + O is atomrais skbeklis, kur rodas sadaloties ozonam, nosaka ozona spcgs oksidtja pabas. Ozontu skbekli izmanto gaisa un dens dezinfekcijai, tekstilizstrdjumu un minerleu balinanai. Ozons k spcgs oksidtjs nonv baktrijas, tpc to izmanto dezinfekcijai, piemram, dens attranas iekrts. Zvejnieki, emot jr ldzi ar ozonu apstrdtu dzeramo deni, to var lietot pat 14 dienas, nejtot nekdas dens bojans pazmes (sasmakums, glumums). Ozonu izmanto ar prtikas apstrd. Svaigas zivis, turot noslgt kast, kur gaiss bagtints ar ozonu, pat silt laik nebojsies 3-4 dienas. Ar ozonu apstrdti augi paliek svaigi un saglab savas dabgs garas pabas. Sevii tiek aizkavta puve. Ja svaigu gau apstrd neliel ozona koncentrcij, tiek aizkavta baktriju vairoans un gaas novecoa