X. WYBRANE ZAGADNIENIA z SYSTEMATYKI PIERWIASTKÓW d- i f-ELEKTRONOWYCH

1. Tytan

- Struktura elektronowa: 3d²4s²

- Stopnie utlenienia: +4, +3, +2, +1

- Metal srebrzystobialy, trudno topliwy (t. topn. = 1950 K),
lekki (d = 4,54 kg/dm³), plastyczny, łatwo obrabialny, duża

wytrzymałość mechaniczna, słabo reaktywny (pasywuje tworząc

TiO₂).

- Metal nieszlachetny - roztwarza się w HCl i H₂SO₄ (na zimno).

Też roztwarza się w roztworze wodnym HF:

Ti + 4 H⁺ + 6F^- = [TiF₆]^2- + 2H₂

- Stop z żelazem - ferrotytan (do 25% Ti)

- TiO₂ posiada właściwości amfoteryczne

- TiO₂ · nH₂O - wodorotlenek tytanu(IV)

- CaTiO₃ - tytanian wapnia - perowskit

- BaTiO₃ - tytanian baru - posiada bardzo wysoką przenikalność

elektryczną, właściwości piezoelektryczne - kondensatory

o dużej pojemności.

- TiCl₄, TiF₄ - chlorek i fluorek tytanu(IV)

2. Wanad

- Struktura elektronowa - 3d³4s²

- Stopnie utlenienia od -1 do +5

- Metal o barwie szarej, dużej twardości , ciągliwy, wysoka

tempera-tura topnienia (2170 K), gęstość - 6,1 kg/dm³.

- Odporny na działanie HCl i umiarkowanie stężonego H₂SO₄

(pasywacja wanadu),

- Tlenek na +5 st. utl. - V₂O₅ - właściwości kwasowe (H₃VO₄)

Pozostałe tlenki: VO₂, V₂O₃, VO

- Przykłady związków na +5 st. utl.: VF₅, KVF₆, VOCl₃, NH₄VO₃

Roztwory wodne wanadu(V)

W zależności od pH roztworu:

pH

10,6 - 12 2[VO₄]^3- + 2H⁺ ⇔ [V₂O₇]^4- + H₂O

< 9 3[V₂O₇]^4- + 6H⁺ ⇔ 2[V₃O₉]^3- + 3H₂O

4[V₃O₉]^3- ⇔ 3[V₄O₁₂]^4-

< 6,5 5[V₄O₁₂]^4- + 12H⁺ ⇔ 2[H₂V₁₀O₂₈]^4- + 4H₂O

< 2,0 [H₂V₁₀O₂₈]^4- + 14H⁺ ⇔ 10VO₂⁺ + 8H₂O

- to aniony IZOPOLIKWASÓW - jeden pierwiastek kwasotwórczy

: kation oksowanadowy(V)

3. Chrom

- Struktura elektronowa 3d⁵4s¹

- Stopnie utlenienia od -2 do +6, główne to +3 i +6

- Metal srebrzystobiały, twardy, dobry przewodnik elektryczności

wysoka temperatura topnienia (2180 K), gęstość - 7,14 kg/dm³.

- Metal nieszlachetny - pasywuje pod wpływem stężonego HNO₃,

roztwarza się na zimno w HCl i H₂SO₄:

Cr + 3H⁺ = Cr³⁺ + ³/₂ H₂

Posiada właściwości amfoteryczne - roztwarza się też w NaOH:

Cr + OH^- + 3H₂O = [Cr(OH)₄]^- + ³/₂ H₂

Związki na +3 st. utl.:

Cr₂O₃ i Cr(OH)₃ właściwości amfoteryczne:

H⁺ OH^-

Cr³⁺, [CrOH]²⁺, [Cr(OH)₂]⁺ ⇔ Cr(OH)₃ ⇔ [Cr(OH)₄]^-, [Cr(OH)₅]^2-, [Cr(OH)₆]^3-

wzrost kwasowości wzrost zasadowości

CrCl₃, Cr₂(SO₄)₃ - chlorek i siarczan chromu(III)

Związki na +6 st. utl.:

CrO₃ - właściwości kwasowe

H₂CrO₄ - kwas chromowy(VI)

Aniony CrO₄^2- ulegają słabej hydrolizie:

Równowagi jonowe w roztworach Cr(VI)

żółty pomarańczowy

wzrost kwasowości

czerwony

Podobne równowagi jonowe jak dla chromu(VI) występują też w przypadku molibdenu(VI) i wolframu(VI).

Równowagi jonowe w roztworach Mo(VI)

wzrost kwasowości

Równowagi jonowe w roztworach W(VI)

wzrost kwasowości

Równowagi jonowe ze zmianą stopnia utlenienia Cr(VI) → Cr(III)

środowisko kwaśne:

środowisko alkaliczne:

4. Mangan

- Struktura elektronowa: 3d⁵ 4s²

- Stopnie utlenienia: +2, +3, +4, +5, +6, +7

- Metal srebrzysto szary, temp. topnienia - 1517 K

- Metal nieszlachetny - reaktywny - roztwarza się słabo

w kwasach nieutleniających:

Mn + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂

Stop z Fe - żelazomangan - 30 - 90 % Mn

MnO, Mn₂O₃ właściwości zasadowe

MnO₂ właściwości amfoteryczne

Mn₂O₇ właściwości kwasowe

Podstawowe sole manganu:

MnCl₂, MnSO₄ - chlorek i siarczan manganu(II)

KMnO₄ - nadmanganian potasu

Redukcja MnO₄^-:

środowisko kwaśne:

Manganometria - analiza miareczkowa

środowisko słabo zasadowe:

środowisko zasadowe:

5. Żelazo

- Struktura elektronowa: 3d⁶ 4s²

- Stopnie utlenienia: +2, +3, +4, +5, +6

- Najbardziej rozpowszechniony metal ciężki (5,6 %)

- Metal srebrzystobiały, kowalny, ciągliwy

- Metal ciężki, gęstość 7,85 kg/dm³

- Szerokie zastosowanie znalazły stopy żelaza:

żeliwo 96 - 97 % Fe 3 - 4 % C

stal 98 - 99,5 % Fe 0,5 - 2,0 % C

stal nierdzewna 73 - 79 % Fe 14 - 18 % Cr, 7 - 9% Ni

Występuje w kilku odmianach alotropowych, z których odmiana α
posiada właściwości ferromagnetyczne.

- Metal nieszlachetny,

- w suchym powietrzu nie ulega zmianom (korozji)

- w powietrzu wilgotnym koroduje (patrz Korozja - kurs ChN I)

- w roztworach kwasów mineralnych nieutleniających

roztwarza się z wydzieleniem wodoru:

Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂

- Tlenki żelaza: +2 FeO - związek niestechiometryczny

+3 Fe₂O₃

+8/3 Fe₃O₄

- Wodorotlenki żelaza: Fe(OH)₂ i Fe(OH)₃ - oba są bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie.

- Sole na +2 st. utl.: FeCl₂, FeSO₄, Fe(NO₃)₂

+3 st. utl.: FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃, Fe(NO₃)₃

- Związki kompleksowe: K₄Fe(CN)₆ i K₃Fe(CN)₆ są to:

heksacyjanożelazian(II) i (III) potasu - (błękit pruski

i Turnbulla).

Para i ferromagnetyzm Fe, Co i Ni

żelazo - przemiany (alotropia żelaza)

stałe 286 pm 290 pm 364 pm 293 pm

sieciowe

(A₂) (A₂) (A₁) (A₂)

ferromagnetyk paramagnetyki

Przejście ferromagnetyku w paramagnetyk zachodzi w stałej temperaturze zwanej temperaturą Curie - jest to przemiana fazowa

I-go rodzaju

Kobalt

400^oC 1160^oC

α - Co → β - Co → γ - Co

(A₃) (A₁) (A₁)

ferro ferro para

Nikiel

363^oC

α - Ni → β - Ni

(A₁) (A₁)

ferro para

Ferromagnetyzm:

- wykazują metale, tj. Fe, Co, Ni i Gd

- wykazują stopy: Fe, Co, Ni, oraz stop: Cu₂MnAl

a także tlenki: Fe₃O₄, γ-Fe₂O₃, Cr₂O₃

6. Nikiel

- Struktura elektronowa: 3d⁸ 4s²

- Stopnie utlenienia: +2, +3, +4

- Stanowi 0,0025 % skorupy ziemskiej,

- Metal biały, ciągliwy, kowalny,

- Metal ciężki, gęstość 8,91 kg/dm^3,

- Temperatura topnienia 1760 K,

- Ferromagnetyk w temp. pokojowej,

- Stosowany jako dodatek do stali, powłoki galwaniczne,

- Metal nieszlachetny,

- Chemicznie bardziej odporny niż żelazo - nie ulega korozji

w wilgotnym powietrzu,

Kwasy mineralne roztwarzają nikiel:

Ni + 2H⁺ = Ni²⁺ + H₂

- Związki chemiczne niklu: NiO, Ni(OH)₂, NiCl₂, Ni(NO₃)₂,

NiSO₄, NiS

Związki kompleksowe niklu:

- akwakompleksy [Ni(H₂O)₆]²⁺

- kompleksy cyjankowe Ni (CN)₄^2-

- kompleksy chelatowe, np.: z dwumetyloglioksymem

7. Miedź

- Struktura elektronowa: 3d¹⁰ 4s¹

- Stopnie utlenienia: +1, +2

- Stanowi 0,0055 % skorupy ziemskiej. Występuje w postaci

siarczków m.in. w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym,

- Metal o barwie różowej, ciągliwy, kowalny,

- Bardzo dobry przewodnik ciepła i elektryczności,

- Metal ciężki, gęstość 8,93 kg/dm³,

- Odporna na działanie kwasów mineralnych (nieutleniających),

- Roztwarza się w kwasach utleniających:

HNO₃:

stężony, gorący H₂SO₄:

Na powietrzu pokrywa się warstwą CuO (czerwony) a później patyną - zasadowy węglan miedzi - [CuOH]₂CO₃.

Miedź używana jest głównie w postaci stopów:

Mosiądz 67 - 90 % Cu 10 - 33 % Zn

Brąz 70 - 95 % Cu 1 - 25 % Zn i 1 - 18 % Sn

W roztworach wodnych Cu(I) jest nietrwała gdyż ulega dysproporcjonowaniu:

2Cu⁺ = Cu + Cu²⁺

Związki miedzi na +1 st. utl.: Cu₂O, CuCl, CuI, Cu₂S

+2 st. utl.: CuO, CuCl₂, Cu(NO₃)₂, CuSO₄, CuS

Miedź(II) reaguje z jodkami wg reakcji:

Ta reakcja ma zastosowanie w chemii analitycznej do oznaczania zawartości miedzi. Wydzielony jod miareczkujemy roztworem tiosiarczanu potasu:

Jony kompleksowe miedzi: [Cu(H₂O)₆]²⁺, Cu(CN)₂^-, [Cu(NH₃)₄]²⁺

8. Srebro

- Struktura elektronowa: 4d¹⁰ 5s¹

- Stopnie utlenienia: +1, +2

- Występuje w postaci siarczków (Ag₂S) - towarzyszy rudom

miedzi i ołowiu,

- Metal o kolorze białym, ciągliwy, kowalny, bardzo dobry

przewodnik ciepła i elektryczności,

- Metal ciężki, gęstość 10,5 kg/dm³,

- Temperatura topnienia - 1234 K,

- Metal szlachetny,

- Nie ulega działaniu tlenu atmosferycznego,

- Roztwarza się jedynie w kwasach utleniających,

p. HNO₃:

- Związki chemiczne srebra: Ag₂O, AgOH, AgNO₃, AgCl, Ag₂S

Jony kompleksowe: [Ag(CN)₂]^-, [Ag(S₂O₃)₂]^3-

9. Cynk

- Struktura elektronowa: 3d¹⁰ 4s²

- Stopnie utlenienia: +2

- Stanowi 0,007 % skorupy ziemskiej,

- Minerały: ZnS - blenda cynkowa i wurcyt; w Polsce bogate

złoża rud Zn i Pb w ok. Olkusza,

- Jest metalem łatwo topliwym (t. topn. 693 K),

- Na powietrzu pasywuje (ZnO),

- Metal nieszlachetny,

- Rozpuszcza się w kwasach mineralnych oraz zasadach:

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

Zn + 2OH^- + 2H₂O = [Zn(OH)₄]^2- + H₂

- Służy do powlekania blach stalowych (blacha ocynkowana),

składnik mosiądzów,

- Związki chemiczne: ZnO, Zn(OH)₂, ZnS, ZnSO₄, ZnCl₂,

Zn(NO₃)₂

Jony kompleksowe: [Zn(H₂O)₆]²⁺, [Zn(NH₃)₄]²⁺, [Zn(OH)₄]^2-

10. Kontrakcja lantanowców

10.1. Kontrakcja lantanowcowa

Rozpatrzmy promienie jonowe M³⁺ skandowców i lantanowców

(w pm):

Sc

70

Y

90

La^* Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

106 103 101 100 98 96 95 94 92 91 89 88 87 86 85

Łącznie 14 lantanowców powoduje zmniejszenie promieni jonowych o ok. 20 pm - jest to tzw. kontrakcja lantanowcowa

Skutki:

a) promienie lantanowców (od holmu) stają się mniejsze od promienia itru.

b) upodobnienie do siebie pierwiastków d-elektronowych z okresu 5-go i 6-go:

Promienie atomowe (w pm):

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni

144 132 122 117 117 117 116 115

Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd

162 145 134 129 129 124 125 128

La * Hf Ta W Re Os Ir Pt

169 144 134 130 128 126 126 129

* - 14 lantanowców

Podobne zależności obserwuje się porównując rozmiary jonów

o tym samym ładunku.

c) Podobieństwo właściwości chemicznych itru, dysprozu i holmu

a także niobu i tantalu, molibdenu i wolframu oraz palladu i platyny

10.2. Stopnie utlenienia skandowców i lantanowców

Skandowce:

Sc 3d¹4s²

Y 4d¹5s²

La 5d¹6s²

Występują wyłącznie na +3 stopniu utlenienia.

Lantanowce: 4f^1-145d¹6s²

Występują też na +3 stopniu utlenienia

Ponadto:

Ce 4f¹5d¹6s² → +4 stopień utlenienia

Yb 4f¹⁴6s² → +2 stopień utlenienia

Eu 4f⁷6s² → +2 stopień utlenienia

10.3. Czy lantan i aktyn są skandowcami ?

Skandowce to: Sc, Y, La i Ac

Ale lutet - ostatni pierwiastek f- elektronowy jest bardziej podobny do skandu i itru niż lantan.

Podobnie jest z lawransem ( pierw. 5f- elektronowy).

Propozycja klasyfikacji:

Ca Sc

Sr Y

Ba^* Lu

Ra^** Lr

^*La Yb

^**Ac No

→Układ Okresowy New Scientist (1993)

Inne podejście

Ca Sc

Sr Y

Ba La-Lu(x)

Ra Ac-Lr(xx)

(x) La ÷ Lu (15 pier.)

(xx) Ac ÷Lr (15 pierw.)

→ Układy okresowe IUPAC (1990) i Wyd. Adamantan (1995)

Wydanie IUPAC: Nomenclature of Inorganic Chemistry, Recommendations 1990, Blackwell Sci. Publ., 1992.

10.4. Właściwości lantanowców

Ln ≡ lantanowce

- Na +4 st. utlenienia: CeO₂, Ce(NO₃)₄

- Na +2 st. utlenienia: Sm(II), Eu(II) i Yb(II) - podobieństwo

do soli strontu i baru.

- Są to metale srebrzystobiałe, miękkie, kowalne,

- standardowe potencjały elektrochemiczne Ln ⇔ Ln³⁺ +3e

są w granicach od -2,25 do -2,48V, metale te wykazują silne

właściwości redukcyjne.

- Tworzą tlenki Ln₂O₃, wodorotlenki Ln(OH)₃, a także chlorki

(LnCl₃ ⋅ 6H₂O i LnCl₃ ⋅ 7H₂O)

- Główne zastosowanie jako tzw. metal mieszany zawierający:

45 - 50 % Ce, 22 - 25 % La, 18 % Nd, 5 % Pr i 1 % Sm.

11. Tor i uran

Elektrony 5f są związane w atomach aktynowców słabiej niż elektrony 4f i dlatego są łatwiej oddawane. Efekt ten występuje zwłaszcza dla aktynowców lżejszych. Dla cięższych aktynowców występuje natomiast stopień utlenienia +3 (utrata 2 elektronów 7s i 1 elektronu 6d).

Konfiguracja elektronowa toru i uranu:

tor 6d²7s²

uran 5f³6d¹7s²

Stopnie utlenienia toru i uranu:

Th +3, +4

U +3, +4, +5, +6

Związki toru:

ThO₂ - dwutlenek toru

ThCl₄ - czterochlorek toru

Th(NO₃)₄ ⋅ 12H₂O - hydrat azotanu toru(IV)

Th(SO₄)₂ ⋅ 8H₂O - hydrat siarczanu toru(IV)

Związki uranu:

+6 st. utlenienia:

UO₃ - tritlenek uranu

UO₂²⁺ - kation uranylowy

UO₂(NO₃)₂ ⋅ 6H₂O - hydrat azotanu uranylu

UO₂(OH)₂ - wodorotlenek uranylu

UF₆ - sześciofluorek uranu

+4 st. utlenienia:

UO₂ - ditlenek uranu

Ponadto:

U₃O₈ - oktatlenek triuranu = blenda smolista

Otrzymywanie metalicznego uranu:

Ruda uranu → U₃O₈

H₂

U₃O₈ UO₂

HF

UO₂ UF₄

Mg

UF₄ U

12. Izo- i heteropolikwasy

Poznaliśmy już polikwasy:

Przykłady

kwasy: H₂S₂O₇, H₄P₂O₇,

anion polikwasy: [V₃O₉]^3-

Izopolikwasy - zawierają w cząsteczce jeden atom pierwiastka

kwasotwórczego

Znane są też heteropolikwasy.

Izopolikwasy heteropolikwasy

[Mo₇O₂₄]^6- → TeMo₆O₂₄]^6- - aniony telluromolibdenianowe

PMo₁₂O₄₀]^3- - aniony fosforomolibdenianowe

[Mo₁₃O₄₀]^2-

SiMo₁₂O₄₀]^4- - aniony krzemianomolobdenianowe

BW₁₂O₄₀]^5-

[W₁₃O₄₀]^2- [SiW₁₂O₄₀]^4-

PW₁₂O₄₀]^3-

Te heteropolikwasy to heteropolimolibdeniany

i heteropoliwolframiany.

Heteropolikwasy - polikwasy zawierające więcej niż jeden pierwiastek kwasotwórczy

13. Otrzymywanie metali - metalurgia

13.1. Metalurgia (pirometalurgia) żelaza

Ruda żelaza zawiera: Fe₂O₃ - hematyt, Fe₃O₄ - magnetyt

Ponadto jako złoże głównie SiO₂

Wytop żelaza w wielkim piecu

Procesy redukcyjne:

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂

FeO + C = Fe + CO

Tlenek węgla powstaje w reakcjach:

2C + O₂ = 2CO

CO₂ + C = 2 CO

Surówka oprócz żelaza zawiera:

2,5 - 4 % C

0,2 - 3 % Si

0,1 - 2 % P

oraz magan i siarkę

Usunięcie tych składników następuje w procesie świeżenia

świeżenie

surówka stal

powietrze (tlen)

(konwertory)

13.2. Pirometalurgia miedzi

Miedź występuje głównie w postaci:

Cu₂S - chalkozyn

CuFeS₂ - chalkopiryt

Pierwszym etapem jest prażenie rudy

2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + 2SO₂

Wytapia się tzw. kamień miedziowy, tj. mieszaninę

Cu₂S + Cu₂O

Miedź surową otrzymuje się w procesie konwertorowania:

2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂

Ostatnim etapem jest elektrorafinacja miedzi:

anoda: Cu = Cu²⁺ + 2e

katoda: Cu²⁺ + 2e = Cu

13.3. Pirometalurgia innych metali

Wiele metali występuje w formie siarczków. Najczęściej przerabia się je poprzez prażenie (w powietrzu):

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

2MoS₂ + 7O₂ = 2MoO₃ + 4SO₂

CoS + 2O₂ = CoSO₄

HgS + O₂ = Hg + SO₂

Nieraz rudę tlenkową poddaje się chlorowaniu:

TiO₂ + C + 2Cl₂ = TiCl₄ + CO₂

Następnym etapem jest redukcja do metalu:

ZnO + CO = Zn + CO₂

SnO₂ + 2C = Sn + 2CO

WO₃ + 3H₂ = W + 3H₂O

TiCl₄ + 2Mg = Ti + 2MgCl₂

3V₂O₅ + 10Al = 6V + 5Al₂O₃

3Mn₃O₄ + 8Al = 9Mn + 4Al₂O₃

Co²⁺ + 2e = Co (elektroliza)

Reduktorami w tych reakcjach są: C, CO, H₂, Mg, Al oraz redukcja elektrolityczna.

Często zależy nam na metalach o bardzo dużej czystości. Wówczas przeprowadzamy związki metali w połączenia lotne i następnie je rozkładamy. Takimi związkami mogą być jodki (np. dla tytanu i cyrkonu) lub karbonylki (np. dla niklu):

TiI₄ = Ti + 2I₂

ZrI₄ = Zr + 2I₂

Ni(CO)₄ = Ni + 4CO

Oczyszczanie półprzewodników - topnienie strefowe (np. Ge, Si)

13.4. Hydrometalurgia

Hydrometalurgia jest metodą selektywnego wydzielania metali z rud za pomocą procesów zachodzących w roztworach wodnych.

Najważniejszym procesem jest tutaj ługowanie.

Ługowanie roztworem H₂SO₄ w obecności tlenu:

Cu₂S + O₂ + 4H⁺ = 2Cu²⁺ + S + 2H₂O

Ługowanie roztworami cyjanków w obecności tlenu:

4Au + 8CN^- + O₂ + 2H₂O = 4Au(CN)₂^- + 4OH^-

Ługowanie alkaliczne boksytów:

AlOOH + H₂O + OH^- = [Al(OH)₄]^-

Pozostałe etapy procesów hydrometalurgicznych:

- selektywne koncentrowanie: ekstrakcja, procesy membranowe,

wymiana jonowa, flotacja jonowa,

- wydzielanie metalu (metali): elektroliza, cementacja, redukcja

ciśnieniowa wodorem:

• elektroliza Cu²⁺ + 2e = Cu

• cementacja Cu²⁺ + Fe = Fe²⁺ + Cu

• redukcja wodorem Cu²⁺ + H₂ = Cu + 2H⁺

13.5. Biometalurgia

Bakterie typu ferrobacillus utleniają jony Fe²⁺ do Fe³⁺.

bakterie

Fe²⁺ Fe³⁺

CuS + 2Fe³⁺ = Cu²⁺ + 2Fe²⁺ + S

Można tymi bakteriami roztwarzać ubogie złoża siarczkowe.

Optymalne warunki:

- pH ≈ 3,5,

- temperatura = +28^oC.

14. Chemia bionieorganiczna

W ramach biochemii, jako samodzielnej dyscypliny naukowej rozwija się od 40 lat jej gałąź nieorganiczna. Jest to chemia bionieorganiczna, która zajmuje się nieorganicznymi aspektami chemii biologicznej:

Organizmy żywe zawierają:

• makroelementy: Na, K, Mg, Ca, P, S, Cl, Si, i Fe

• mikroelementy: V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, W, Se, F i I.

Wiele metali w tym metale przejściowe pełnią rolę atomów centralnych w tzw. biokompleksach. Tak zbudowane są enzymy, które katalizują przemiany chemiczne organizmów żywych. Takie metale noszą nazwę biometali.

Wiele metali działa toksycznie na organizm ludzki - np. rtęć, ołów, beryl, cyna. Również miedź, kobalt czy nikiel w większych dawkach działa toksycznie.

Przykłady schorzeń i zaburzeń przy niedoborze i przedawkowaniu metali pokazano w tabeli:

Właściwości biologiczne metali

Metal	Zapotrzebowanie dzienne [mg]	Objawy niedoboru	Następstwa przedawkowania
Na	5000	zaburzenie wzrostu, apatia, niepłodność	uszkodzenie nerek, hipertrofia
K	2500	skręt kiszek, osłabienie mięśnia sercowego	zaburzenie równowagi elektrolitycznej (Na:K:Ca), czynności serca i nerwów
Mg	300	zaburzenia wzroku, tężyczka, hipokalcemia	działanie narkotyczne, zatrzymanie oddechu i akcji serca
Ca	500	niedorozwój kości, hipokalcemia	tworzenie „kamieni”
V	jeszcze nieznane	zahamowanie wzrostu, zakłócenie gospodarki lipidowej	podrażnienie śluzówki, zapalenie płuc
Cr	jeszcze nieznane	zaburzenia tolerancji glukozy	egzema skóry i przewodu pokarmowego, chromochłonny rak płuc, wymioty, zapaść
Mn	2-3	zaburzenia wzrostu, deformacja kośćca, niepłodność (u ludzi niedobór nieistotny)	manganowe zapalenie płuc, zaburzenia ośrodka układu nerwowego, manganizm (podobny do choroby Parkinsona)
Fe	10-20	anemia	hemochromatoza, żelazica
Co	<0,005	utrata wagi, anemia, zaburzenia płciowe	prażnie mięśni naczyniowych, polizytemia
Ni	jeszcze nieznane	zakłócenie działania dehydrogenazy glicero-3-fosforanowej	objawy uczulenia, leukocytoza
Cu	2	anemia (zakłócenia przemiany żelaza)	niedostateczne wydzielanie Cu oznaczające ostre zatrucie Cu, choroba Wilsona (funkcje wątroby i mózgu) syndrom Menkesa
Zn	2	letarg, zahamowanie wzrostu, uszkodzenie genów, wady kośćca	zatrucie parą metalu, obrzęk płuc
Mo	0,2	zmniejszenie zawartości oksydazy ksantynowej (objawów zewnętrznych nie stwierdzono)	objawy zatrucia (funkcje wątroby i nerek)
Be			zatrucie parą metalu, zapalenie płuc
Cd			obrzęk płuc, uszkodzenie nerek i wątroby

Przykład biokompleksów:

a) chlorofil

b) witamina B₁₂

Koniec Rozdziału X

Władysław Walkowiak Wykład - Chemia Nieorganiczna

44/44

ChN_Wykład 10_X. Wybrane zagadnienia z systematyki pierwiastków d- i f-elektronowych

E^o= +1,33V

E^o = -0,13V

Łatwiejsza redukcja w środowisku kwaśnym!

E^o= +1,51V

E^o = +0,59V

E^o = +0,56V

kolejność wypełnienia powłok:

6s² 4f^1-14 5d^1-10

} (aluminotermia)

2

---