...
Головна » Общая характеристика и биологическая роль р-элементов и их применение в медицине

К семейству р — элементов относятся тридцать элементов, расположенных в следующих группах:

III А

  • В (бор),
  • Аl (алюминий),
  • Ga (галлий),
  • In (индий),
  • Тl (талий)

IV А

  • С (углерод),
  • Si (кремний),
  • Ge (германий),
  • Sn (олово),
  • РЬ (свинец)

 V A

  • N (азот),
  • Р (фосфор),
  • As (мышьяк),
  • Sb (сурьма),
  • Bi (висмут)

VI А

  • (кислород),
  • S (сера),
  • Se (селен),
  • Те (теллур),
  • Ро (полоний)

 VII A

  • F (фтор),
  • Сl (хлор),
  • Вг (бром),
  • I (иод),
  • At (астат)

VIII А

  • Не (гелий),
  • Ne (неон),
  • Аг (аргон),
  • Кг (криптон),
  • Хе (ксенон),
  • Rn (радон)

Как известно, у р — элементов в атомах заполняются электронами р — подуровни внешнего энергетического уровня.

Максимальная емкость внешнего электронного слоя у р — элементов равна восьми электронам. Атомы элементов на внешнем энергетическом уровне имеют от трех до восьми электронов. Причем два из них находятся на s — подуровне, а остальные валентные электроны (от одного до шести) на р - подуровне внешнего энергетического уровня. Следует отметить, что у р — элементов (элементов главных подгрупп) количество электронов на внешнем энергетическом уровне равно номеру группы. Кроме этого, следует указать, что только часть р -элементов являются металлами. Так, в группе III А находятся типические элементы (бор, алюминий), строение их внешних электронных уровней следующее:

  • 5В 1s2 2s2  1  
  • 13Аl  1s 2 2s26 3s2 Зр1 3d0 .

Как видно, строение внешних электронных оболочек одинаково — число валентных электронов у бора и алюминия равно трем. Казалось бы, эти элементы должны проявлять металлические свойства. Однако, как известно, бор относится к неметаллам, а алюминии — к металлам. Характер изменения свойств в группах элементов определяется в основном изменением радиусов атомов. Наряду с этим, необходимо учитывать, что при переходе в группе от одного периода к другому свойства элементов меняются настолько резко, что объяснить это одним лишь изменением радиуса атома нельзя. Кроме того, у элемента алюминия за счет большого количества электронов по сравнению с бором появляется сильный эффект экранирования. Это приводит к ослаблению связи между внешними электронами и ядром, в результате потенциал ионизации атома уменьшается. Поэтому у алюминия металлические свойства проявляются значительно сильнее, чем у бора. Это имеет место в каждой группе  - от III А до VII А, за исключением VIII А группы.

В семействе р - элементов пять элементов (С, О, N, Р, S) относятся к органогенам, которые, как указывалось выше, составляют основу живых систем.

Биологические свойства химических элементов, как известно, зависят от местоположения их в периодической системе Д.И. Менделеева, т.е. от физических и химических свойств элементов. Знание последних позволяет судить о влиянии тех или иных химических элементов на биологические процессы. Так, биологическая роль р - элементов III А группы обусловлена их способностью образовывать комплексные соединения с биолигандами. Элементы IV А группы, в частности углерод, являющийся органогеном №1. характеризуется ярко выраженной способностью образовывать прочные ковалентные связи, а так же лабильные связи, легко подвергающиеся гомолизу, гетеролизу.

Азот и фосфор — элементы V А группы, являются также органогенами. Они выполняют важные биохимические функции. Азот и фосфор являются незаменимыми элементами в растительном и животном мире.

Элементы VI А группы, особенно кислород и сера, как органогены, а также селен, как важный биологический элемент, участвуют в биохимических процессах. Элементы VII А группы в живом организме находятся в виде ионов, однако им присуще свойство образовывать комплексные соединения с ионами металлов в качестве лигандов. Как в ионном, так и в комплексном состояниях биологическая роль этих элементов весьма значима для живых организмов.

Количественное содержание в живых организмах р — элементов зависит от их физико-химических свойств.

Например, углерод (начало IV А группы), азот, фосфор (начало V А группы), кислород, сера (начало VI А группы) содержатся в организме человека в значительно больших количествах, по сравнению с элементами, которые заканчивают IV А. V А, VI А группы. К ним относятся свинец висмут, полоний.