Definisi ini mengesampingkan unsur-unsur golongan VIII dari subkelompok utama - gas inert atau mulia, yang atom-atomnya memiliki lapisan elektron terluar yang lengkap. Konfigurasi elektron atom unsur-unsur ini sedemikian rupa sehingga mereka tidak dapat dikaitkan dengan logam atau non-logam. Mereka adalah benda-benda yang dalam sistem alam dengan jelas memisahkan unsur-unsur menjadi logam dan non-logam, menempati posisi perbatasan di antara mereka. Gas inert atau mulia ("bangsawan" dinyatakan dalam inertness) kadang-kadang disebut sebagai non-logam, tetapi murni secara formal, menurut karakteristik fisik. Zat-zat ini mempertahankan keadaan gasnya hingga suhu yang sangat rendah.

Kelembaman kimia unsur-unsur ini relatif. Untuk senyawa xenon dan kripton dengan fluor dan oksigen diketahui. Tidak diragukan lagi, dalam pembentukan senyawa ini, gas inert bertindak sebagai zat pereduksi.

Dari definisi non-logam, dapat disimpulkan bahwa atom-atomnya dicirikan oleh nilai elektronegativitas yang tinggi. Oia bervariasi dari 2 hingga 4. Non-logam adalah elemen dari subkelompok utama, terutama elemen p, dengan pengecualian hidrogen - elemen s.
Semua unsur non-logam (kecuali hidrogen) menempati sudut kanan atas dalam Tabel Periodik Unsur Kimia D. I. Mendeleev, membentuk segitiga, yang puncaknya adalah fluor.

Namun, perhatian khusus harus diberikan pada posisi ganda hidrogen dalam sistem periodik: dalam kelompok I dan VII dari subkelompok utama. Ini bukan kebetulan. Di satu sisi, atom hidrogen, seperti atom logam alkali, memiliki satu elektron di lapisan elektron terluar (dan hanya untuk itu) (konfigurasi elektronik 1s1), yang dapat disumbangkannya, menunjukkan sifat-sifat zat pereduksi. .

Di sebagian besar senyawanya, hidrogen, seperti logam alkali, menunjukkan keadaan oksidasi +1, tetapi pelepasan elektron oleh atom hidrogen lebih sulit daripada atom logam alkali. Di sisi lain, atom hidrogen, seperti atom halogen, kekurangan satu elektron untuk melengkapi lapisan elektron terluar, sehingga atom hidrogen dapat menerima satu elektron, menunjukkan sifat-sifat zat pengoksidasi dan karakteristik keadaan oksidasi halogen -1 dalam hidrida - senyawa dengan logam, mirip dengan senyawa logam dengan halogen - halida. Tetapi pengikatan satu elektron ke atom hidrogen lebih sulit daripada dengan halogen.

Dalam kondisi normal, hidrogen H2 adalah gas. Molekulnya, seperti halogen, adalah diatomik.

Atom-atom non-logam didominasi oleh sifat pengoksidasi, yaitu kemampuan untuk mengikat elektron. Kemampuan ini dicirikan oleh nilai elektronegativitas, yang secara alami berubah dalam periode dan subkelompok (Gbr. 47).

Fluor- agen pengoksidasi terkuat, atom-atomnya dalam reaksi kimia tidak dapat menyumbangkan elektron, yaitu, menunjukkan sifat pereduksi.

Konfigurasi lapisan elektron terluar

Non-logam lain dapat menunjukkan sifat pereduksi, meskipun pada tingkat yang jauh lebih lemah dibandingkan dengan logam; dalam periode dan subkelompok, kemampuan pereduksinya berubah dalam urutan terbalik dibandingkan dengan pengoksidasi.

Unsur kimia nonlogam hanya 161. Cukup banyak mengingat 114 unsur yang diketahui. Dua elemen non-logam membentuk 76% dari massa kerak bumi. Ini adalah oksigen (49%) dan silikon (27%). Atmosfer mengandung 0,03% massa oksigen di kerak bumi. Non-logam membentuk 98,5% dari massa tanaman, 97,6% dari massa tubuh manusia. Enam non-logam - C, H, O, N, P dan S - elemen biogenik yang membentuk zat organik terpenting dari sel hidup: protein, lemak, karbohidrat, asam nukleat. Komposisi udara yang kita hirup meliputi zat sederhana dan kompleks, juga dibentuk oleh unsur non logam (oksigen O2, nitrogen, karbon dioksida CO2, uap air H2O, dll).

Hidrogen- elemen utama alam semesta. Banyak benda luar angkasa (awan gas, bintang, termasuk Matahari) lebih dari setengah hidrogen. Di Bumi, itu, termasuk atmosfer, hidrosfer dan litosfer, hanya 0,88%. Tapi ini berdasarkan massa, dan massa atom hidrogen sangat kecil. Oleh karena itu, kandungannya yang kecil hanya terlihat, dan dari setiap 100 atom di Bumi, 17 adalah atom hidrogen.

Zat sederhana adalah non-logam. Struktur. Properti fisik

Dalam zat sederhana, atom-atom non-logam dihubungkan oleh ikatan kovalen non-polar. Karena ini, sistem elektronik yang lebih stabil terbentuk daripada atom yang terisolasi. Dalam hal ini, tunggal (misalnya, dalam molekul hidrogen H2, halogen Ru, Br2), ganda (misalnya, dalam molekul belerang, ikatan rangkap tiga (misalnya, ikatan kovalen dalam molekul nitrogen) terbentuk.

Seperti yang sudah Anda ketahui, zat non-logam sederhana dapat memiliki:

1. Struktur molekul. Dalam kondisi biasa, sebagian besar zat ini adalah gas atau padatan, dan hanya satu brom (Br2) yang berbentuk cair. Semua zat ini memiliki struktur molekul, oleh karena itu mereka mudah menguap. Dalam keadaan padat, mereka dapat melebur karena interaksi antarmolekul yang lemah yang menjaga molekul mereka tetap dalam kristal, dan mampu menyublim.

2. Struktur atom. Zat-zat ini dibentuk oleh rantai atom yang panjang. Karena kekuatan ikatan kovalen yang tinggi, mereka, sebagai suatu peraturan, memiliki kekerasan tinggi, dan setiap perubahan yang terkait dengan penghancuran ikatan kovalen dalam kristalnya (peleburan, penguapan) dilakukan dengan pengeluaran energi yang besar. Banyak dari zat ini memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi, dan volatilitasnya sangat rendah. (Pada Gambar 47, digarisbawahi simbol unsur nonlogam yang hanya membentuk kisi kristal atom.)

Banyak unsur non-logam membentuk beberapa zat sederhana - modifikasi alotropik. Seperti yang Anda ingat, sifat atom ini disebut alotropi. Alotropi dapat dikaitkan dengan komposisi molekul yang berbeda, dan dengan struktur kristal yang berbeda. Modifikasi alotropik karbon adalah grafit, intan, karabin, fullerene (Gbr. 48).

Unsur nonlogam dengan sifat alotropi ditunjukkan pada Gambar 47 dengan tanda bintang. Jadi ada jauh lebih sederhana zat-non-logam daripada unsur-unsur kimia-non-logam.

Anda tahu bahwa panjang sebagian besar logam, dengan pengecualian langka (emas, tembaga, dan beberapa lainnya), ditandai dengan warna putih keperakan. Tetapi dalam zat non-logam sederhana, kisaran warnanya jauh lebih beragam.

Terlepas dari perbedaan besar dalam sifat fisik non-logam, beberapa fitur umum mereka masih harus diperhatikan. Semua zat gas, brom cair, serta kristal kovalen tipikal adalah dielektrik, karena semua elektron terluar atomnya digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Kristal adalah non-plastik, dan setiap deformasi menyebabkan penghancuran ikatan kovalen. Kebanyakan non-logam tidak memiliki kilau metalik.

Sifat kimia

Seperti yang telah kita catat, untuk atom non-logam, dan akibatnya, untuk zat sederhana yang dibentuk oleh mereka, sifat pengoksidasi dan pereduksi adalah karakteristik.

Sifat oksidasi zat sederhana nonlogam

1. Sifat pengoksidasi non-logam dimanifestasikan terutama ketika mereka berinteraksi dengan logam (seperti yang Anda ketahui, logam selalu merupakan agen pereduksi):

Sifat pengoksidasi klorin Cl2 lebih menonjol daripada sulfur, dan oleh karena itu logam Pe, yang memiliki bilangan oksidasi stabil +2 b +3 dalam senyawa. teroksidasi ke tingkat oksidasi yang lebih tinggi.

2. Sebagian besar non-logam menunjukkan sifat pengoksidasi ketika berinteraksi dengan hidrogen. Akibatnya, senyawa hidrogen yang mudah menguap terbentuk.

3. Setiap non-logam bertindak sebagai oksidator dalam reaksi dengan non-logam yang memiliki nilai elektronegativitas yang lebih rendah:

Keelektronegatifan belerang lebih besar daripada fosfor, sehingga menunjukkan sifat pengoksidasi di sini.

Keelektronegatifan fluor lebih besar daripada semua unsur kimia lainnya, sehingga menunjukkan sifat-sifat zat pengoksidasi.
Fluor adalah agen pengoksidasi non-logam terkuat, hanya menunjukkan sifat pengoksidasi dalam reaksi.

4. Non-logam juga menunjukkan sifat pengoksidasi dalam reaksi dengan beberapa zat kompleks. Tidak hanya oksigen, tetapi juga non-logam lainnya juga dapat menjadi agen pengoksidasi dalam reaksi dengan zat kompleks - anorganik dan organik.

Oksidator kuat klorin Cl2 mengoksidasi besi(II) klorida menjadi besi(III) klorida.

Anda tentu ingat, reaksi kualitatif terhadap senyawa tak jenuh - penghilangan warna air brom.

Sifat pereduksi zat sederhana - non-logam

Ketika mempertimbangkan reaksi non-logam satu sama lain, kami telah mencatat bahwa, tergantung pada nilai elektronegativitasnya, salah satunya menunjukkan sifat-sifat zat pengoksidasi, dan yang lainnya - sifat zat pereduksi.

1. Sehubungan dengan fluor, semua non-logam (bahkan oksigen) menunjukkan sifat pereduksi.
2. Tentu saja, non-logam, kecuali fluor, berfungsi sebagai zat pereduksi saat berinteraksi dengan oksigen:

8 Banyak nonlogam dapat bertindak sebagai zat pereduksi dalam reaksi dengan zat pengoksidasi kompleks:

Ada juga reaksi di mana non-logam yang sama merupakan oksidator dan reduktor, ini adalah reaksi autooksidasi-pemulihan diri.

Jadi mari kita simpulkan! Sebagian besar non-logam dapat bertindak dalam reaksi kimia baik sebagai zat pengoksidasi maupun sebagai zat pereduksi (sifat pereduksi tidak melekat pada fluor saja).

Senyawa hidrogen dari non-logam

Sifat umum dari semua non-logam adalah pembentukan senyawa hidrogen yang mudah menguap, di mana sebagian besar non-logam memiliki tingkat oksidasi terendah.

Diketahui bahwa senyawa ini paling sederhana dapat diperoleh secara langsung melalui interaksi nonlogam dengan hidrogen, yaitu melalui sintesis.

Vm senyawa hidrogen non-logam dikelilingi oleh ion polar conalent, memiliki struktur molekul dan dalam kondisi normal adalah gas, kecuali air (cair). Semua senyawa hidrogen non-logam dicirikan oleh hubungan besi dengan air. Metai dan enlan praktis tidak larut di dalamnya. Amonia, ketika dilarutkan dalam air, membentuk basa lemah - hidrat amonia.

Selain sifat-sifat yang dipertimbangkan, senyawa hidrogen non-logam dalam reaksi redoks selalu menunjukkan sifat reduktif, karena di dalamnya non-logam memiliki tingkat oksidasi terendah.

Oksida non-logam dan hidroksidanya yang sesuai

Pada oksida nonlogam, ikatan antar atom bersifat kovalen polar. Di antara oksida struktur molekul ada gas, cair (volatil), padat (volatil).

Oksida non-logam dibagi menjadi dua kelompok: tidak membentuk garam dan membentuk gel. Ketika oksida asam dilarutkan dalam air, hidrat oksida terbentuk - hidroksida, yang bersifat asam. Asam dan oksida asam, sebagai hasil dari reaksi kimia, membentuk garam di mana non-logam mempertahankan keadaan oksidasinya.

Oksida dan hidroksidanya yang sesuai - asam di mana non-logam menunjukkan keadaan oksidasi yang sama dengan nomor golongannya, yaitu nilai tertingginya, disebut yang tertinggi. Ketika mempertimbangkan Hukum Periodik, kami telah mengkarakterisasi komposisi dan sifat mereka.

peningkatan sifat asam oksida dan hidroksida Dalam batas satu subkelompok utama, misalnya, kelompok VI, pola perubahan berikut dalam sifat oksida dan hidroksida yang lebih tinggi beroperasi.

Jika non-logam membentuk dua atau lebih oksida asam, dan karenanya asam yang mengandung oksigen yang sesuai, maka sifat asamnya meningkat dengan peningkatan derajat oksidasi non-logam.

Oksida dan asam, di mana non-logam memiliki tingkat oksidasi tertinggi, hanya dapat menunjukkan sifat pengoksidasi.

Oksida dan asam, di mana non-logam memiliki tingkat oksidasi menengah, dapat menunjukkan sifat pengoksidasi dan pereduksi.

Tugas praktis

1. Keluarga elektronik manakah yang termasuk dalam unsur non-logam?
2. Unsur nonlogam apa yang biogenik?
3. Faktor-faktor apa yang menentukan kemampuan valensi atom-atom nonlogam? Pertimbangkan mereka menggunakan contoh atom oksigen dan belerang.
4. Mengapa beberapa non-logam dalam kondisi normal - gas, yang lain - zat tahan api padat? 5. Berikan contoh zat nonlogam sederhana yang ada dalam kondisi normal dalam berbagai keadaan agregasi: a) gas, b) cair, c) padat.
6. Buatlah persamaan reaksi redoks yang melibatkan nonlogam. Sifat apa (pengoksidasi atau pereduksi) yang ditunjukkan oleh nonlogam dalam reaksi ini?

Mengapa titik didih air dan hidrogen sulfida sangat berbeda, tetapi titik didih hidrogen sulfida dan hidrogen selenida saling berdekatan?
7. Mengapa metana stabil di udara, tetapi terbakar secara spontan di udara: hidrogen fluorida tahan terhadap pemanasan, yodium-hidrogen terurai menjadi yodium dan hidrogen bahkan pada pemanasan rendah?
8. Tulis persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk membuat transisi berikut:

9. Tulis persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk membuat transisi berikut:

12. 20 g hidrogen sulfida dilewatkan melalui larutan yang mengandung 10 g natrium hidroksida. Apa jenis garam dan berapa banyak?
Jawaban: 0,25 mol NaHS.
14. Saat mengolah 30 g batu kapur dengan asam klorida, 11 g karbon dioksida diperoleh. Berapa fraksi massa kalsium karbonat dalam batu kapur alam? Jawaban: 83,3%. 15. Tingtur yodium yang digunakan dalam pengobatan adalah larutan yodium kristal 51% dalam etil alkohol. Berapa volume alkohol, yang kerapatannya 0,8 g / ml. diperlukan untuk menyiapkan 250 g larutan seperti itu?
Jawaban: 297ml. 16. Campuran silikon, grafit dan kalsium karbonat Massa 34 g diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida dan 22,4 liter gas (na) diperoleh. Saat memproses bagian campuran seperti itu dengan asam klorida, diperoleh 2,24 liter gas (na). Tentukan komposisi massa campuran.
Jawaban: 14 g 81: 10 g C; 10 gram CaCO2.
17. Gas amoniak dengan volume 2,24 l (n.a.) diserap oleh 20 g larutan asam fosfat dengan fraksi massa 49%. Garam apa yang terbentuk, berapa massanya?
Jawaban: 11.5g
19. Berapa volume amonia yang diperlukan untuk memperoleh 6,3 ton asam nitrat, dengan asumsi kerugian produksi sama dengan 5%?
Jawaban: 2352 m3.
20. Asetilen diperoleh dari gas alam dengan volume 300 liter (n.a.) dengan fraksi volume metana dalam gas sebesar 96%. Tentukan volumenya jika hasil produk adalah 65%.
Jawaban: 93,6 liter.
21. Tentukan rumus struktur hidrokarbon dengan massa jenis uap udara 1,862 dan fraksi massa karbon 88,9%. Diketahui bahwa hidrokarbon berinteraksi dengan larutan amonia dari oksida perak.

Peran non-logam dalam kehidupan manusia

Non-logam dalam kehidupan manusia memainkan peran besar, karena tanpa mereka kehidupan tidak mungkin tidak hanya bagi manusia, tetapi juga bagi organisme hidup lainnya. Memang, berkat unsur-unsur non-logam seperti oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen, asam amino terbentuk, dari mana protein kemudian terbentuk, yang tanpanya semua kehidupan di Bumi tidak dapat ada.

Mari kita lihat lebih dekat gambar di bawah ini, yang menunjukkan non-logam utama:

Dan sekarang mari kita lihat beberapa non-logam secara lebih rinci dan mencari tahu signifikansi mereka yang mereka mainkan dalam kehidupan seseorang dan dalam tubuhnya.

Kehidupan manusia yang penuh tergantung pada udara yang dia hirup, dan udara mengandung non-logam dan senyawa di antara mereka. Memastikan fungsi yang paling penting dari tubuh kita, oksigen terlibat, dan nitrogen dan zat gas lainnya mencairkannya, dan dengan demikian melindungi saluran pernapasan kita. Toh, dari mata kuliah biologi Anda sudah tahu bahwa semua fungsi pelindung tubuh berkaitan erat dengan keberadaan oksigen.

Dari penetrasi radiasi UV yang berbahaya, ozon menjadi pelindung tubuh kita.

Unsur mikro esensial seperti belerang bertindak sebagai mineral kecantikan dalam tubuh manusia, karena berkat itu, kulit, kuku, dan rambut akan tetap sehat. Juga, jangan lupa bahwa belerang berperan dalam pembentukan tulang rawan dan jaringan tulang, membantu meningkatkan fungsi persendian, memperkuat jaringan otot kita dan melakukan banyak fungsi lain yang sangat penting bagi kesehatan manusia.

Anion klorin juga memainkan peran biologis penting bagi manusia, karena mereka terlibat dalam aktivasi enzim tertentu. Dengan bantuan mereka, lingkungan yang menguntungkan di perut dipertahankan dan tekanan osmotik dipertahankan. Klorin, sebagai suatu peraturan, memasuki tubuh manusia, berkat garam meja saat makan.

Selain kualitas penting yang dimiliki non-logam pada tubuh manusia dan organisme hidup lainnya, zat ini juga digunakan di berbagai industri lainnya.

Penggunaan non-logam

Hidrogen

Berbagai non-logam seperti hidrogen banyak digunakan dalam industri kimia. Ini digunakan untuk sintesis amonia, metanol, hidrogen klorida, serta untuk hidrogenasi lemak. Juga, seseorang tidak dapat melakukannya tanpa partisipasi hidrogen sebagai zat pereduksi dan dalam produksi banyak logam dan senyawanya.

Hidrogen juga banyak digunakan dalam pengobatan. Saat merawat luka dan untuk menghentikan pendarahan kecil, larutan hidrogen peroksida tiga persen digunakan.

Klorin

Klorin digunakan untuk memproduksi asam klorida, karet, vinil klorida, plastik, dan banyak zat organik. Ini digunakan dalam industri seperti tekstil dan kertas sebagai zat pemutih. Di tingkat rumah tangga, klorin sangat diperlukan untuk desinfeksi air minum, karena, memiliki sifat pengoksidasi, ia memiliki efek desinfektan yang kuat. Klorin air dan kapur memiliki sifat yang sama.

Untuk keperluan medis, sebagai aturan, natrium klorida digunakan sebagai larutan garam. Banyak obat yang larut dalam air diproduksi atas dasar itu.

Sulfur

Non-logam seperti belerang digunakan untuk produksi asam sulfat, bubuk mesiu, korek api. Ini juga digunakan dalam vulkanisasi karet. Ini digunakan dalam produksi pewarna dan fosfor. Dan sulfur koloid diperlukan dalam pengobatan.

Sulfur telah menemukan aplikasi di bidang pertanian. Ini digunakan sebagai fungisida untuk mengendalikan berbagai hama.

Dalam sintesis bahan polimer, serta untuk pembuatan berbagai sediaan medis, non-logam seperti yodium dan bromin juga banyak digunakan.

"Elemen biogenik dalam tubuh manusia"

PENGANTAR

1.1 Unsur-unsur biogenik - non-logam yang merupakan bagian dari tubuh manusia

2 Unsur biogenik - logam yang merupakan bagian dari tubuh manusia

PERAN OKSIGEN DALAM TUBUH MANUSIA

PERAN KARBON DALAM TUBUH MANUSIA

PERAN HIDROGEN DALAM TUBUH MANUSIA

PERAN KALIUM DALAM TUBUH MANUSIA

PERAN BELAJAR DALAM TUBUH MANUSIA

PERAN KALSIUM DALAM TUBUH MANUSIA

KESIMPULAN

BIBLIOGRAFI

PENGANTAR

Pendapat bahwa hampir semua unsur sistem periodik D.I. Mendeleev, menjadi akrab. Namun, para ilmuwan menyarankan bahwa tidak hanya semua unsur kimia yang ada dalam organisme hidup, tetapi masing-masing dari mereka melakukan beberapa fungsi biologis. Ada kemungkinan bahwa hipotesis ini tidak akan dikonfirmasi. Ketika penelitian ke arah ini berkembang, peran biologis dari peningkatan jumlah unsur kimia terungkap.

Untuk menjaga kesehatannya, seseorang harus memberi tubuh asupan nutrisi yang seimbang dari makanan, air, dan udara yang dihirup. Produk makanan dengan kandungan kalsium, yodium, dan unsur kimia lainnya yang tinggi sering diiklankan, tetapi apakah ini baik untuk tubuh kita? Penyakit apa yang dapat disebabkan oleh kelebihan atau kekurangan satu atau lain unsur kimia pada anak-anak dan orang dewasa?

Di zaman kita, ketika semakin sedikit orang yang sehat sejak kecil, masalah ini sangat relevan.

Jumlah yang tak terbayangkan dari berbagai senyawa kimia yang terus menerus terbentuk dalam tubuh manusia. Beberapa senyawa yang disintesis digunakan sebagai bahan bangunan atau sumber energi dan memberi tubuh pertumbuhan, perkembangan dan aktivitas vital; bagian lain, yang dapat dianggap sebagai terak atau limbah, dikeluarkan dari tubuh.

Baik zat anorganik dan organik terlibat dalam metabolisme. Unsur kimia yang membentuk zat ini disebut unsur biogenik. Sekitar 30 elemen dianggap biogenik andal.

Gambar 1 menunjukkan unsur-unsur kimia utama yang membentuk tubuh manusia.

Gambar 1 - Diagram. Komposisi unsur tubuh manusia.

1.1 Unsur-unsur biogenik - non-logam yang merupakan bagian dari tubuh manusia

Di antara unsur-unsur biogenik, tempat khusus ditempati oleh unsur-unsur organogenik yang membentuk zat terpenting tubuh - air, protein, karbohidrat, lemak, vitamin, hormon, dan lain-lain. Organogen meliputi 6 unsur kimia: karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, fosfor, belerang. Fraksi massa total mereka dalam tubuh manusia adalah sekitar 97,3% (lihat tabel 1).

Semua unsur organogenik adalah nonlogam. Di antara non-logam, klorin (fraksi massa 0,15%), fluor, yodium dan bromin juga bersifat biogenik. Unsur-unsur ini tidak termasuk di antara unsur-unsur organogenik, karena, tidak seperti yang terakhir, mereka tidak memainkan peran universal seperti itu dalam pembangunan struktur organik tubuh. Ada data tentang biogenisitas silikon, boron, arsenik, dan selenium.

Tabel 1. Kandungan unsur organogen dalam tubuh manusia.

Elemen - organogen	Fraksi massa (dalam%)	Berat (dalam g / 70 kg)
karbon (C)
oksigen (O)
hidrogen (H)
fosfor (P)
		68117 68 kg

1.2 Unsur biogenik - logam yang merupakan bagian dari tubuh manusia

Unsur hara mencakup sejumlah logam, di antaranya 10 yang disebut "logam kehidupan" melakukan fungsi biologis yang sangat penting. Logam-logam tersebut adalah kalsium, kalium, natrium, magnesium, besi, seng, tembaga, mangan, molibdenum, kobalt (lihat tabel 2).

Selain 10 "logam kehidupan", beberapa logam lagi termasuk di antara unsur-unsur biogenik, misalnya timah, litium, kromium, dan beberapa lainnya.

Tabel 2. Kandungan "logam kehidupan" dalam tubuh manusia

	Fraksi massa (dalam%)	Berat (dalam g / 70 kg)
Kalsium (Ca)
Natrium (Na)
Magnesium (Mg)
Besi (Fe)
Mangan (Mn)
Molibdenum (Mo)
Kobalt (Co)

Tergantung pada fraksi massa dalam tubuh, semua elemen biogenik dibagi menjadi:

a) makronutrien (fraksi massa dalam tubuh lebih dari 10 -2%, atau lebih dari 7g);

b) elemen jejak (fraksi massa dalam tubuh kurang dari 10 -2%, atau kurang dari 7 g).

Unsur makro mencakup semua organogen, klorin dan 4 "logam kehidupan": magnesium, kalium, kalsium, natrium. Mereka membentuk 99,5%, dengan lebih dari 96% terdiri dari 4 elemen (karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen). Mereka adalah komponen utama dari semua senyawa organik.

Elemen jejak ditemukan dalam sel dalam jumlah yang sangat kecil. Ini termasuk seng, mangan, tembaga, yodium, fluor dan lain-lain. Tetapi bahkan unsur-unsur yang terkandung dalam jumlah yang dapat diabaikan itu diperlukan untuk kehidupan dan tidak dapat digantikan oleh apa pun. Peran dan fungsi biologis yang dilakukan unsur-unsur ini dalam tubuh manusia sangat beragam, dan kekurangan atau kelebihannya dapat menyebabkan penyakit serius (lihat Lampiran B dan D). Cukuplah untuk mengatakan bahwa sekitar 200 enzim diaktifkan oleh logam. Secara total, sekitar 70 mineral telah diidentifikasi dalam tubuh manusia, di mana 14 elemen jejak dianggap penting - ini adalah besi, kobalt, tembaga, kromium, nikel, mangan, molibdenum, seng, yodium, timah, fluor, silikon, vanadium , selenium. Banyak elemen jejak memasuki tubuh hampir secara eksklusif melalui nutrisi buah dan sayuran. Tumbuhan liar yang dapat dimakan juga kaya akan elemen jejak, yang bila diekstraksi dari lapisan dalam, terakumulasi dalam daun, bunga, dan buah-buahan.

2. PERAN OKSIGEN DALAM TUBUH MANUSIA

Fungsi utama molekul oksigen dalam tubuh adalah oksidasi berbagai senyawa. Bersama dengan hidrogen, oksigen membentuk air, yang kandungannya dalam tubuh orang dewasa rata-rata sekitar 55-65%.

Oksigen adalah bagian dari protein, asam nukleat dan komponen vital tubuh lainnya. Oksigen sangat penting untuk respirasi, oksidasi lemak, protein, karbohidrat, asam amino, dan banyak proses biokimia lainnya.

Cara biasa oksigen masuk ke tubuh terletak melalui paru-paru, di mana bioelemen ini menembus ke dalam darah, diserap oleh hemoglobin dan membentuk senyawa yang mudah terdisosiasi - oksihemoglobin, dan kemudian dari darah memasuki semua organ dan jaringan. Oksigen masuk ke dalam tubuh juga dalam keadaan terikat, berupa air. Dalam jaringan, oksigen dikonsumsi terutama untuk oksidasi berbagai zat dalam proses metabolisme. Di masa depan, hampir semua oksigen dimetabolisme menjadi karbon dioksida dan air, dan dikeluarkan dari tubuh melalui paru-paru dan ginjal.

Berkurangnya kandungan oksigen dalam tubuh.

Dengan suplai oksigen yang tidak mencukupi ke jaringan tubuh atau pelanggaran penggunaannya, hipoksia (kelaparan oksigen) berkembang.

Penyebab utama kekurangan oksigen:

penghentian atau pengurangan suplai oksigen ke paru-paru, penurunan tekanan parsial oksigen di udara yang dihirup;

penurunan jumlah sel darah merah yang signifikan atau penurunan tajam kandungan hemoglobin di dalamnya;

pelanggaran kemampuan hemoglobin untuk mengikat, mengangkut atau memberikan oksigen ke jaringan;

pelanggaran kemampuan jaringan untuk menggunakan oksigen;

Penghambatan proses redoks dalam jaringan;

stagnasi di tempat tidur vaskular karena gangguan aktivitas jantung, sirkulasi darah dan pernapasan;

endokrinopati, beri-beri;

Manifestasi utama kekurangan oksigen:

Dalam kasus akut (dengan penghentian total suplai oksigen, keracunan akut): kehilangan kesadaran, disfungsi bagian yang lebih tinggi dari sistem saraf pusat;

Dalam kasus kronis: peningkatan kelelahan, gangguan fungsional sistem saraf pusat, palpitasi dan sesak napas dengan sedikit aktivitas fisik, penurunan reaktivitas sistem kekebalan tubuh.

Dosis toksik bagi manusia : toksik berupa O 3 .

Peningkatan kandungan oksigen dalam tubuh.

Peningkatan kandungan oksigen yang berkepanjangan dalam jaringan tubuh (hiperoksia) dapat disertai dengan keracunan oksigen; hiperoksia biasanya disertai dengan peningkatan kandungan oksigen dalam darah (hiperoksemia).

Efek toksik ozon dan oksigen berlebih dikaitkan dengan pembentukan sejumlah besar radikal dalam jaringan yang dihasilkan dari pemutusan ikatan kimia. Dalam jumlah kecil, radikal juga terbentuk secara normal, sebagai produk antara metabolisme sel. Dengan kelebihan radikal, proses oksidasi zat organik dimulai, termasuk peroksidasi lipid, dengan pembusukan selanjutnya dan pembentukan produk yang mengandung oksigen (keton, alkohol, asam).

Oksigen adalah bagian dari molekul banyak zat - dari polimer paling sederhana hingga kompleks; kehadiran dalam tubuh dan interaksi zat-zat ini memastikan keberadaan kehidupan. Menjadi bagian integral dari molekul air, oksigen terlibat dalam hampir semua proses biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

Oksigen sangat diperlukan, dengan kekurangannya, hanya pemulihan pasokan oksigen normal ke tubuh yang bisa menjadi obat yang efektif. Bahkan penghentian suplai oksigen jangka pendek (beberapa menit) ke tubuh dapat menyebabkan kerusakan parah pada fungsinya dan kematian berikutnya.

3. PERAN KARBON DALAM TUBUH MANUSIA

KARBON adalah elemen biogenik terpenting yang membentuk dasar kehidupan di Bumi, unit struktural dari sejumlah besar senyawa organik yang terlibat dalam membangun organisme dan memastikan aktivitas vital mereka (biopolimer, serta banyak zat aktif biologis dengan berat molekul rendah - vitamin , hormon, mediator, dll). Sebagian besar energi yang dibutuhkan oleh organisme terbentuk dalam sel karena oksidasi karbon. Munculnya kehidupan di Bumi dianggap dalam sains modern sebagai proses evolusi senyawa karbon yang kompleks.

Karbon masuk ke tubuh manusia dengan makanan (biasanya sekitar 300 g per hari). Kandungan karbon totalnya mencapai sekitar 21% (15 kg per 70 kg total berat badan). Karbon membentuk 2/3 massa otot dan 1/3 massa tulang. Ini dikeluarkan dari tubuh terutama dengan udara yang dihembuskan (karbon dioksida) dan urin (urea).

Fungsi utama karbon adalah pembentukan berbagai senyawa organik, sehingga memastikan keanekaragaman hayati, partisipasi dalam semua fungsi dan manifestasi makhluk hidup. Dalam biomolekul, karbon membentuk rantai polimer dan terhubung erat dengan hidrogen, oksigen, nitrogen, dan elemen lainnya. Peran fisiologis karbon yang begitu signifikan ditentukan oleh fakta bahwa elemen ini adalah bagian dari semua senyawa organik dan mengambil bagian dalam hampir semua proses biokimia dalam tubuh. Oksidasi senyawa karbon di bawah aksi oksigen mengarah pada pembentukan air dan karbon dioksida; Proses ini berfungsi sebagai sumber energi bagi tubuh. Karbon dioksida CO 2 (karbon dioksida) terbentuk dalam proses metabolisme, merupakan stimulator pusat pernapasan, berperan penting dalam pengaturan pernapasan dan sirkulasi darah.

Dalam bentuk bebasnya, karbon tidak beracun, tetapi banyak senyawanya sangat beracun. Senyawa tersebut termasuk karbon monoksida CO (karbon monoksida), karbon tetraklorida CCl 4, karbon disulfida CS 2, garam sianida HCN, benzena C 6 H 6 dan lain-lain. Karbon dioksida dalam konsentrasi di atas 10% menyebabkan asidosis (penurunan pH darah), sesak napas dan kelumpuhan pusat pernapasan.

Menghirup debu batu bara dalam waktu lama dapat menyebabkan antrakosis, penyakit yang disertai dengan pengendapan debu batu bara di jaringan paru-paru dan kelenjar getah bening, perubahan sklerotik pada jaringan paru-paru. Efek toksik hidrokarbon dan senyawa minyak lainnya pada pekerja industri minyak dapat memanifestasikan dirinya dalam kekasaran kulit, munculnya retakan dan bisul, dan perkembangan dermatitis kronis.

Bagi manusia, karbon dapat menjadi racun dalam bentuk karbon monoksida (CO) atau sianida (CN-).

4. PERAN HIDROGEN DALAM TUBUH MANUSIA

Air adalah senyawa hidrogen yang paling penting dalam organisme hidup. Fungsi utama air adalah sebagai berikut:

Air, yang memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi, mempertahankan suhu tubuh yang konstan. Ketika tubuh terlalu panas, air menguap dari permukaannya. Karena panas penguapan yang tinggi, proses ini disertai dengan pengeluaran energi yang besar, sehingga terjadi penurunan suhu tubuh. Ini adalah bagaimana keseimbangan panas tubuh tetap terjaga.

Air menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Sebagian besar jaringan dan organ terutama terdiri dari air. Kepatuhan terhadap keseimbangan asam-basa secara keseluruhan dalam tubuh tidak mengecualikan perbedaan besar dalam nilai pH untuk berbagai organ dan jaringan. Senyawa hidrogen yang penting adalah hidrogen peroksida H2O2 (biasa disebut hidrogen peroksida). H2O2 mengoksidasi lapisan lipid membran sel, menghancurkannya.

5. PERAN KALIUM DALAM TUBUH MANUSIA

Kalium adalah peserta wajib dalam banyak proses metabolisme. Kalium penting dalam menjaga otomatisme kontraksi otot jantung - miokardium; memastikan penghapusan ion natrium dari sel dan penggantiannya dengan ion kalium, yang pada gilirannya disertai dengan penghapusan kelebihan cairan dari tubuh.

Dibandingkan dengan produk kalium lainnya, aprikot kering, buah ara, jeruk, jeruk keprok, kentang (500 g kentang menyediakan kebutuhan harian), persik kering, lobak, pinggul mawar, kismis hitam dan merah, lingonberry, stroberi, semangka, melon, kedelai, cherry plum, mentimun segar, kubis Brussel, kenari dan hazelnut, peterseli, kismis, plum, roti gandum hitam, oatmeal.

Kebutuhan harian kalium untuk orang dewasa adalah 2-3 g per hari, dan untuk anak-anak - 16-30 mg per kg berat badan. Asupan minimum kalium yang diperlukan untuk seseorang per hari adalah sekitar 1 g. Dengan diet normal, kebutuhan harian kalium terpenuhi sepenuhnya, tetapi fluktuasi musiman dalam asupan kalium juga dicatat. Jadi, di musim semi konsumsinya rendah - sekitar 3 g / hari, dan di musim gugur konsumsi maksimum adalah 5-6 g / hari.

Mengingat kecenderungan masyarakat modern untuk mengonsumsi garam dalam jumlah besar dengan makanan, maka kebutuhan kalium juga semakin meningkat, yang dapat menetralisir efek buruk kelebihan natrium pada tubuh.

Kurangnya asupan kalium dari makanan dapat menyebabkan distrofi bahkan dengan kandungan protein normal dalam makanan. Pelanggaran metabolisme kalium dimanifestasikan pada penyakit kronis pada ginjal dan sistem kardiovaskular, pada penyakit pada saluran pencernaan (terutama yang disertai dengan diare dan muntah), pada penyakit kelenjar endokrin dan patologi lainnya.

Kekurangan kalium dalam tubuh dimanifestasikan terutama oleh gangguan pada sistem neuromuskular dan kardiovaskular (mengantuk, gangguan gerakan, gemetar anggota badan, detak jantung lambat). Sediaan kalium digunakan untuk tujuan pengobatan.

Kelebihan potasium diamati lebih jarang, tetapi merupakan kondisi yang sangat berbahaya: kelumpuhan tungkai yang lembek, perubahan pada sistem kardiovaskular. Kondisi ini dapat memanifestasikan dirinya dengan dehidrasi parah, hiperkortisolisme dengan gangguan fungsi ginjal, dan dengan pengenalan sejumlah besar kalium kepada pasien.

Belerang dalam tubuh manusia merupakan komponen sel, jaringan organ, enzim, hormon, khususnya insulin, enzim pankreas yang paling penting, dan asam amino yang mengandung sulfur; menyediakan organisasi spasial molekul protein yang diperlukan untuk fungsinya, melindungi sel, jaringan dan jalur sintesis biokimia dari oksidasi, dan seluruh tubuh dari efek toksik zat asing. Cukup banyak di jaringan saraf, ikat, tulang. Sulfur adalah komponen protein struktural kolagen. Pengisian kembali tubuh dengan belerang disediakan oleh nutrisi yang terorganisir dengan baik, yang meliputi daging, telur ayam, oatmeal dan soba, produk tepung, susu, keju, kacang-kacangan dan kol.

Meskipun sejumlah besar penelitian, peran belerang dalam memastikan aktivitas vital tubuh belum sepenuhnya dijelaskan. Jadi, sementara tidak ada gambaran klinis yang jelas tentang gangguan spesifik apa pun yang terkait dengan asupan belerang yang tidak mencukupi dalam tubuh. Pada saat yang sama, acidoaminopathies diketahui - gangguan yang terkait dengan gangguan metabolisme asam amino yang mengandung sulfur (homocystinuria, cystationuria). Ada juga literatur yang luas yang berkaitan dengan klinik keracunan akut dan kronis dengan senyawa belerang.

Manifestasi utama dari kekurangan belerang:

gejala penyakit liver

· gejala penyakit sendi;

gejala penyakit kulit;

Berbagai dan banyak manifestasi dari kekurangan dalam tubuh dan gangguan metabolisme senyawa yang mengandung belerang aktif secara biologis.

Peningkatan kandungan belerang dalam tubuh.

Pada konsentrasi tinggi hidrogen sulfida di udara yang dihirup, gambaran klinis keracunan berkembang sangat cepat, kejang, kehilangan kesadaran, dan henti napas terjadi dalam beberapa menit. Di masa depan, konsekuensi keracunan dapat dimanifestasikan oleh sakit kepala persisten, gangguan mental, kelumpuhan, gangguan fungsi sistem pernapasan dan saluran pencernaan.

Telah ditetapkan bahwa pemberian parenteral belerang yang ditumbuk halus dalam larutan minyak dalam jumlah 1-2 ml disertai dengan hipertermia dengan hiperleukositosis dan hipoglikemia. Dipercaya bahwa ketika diberikan secara parenteral, toksisitas ion belerang 200 kali lebih tinggi daripada ion klorida.

Toksisitas senyawa belerang yang telah memasuki saluran pencernaan dikaitkan dengan konversi mereka oleh mikroflora usus menjadi hidrogen sulfida, senyawa yang sangat beracun.

Dalam kasus kematian setelah keracunan belerang pada otopsi, ada tanda-tanda emfisema, radang otak, enteritis catarrhal akut, nekrosis hati, perdarahan (petechiae) di miokardium.

Dengan keracunan kronis (karbon disulfida, sulfur dioksida), gangguan mental, perubahan organik dan fungsional dalam sistem saraf, kelemahan otot, gangguan penglihatan dan berbagai gangguan aktivitas sistem tubuh lainnya diamati.

Dalam beberapa dekade terakhir, senyawa yang mengandung belerang (sulfit) yang ditambahkan ke banyak makanan, minuman beralkohol dan non-alkohol sebagai pengawet, telah menjadi salah satu sumber kelebihan belerang dalam tubuh manusia. Terutama banyak sulfit dalam daging asap, kentang, sayuran segar, bir, sari buah apel, salad siap pakai, cuka, pewarna anggur. Ada kemungkinan bahwa peningkatan konsumsi sulfit sebagian menjadi penyebab peningkatan kejadian asma bronkial. Diketahui, misalnya, bahwa 10% pasien dengan asma bronkial menunjukkan hipersensitivitas terhadap sulfit (yaitu, peka terhadap sulfit). Untuk mengurangi efek negatif sulfit pada tubuh, disarankan untuk meningkatkan kandungan keju, telur, daging berlemak, dan unggas dalam makanan.

Manifestasi utama kelebihan belerang:

gatal-gatal pada kulit, ruam, furunkulosis;

kemerahan dan pembengkakan konjungtiva;

Munculnya cacat titik kecil pada kornea;

sakit di alis dan bola mata, perasaan berpasir di mata;

fotofobia, lakrimasi;

kelemahan umum, sakit kepala, pusing, mual;

radang selaput lendir saluran pernapasan bagian atas, bronkitis;

Gangguan pendengaran

Gangguan pencernaan, diare, penurunan berat badan;

Anemia

kejang dan kehilangan kesadaran (dengan keracunan akut);

Gangguan mental, penurunan kecerdasan.

Peran belerang dalam tubuh manusia sangat penting, dan gangguan metabolisme belerang disertai dengan banyak patologi. Sementara itu, klinik gangguan ini kurang berkembang. Lebih tepatnya, berbagai manifestasi "non-spesifik" dari gangguan kesehatan manusia belum dikaitkan oleh dokter dengan gangguan metabolisme belerang.

7. PERAN KALSIUM DALAM TUBUH MANUSIA

Kalsium terlibat langsung dalam proses yang paling kompleks, seperti pembekuan darah; regulasi proses intraseluler; regulasi permeabilitas membran sel; pengaturan proses konduksi saraf dan kontraksi otot; mempertahankan aktivitas jantung yang stabil; pembentukan tulang, mineralisasi gigi.

Kalsium adalah bagian penting dari tubuh; kandungan totalnya sekitar 1,4% (1000 g per 70 kg berat badan). Di dalam tubuh, kalsium didistribusikan secara tidak merata: sekitar 99% dari jumlahnya ada di jaringan tulang dan hanya 1% yang ditemukan di organ dan jaringan lain. Kalsium dikeluarkan dari tubuh melalui usus dan ginjal.

Selain itu, kekurangan kalsium yang berkepanjangan dalam makanan secara tidak diinginkan mempengaruhi rangsangan otot jantung dan ritme kontraksinya.

Terlepas dari kenyataan bahwa dalam makanan kebanyakan orang ada cukup makanan yang mengandung kalsium, banyak orang menderita kekurangan kalsium. Pasalnya, kalsium sulit dicerna.

Pertama-tama, perlu dicatat bahwa kalsium hilang selama perlakuan panas (misalnya, saat memasak sayuran - 25%). Kehilangan kalsium akan diabaikan jika air yang digunakan untuk merebus sayuran dikonsumsi.

Juga harus diingat bahwa penyerapan kalsium di usus terhambat oleh asam fitat, yang paling banyak terdapat pada roti gandum hitam, dan asam oksalat, yang banyak terdapat pada coklat kemerah-merahan, kakao. Pemanfaatan kalsium oleh makanan kaya lemak sulit. "Musuh" kalsium adalah gula tebu, coklat dan coklat.

Manifestasi utama dari kekurangan kalsium.

Konsekuensi dari kekurangan kalsium dapat memanifestasikan dirinya baik pada tingkat seluruh organisme dan sistem individualnya:

kelemahan umum, peningkatan kelelahan;

Nyeri, kram otot

nyeri tulang, gangguan gaya berjalan;

pelanggaran proses pertumbuhan;

hipokalsemia, hipokalsinosis;

Dekalsifikasi rangka, deformasi osteoartritis, osteoporosis, deformitas vertebral, patah tulang;

· penyakit urolitiasis;

penyakit Kashin-Beck;

gangguan kekebalan;

Mengurangi pembekuan darah, pendarahan.

Peningkatan kandungan kalsium dalam tubuh.

Efek toksik kalsium dimanifestasikan hanya dengan penggunaan jangka panjang dan biasanya pada orang dengan gangguan metabolisme bioelemen ini (misalnya, dengan hiperparatiroidisme). Keracunan dapat terjadi dengan konsumsi rutin lebih dari 2,5 g kalsium per hari.

Manifestasi utama kelebihan kalsium:

penekanan rangsangan otot rangka dan serabut saraf;

Penurunan tonus otot polos;

hiperkalsemia, peningkatan kalsium dalam plasma darah;

Peningkatan keasaman jus lambung, gastritis hyperacid, tukak lambung;

kalsifikasi, pengendapan kalsium di organ dan jaringan (di kulit dan jaringan subkutan; jaringan ikat di sepanjang fasia, tendon, aponeurosis; otot; dinding pembuluh darah; saraf);

bradikardia, angina;

asam urat, kalsifikasi fokus tuberkulosis, dll .;

Peningkatan kandungan garam kalsium dalam urin;

nefrokalsinosis, penyakit batu ginjal;

peningkatan pembekuan darah;

Peningkatan risiko pengembangan disfungsi kelenjar tiroid dan paratiroid, tiroiditis autoimun;

Perpindahan fosfor, magnesium, seng, besi dari tubuh.

Yang paling mudah dicerna adalah kalsium dari susu dan produk susu (dengan pengecualian mentega) dalam kombinasi dengan sayuran dan buah-buahan. Untuk memenuhi kebutuhan harian, 0,5 l susu atau 100 g keju sudah cukup. Omong-omong, susu tidak hanya merupakan sumber kalsium yang sangat baik, tetapi juga meningkatkan penyerapan kalsium yang terkandung dalam produk lain.

Sangat penting untuk penyerapan kalsium adalah adanya vitamin D dalam makanan, yang menetralkan aksi berbagai zat anti-kalsifikasi dan merupakan pengatur metabolisme fosfor-kalsium.

oksigen organogen biologis kimia

KESIMPULAN

Semua organisme hidup memiliki kontak dekat dengan lingkungan. Hidup membutuhkan metabolisme yang konstan dalam tubuh. Asupan unsur-unsur kimia dalam tubuh difasilitasi oleh makanan dan air yang dikonsumsi. Tubuh terdiri dari 60% air, 34% bahan organik dan 6% anorganik. Komponen utama zat organik adalah C, H, O. Mereka juga termasuk N, P, S. Komposisi zat anorganik tentu mengandung 22 unsur kimia (lihat tabel No. 1). Misalnya, jika seseorang memiliki berat 70 kg, maka mengandung (dalam gram): Ca - 1700, K - 250, Na -70, Mg - 42, Fe - 5, Zn - 3. Logam menyumbang 2,1 kg . Kandungan dalam tubuh unsur-unsur kelompok IIIA-VIA, yang terikat secara kovalen pada bagian organik molekul, berkurang dengan meningkatnya muatan inti atom dari kelompok sistem periodik D. I. Mendeleev ini.

Keadaan pengetahuan saat ini tentang peran biologis elemen dapat dicirikan sebagai sentuhan dangkal pada masalah ini. Banyak data faktual telah terakumulasi tentang kandungan unsur-unsur dalam berbagai komponen biosfer, respons tubuh terhadap kekurangan dan kelebihannya. Peta zonasi biogeokimia dan provinsi biogeokimia dikompilasi. Tetapi tidak ada teori umum yang mempertimbangkan fungsi, mekanisme aksi, dan peran elemen mikro di biosfer

Elemen jejak biasa, ketika konsentrasinya dalam tubuh melebihi konsentrasi biotik, menunjukkan efek toksik pada tubuh. Unsur-unsur beracun pada konsentrasi yang sangat rendah tidak memiliki efek berbahaya pada tumbuhan dan hewan. Misalnya, arsenik pada konsentrasi mikro memiliki efek biostimulasi. Oleh karena itu, tidak ada unsur toksik, tetapi ada dosis toksik. Jadi, dosis kecil suatu unsur adalah obat, dosis besar adalah racun. "Semuanya adalah racun, dan tidak ada yang tanpa racun, hanya satu dosis yang membuat racun tidak terlihat" - Paracelsus. Adalah tepat untuk mengingat kata-kata penyair Tajik Rudaki: "Apa yang dianggap sebagai obat hari ini akan menjadi racun besok."

BIBLIOGRAFI

1. Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A. dan elemen Jejak manusia lainnya. -M.: Kedokteran, 1991. -496 hal.

Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knizhnik A.Z., Mikhailichenko N.I. kimia umum. Kimia biofisik. Kimia unsur biogenik. -M.: Sekolah Tinggi, 1993. -560 hal.

Ershov Yu.A., Pletneva T.V. Mekanisme aksi toksik senyawa anorganik. -M.: Kedokteran, 1989. -272 hal.

Zholnin A.V. senyawa kompleks. Chelyabinsk: ChGMA, 2000. -28 hal.

Bingham FG, Costa M., Eichenberg E. dkk Beberapa pertanyaan tentang toksisitas ion logam. -M.: Kedokteran, 1993. -368 hal.

Fremantle M. Kimia beraksi. -M.: Mir, 1991. v.2, 620 hal.

Hughes M. Kimia anorganik dari proses biologis. -M.: Mir, 1983. - 416 hal.

Zholnin A.V., Arbuzina R.F., Konstanz E.V., Rylnikova G.I. Manual metodis untuk studi laboratorium dalam kimia umum. Bagian II. -Chelyabinsk: ChGMA, 1993 -176 hal.

Enterosorpsi. /Di bawah. ed. prof. PADA. Belyakova. Pusat teknologi penyerapan. - L., 1991. - 336 hal.

Non-logam-organogen (O, C, H, N, P, S), serta halogen, membentuk siklus biogeokimia utama alam. Senyawa anorganik sederhana dari non-logam ini (H2 O, CO, CO2, NH3, NO2, SO2, H2 SO4, H3 PO4, dll.) adalah produk limbah dari manusia dan hewan. Fragmen dari siklus tersebut merupakan transformasi beberapa senyawa organogen menjadi senyawa lain dengan partisipasi berbagai jenis bakteri, misalnya di dalam tanah terjadi transisi H2 → H2 O, CO → CO2, N2 → NH3, NH3 → NO2, NO3 - → NO2, NO3 - → NH3, S → S2 O3 2- → SO2 → SO4 2- . Dengan menyusun unsur-unsur organogenik dalam urutan menurun dari isinya (dalam berat), kita mendapatkan: O > C > H > N > P > S. Menurut deret ini, dan bukan daya tarik tradisional untuk kelompok-kelompok Sistem Periodik, kita akan mempertimbangkan sifat-sifat non-logam-organogen.

4.1. Oksigen

Oksigen adalah unsur yang menopang kehidupan di Bumi. Atmosfer mengandung sekitar 20,8% oksigen. Komponen baja udara adalah nitrogen dominan N2 (78,08%), serta Ar (0,93%), CO2 (0,02 - 0,04%), Ne (1,92 10-3%), He (5,24 10-4%), Kr (1,14 10-4%), H2 (5,0 10-5%), Xe (8,7 10-6%). Perlu diperhatikan bahwa isi dari

Oksigen di atmosfer secara mengejutkan tetap konstan, meskipun semua proses oksidatif respirasi dan pembakaran terjadi di Bumi. Faktor utama yang menjaga kestabilan kandungan oksigen di atmosfer bumi adalah fotosintesis, dan kontribusi utama tidak dibuat oleh tanaman hijau terestrial, tetapi oleh plankton dan ganggang lautan dunia, yang menyumbang sekitar 80% dari oksigen yang dilepaskan. Secara umum, kehidupan di Bumi hanya dimungkinkan dalam kisaran kandungan oksigen yang cukup sempit di atmosfer: dari 13 hingga 30%. Pada kandungan oksigen kurang dari 13%, makhluk aerobik (yaitu, menggunakan oksigen dalam kehidupan mereka) mati, dan pada tingkat yang lebih tinggi dari 30%, proses oksidasi dan pembakaran begitu kuat sehingga bahkan kain basah pun dapat terbakar, dan sambaran petir pertama membakar segala sesuatu di bumi menjadi abu.

Untuk banyak organisme hidup, bagian penting dari metabolisme (metabolisme) adalah siklus pernapasan, yang mengarah pada pembentukan cepat banyak zat. Jadi, di udara yang dihembuskan, selain CO2, sejumlah kecil mengandung hidrokarbon, alkohol, amonia, asam format HCOOH, asam asetat CH3 COOH, formaldehida HCHO, kadang-kadang aseton (CH3) 2 CO. Ketika seseorang bernafas pada ketinggian 10 km di udara yang dijernihkan, karena kekurangan oksigen di dalamnya, kandungan amonia, amina, fenol, aseton meningkat tajam dalam campuran gas yang dihembuskan, dan bahkan hidrogen sulfida muncul.

Tanpa oksigen, banyak proses kehidupan yang sangat penting, terutama respirasi, tidak mungkin terjadi. Hanya beberapa tumbuhan dan hewan paling sederhana yang dapat hidup tanpa oksigen dan oleh karena itu disebut anaerobik. Dalam organisme hidup, oksigen dihabiskan untuk oksidasi berbagai zat, dan proses utamanya adalah reaksi oksigen dengan atom hidrogen untuk membentuk air, sebagai akibatnya sejumlah besar energi dilepaskan. Organisme aerobik juga memperoleh energi dengan mengoksidasi nutrisi dalam sel dan jaringan menjadi CO2, H2O,

(NH2)2CO.

Selama respirasi normal, molekul oksigen yang masuk ke paru-paru direduksi menjadi air: O2 + 4H+ + 4e 2H2 O, dan ion H+ bersama dengan elektron dilepaskan ketika substrat organik tubuh kehilangan atom H: [substrat (4H)] → 4H + substrat → 4H + + 4e + substrat. Dalam patologi, pemulihan tidak lengkap terjadi: O2 + 2H + + 2e H2 O2 atau O2 + e O2 -. Radikal ini disebut

radikal superoksida (SOP). Ini bisa berguna ketika menghancurkan sel-sel yang tumbuh di luar kendali, tetapi juga bisa sangat beracun ketika menghancurkan membran sel sel-sel sehat yang dibutuhkan tubuh. Selain itu, efek berbahaya COP adalah menonaktifkan enzim, mendepolimerisasi polisakarida, dan menyebabkan kerusakan tunggal pada struktur DNA. Setiap zat organisme dengan potensi yang sesuai dapat mengambil bagian dalam reduksi satu elektron menengah O2 menjadi COP. Dalam hal ini, H2 O2 terbentuk, yang pada tahap berikutnya dari reduksi satu elektron memberikan radikal hidroksida OH yang sangat reaktif, yang dengan cepat mengoksidasi zat sel apa pun. Molekul O2 hidrofobik dengan mudah masuk ke dalam sel melalui membran lipid hidrofobik dan mulai mengoksidasi zat organik menjadi radikal O2 - dan OH. Radikal kutub ini "terkunci" di dalam sel, karena mereka tidak dapat kembali melalui membran sel. Untuk membalas "agresivitas" mereka adalah enzim khusus superoksida dismutase, katalase dan peroksidase. Selain itu, ada zat bermolekul rendah - antioksidan (misalnya, vitamin A dan E), yang secara non-enzimatik menetralkan partikel berbahaya ini. COP, misalnya, juga secara aktif terikat oleh ion Fe(3+). Kadang-kadang isolasi COP berguna, misalnya, antibiotik antitumor (bleomycin) membentuk kompleks dengan ion logam Mn +, yang mengkatalisis reduksi cepat O2 menjadi COP, yang menghancurkan DNA dalam tumor.

Modifikasi alotropik oksigen - ozon O3. Di atmosfer, ozon dibentuk oleh reaksi fotokimia O2 + O → hν → O3, dan oksigen aktif atom juga terbentuk karena reaksi NO + O2 → NO2 + O. Efek yang berguna dari ozon di atmosfer adalah bahwa ozon tidak hanya menyerap bagian yang aktif secara biologis dan dengan demikian berbahaya dari radiasi ultraviolet Matahari, tetapi juga mengambil bagian dalam pembentukan rezim termal permukaan planet kita. Ini memerangkap panas yang meninggalkan Bumi dalam interval spektral ("jendela transparansi") di mana CO2 dan H2O menyerap panas ini dengan buruk. Ozon sangat beracun bagi manusia. Konsentrasi maksimum yang diizinkan (MAC) di udara adalah 0,5 mg/m3. Ozon mengubah struktur paru-paru, menghambat fungsinya, sehingga mengurangi resistensi terhadap penyakit pernapasan. Menjadi agen pengoksidasi terkuat (di tempat ke-2 setelah fluor), ozon secara intensif mengoksidasi asam amino dan enzim yang mengandung belerang.

(sistein HSCH2 CH(NH2 )COOH, metionin CH3 SCH2 CH2 CH(NH2 )COOH, juga triptofan C8 H6 NCH2 CH(NH2 )COOH, histidin C3 H3 N2 CH(NH2 )COOH, tirosin HOC6 H4 CH2 CH COOH.

Dengan demikian, molekul oksigen O2 tidak beracun bagi organisme hidup, tidak seperti bentuk lain: ozon O3, molekul O2 tereksitasi, radikal OH, atom O, radikal HO2, COP O2 - .

4.2. Karbon

Karbon dalam hal kandungannya dalam tubuh (21%) dan pentingnya bagi organisme hidup adalah salah satu organogen yang paling penting. Karena manual ini dikhususkan untuk kimia bioanorganik, kami tidak akan menyentuh senyawa organik satwa liar, yang merupakan subjek studi kimia bioorganik. Senyawa karbon yang paling sederhana, misalnya karbon bebas dalam bentuk jelaga dan oksida CO-nya, bersifat racun bagi manusia. Kontak yang terlalu lama dengan jelaga atau debu batu bara menyebabkan kanker kulit ("penyakit penyapu cerobong", seperti yang disebut sebelumnya). Debu batubara terkecil menyebabkan perubahan struktur paru-paru, dan karenanya mengganggu fungsinya. Sangat beracun adalah CO oksida, efek toksik yang disebabkan oleh fakta bahwa CO mengikat hemoglobin darah ~ 10 3 kali lebih mudah daripada oksigen, dan karena itu menyebabkan mati lemas.

Karbon dioksida CO2 hadir di biosfer sebagai produk respirasi dan produk oksidasi. Emisi tahunan CO dan CO2 ke atmosfer adalah 2.108 dan 9.109 ton

masing-masing (sebagai perbandingan, pelepasan hidrokarbon adalah 8.107 ton per tahun). CO2 sedikit larut dalam air, sehingga keberadaannya dalam biofluida dapat diabaikan. Namun, reaksi enzimatik penting CO2 + Cl- + H2 O → HCO3 - + H + + Cl- terjadi di perut, akibatnya protein dipecah dalam lingkungan asam. Perhatikan bahwa tanpa enzim, reaksi ini berlangsung dalam arah yang berlawanan.

4.3. Hidrogen

Hidrogen hadir di alam dalam bentuk air dan berbagai senyawa organik (Tabel 1). Air merupakan lingkungan hidup utama suatu organisme. Ini melarutkan sebagian besar zat yang terlibat dalam proses metabolisme. Kandungan air dalam organ dan jaringan tubuh cukup tinggi:

Tabel 3

jaringan, organ, bio
cairan
Otak
Sumsum tulang belakang
jus lambung
plasma darah
cairan air mata

Lingkungan fisiologis bagi manusia adalah larutan NaCl 0,9%. Air memiliki panas spesifik yang tinggi dan, karena pertukaran panas yang lambat dengan lingkungan, mempertahankan suhu tubuh yang konstan. Ketika terlalu panas, air menguap dari permukaan tubuh. Karena tingginya panas penguapan air, proses ini disertai dengan biaya energi, dan suhu tubuh turun. Di lingkungan perairan, karena sistem penyangga (karbonat, fosfat dan hemoglobin), keseimbangan asam-basa tubuh tetap terjaga.

Seperti dapat dilihat dari Tabel 3, rata-rata pH tubuh sesuai dengan pH salin dan berkisar antara 6,8-7,4. Namun, organ dan jaringan individu mungkin memiliki nilai pH yang sangat berbeda dari fisiologis. Jadi, di lambung, keasamannya tinggi, dan pHnya 0,9 - 1,1. Ini diperlukan agar di bawah aksi enzim pepsin, yang aktif dalam lingkungan asam, peptida dari komponen protein makanan dibelah. Empedu memiliki reaksi sedikit basa (pH 7,5 - 8,5), yang diperlukan untuk hidrolisis lemak basa.

4.4. Nitrogen

Nitrogen hadir dalam organisme hidup dalam bentuk berbagai senyawa organik: asam amino, peptida, basa purin, dll, serta dalam bentuk N2 bebas yang berasal dari udara yang dihirup. Siklus nitrogen di alam terkait erat

menyebut geosfer dan biosfer, menegaskan kesatuan mereka. Ada banyak bakteri yang dapat dengan mudah mengubah satu senyawa nitrogen menjadi senyawa lain, dan dengan perubahan tingkat oksidasi nitrogen. Jadi, misalnya, jika dalam teknologi sintesis amonia dilakukan dalam kondisi yang keras, maka di biosfer pengikatan N 2 atmosfer dan konversinya menjadi NH3 berlangsung dengan cara enzimatik yang lebih mudah dengan partisipasi nitrogenase:

N2 + 16ATP + 8e + 8H+ 2NH3 + 16ADP + 16[P dalam fosfat anorganik] + H2, di mana ATP dan ADP masing-masing adalah adenosin trifosfat dan adenosin difosfat, dan diyakini bahwa ATP asli dalam bentuk kompleks dengan Mg. Mikroorganisme yang terlibat dalam reaksi ini hadir dalam bintil akar beberapa tanaman, serta

di alga biru-hijau. Enzim nitrogenase, yang mengandung protein, serta Mo dan Fe, hanya aktif dalam kondisi anaerobik. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika memulihkan

Ketika N2 direduksi menjadi NH3, NH=NH dan NH2 -NH2 tidak terbentuk. Hal ini menunjukkan bahwa mungkin ada 2 pusat aktif pada enzim: di satu, molekul nitrogen terpecah, dan di sisi lain, atom H terkoordinasi. Transformasi timbal balik lainnya juga terjadi di alam.

senyawa nitrogen: nitrifikasi atau oksidasi NH3 menjadi NO2, serta pengurangan ion nitrat dari pupuk di bawah aksi enzim tanaman atau bakteri anaerob

riy ke NO2 atau bahkan ke NH3. Senyawa nitrogen anorganik biasanya beracun

ny, dengan pengecualian zat sederhana N2 dan sejumlah kecil N2 O. Setiap tahun, ~ 5.107 ton berbagai nitrogen oksida NOx dan ~ 107 ton senyawa nitrogen lainnya dipancarkan ke atmosfer. Molekul NO, menurut konsep modern, meskipun tampak

kesulitan pembentukannya dari zat sederhana hadir di atmosfer dalam jumlah besar. Dipercaya bahwa hingga 7.107 ton N2 atmosfer per tahun bereaksi dengan O2 sebagai hasil dari proses suhu tinggi seperti pembakaran industri dan transportasi. Terlihat bahwa nitrogen oksida, seperti ozon, dapat berinteraksi dengan produk pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna dengan pembentukan arus tinggi.

sinus peroksonitrat RCOOONO2 . Di bawah aksi radiasi matahari di atmosfer bagian atas, reaksi fotokimia terjadi dengan partisipasi NOx, yang dikatalisis oleh partikel debu padat yang terkandung di sana. TIDAK dalam tubuh manusia

terbentuk dalam jumlah ~100 mg per hari dari arginin sesuai dengan reaksi: NH \u003d C (NH2) - NH (CH2) 3 CH (NH2) COOH + 3 / 2O2 → NO-sintetase enzim → H2 NCONH (CH2 ) 3 CH (NH2) COOH + 2NO + H2 O. Diketahui bahwa molekul NO mampu menembus sel-sel dinding pembuluh darah dan mengatur aliran darah; selain itu, NO mengontrol sekresi insulin, filtrasi ginjal, proses reparatif

di jaringan, dll. Jadi, NO adalah molekul bermuka dua yang menunjukkan efek toksik dan tidak diragukan lagi menguntungkan. Misalnya, ketika mengambil obat kardiologis umum seperti nitrogliserin, itu dihidrolisis dengan formasi ion nitrat, yang direduksi oleh besi hemoglobin menjadi NO, dan kemudian NO yang menyebabkan relaksasi otot polos pembuluh darah. Oksida nitrogen lainnya

NO2 , N2 O3 sangat beracun dan dapat menyebabkan mati lemas dan edema paru. Ion nitrit NO2 - sangat beracun, karena mengoksidasi methemoglobin dan mengganggu proses transfer O2 dalam tubuh. Selain itu, ion nitrit membentuk nitrosamin karsinogenik di perut. Namun, NaNO2 sebelumnya digunakan sebagai vasodilator untuk angina pektoris dan vasospasme serebral. Baru-baru ini, karena toksisitasnya yang tidak diragukan, NaNO2 ditinggalkan, menggantikannya dengan nitrogliserin atau nitrosorbat.

yang tidak memiliki efek samping tersebut. Menghirup uap amonia NH3 dalam jumlah besar berbahaya, karena amonia menciptakan lingkungan yang sangat basa pada permukaan selaput lendir laring dan paru-paru, yang menyebabkan iritasi dan pembengkakan.

Selain itu, molekul NH3 kecil dengan mudah menembus membran sel dan bersaing dengan banyak ligan dalam koordinasi dengan ion logam.

Kami menaruh perhatian besar pada peran logam. Namun, harus diingat bahwa beberapa non-logam juga mutlak diperlukan untuk berfungsinya tubuh.

silikon

Silikon juga merupakan elemen jejak yang penting. Ini telah dikonfirmasi oleh penelitian yang cermat tentang nutrisi tikus yang menggunakan diet yang berbeda. Berat badan tikus meningkat secara nyata ketika natrium metasilikat (Na2(SiO)3 .9H2O) ditambahkan ke dalam makanan mereka (50mg per 100g). ayam dan tikus membutuhkan silikon untuk pertumbuhan dan perkembangan rangkanya. Kurangnya silikon menyebabkan pelanggaran struktur tulang dan jaringan ikat. Ternyata, silikon hadir di area tulang di mana kalsifikasi aktif terjadi, misalnya, di sel pembentuk tulang, osteoblas. Dengan bertambahnya usia, konsentrasi silikon dalam sel menurun.

Sedikit yang diketahui tentang proses di mana silikon terlibat dalam sistem kehidupan. Itu ada dalam bentuk asam silikat dan, mungkin, berpartisipasi dalam ikatan silang karbon. Pada manusia, asam hialuronat tali pusat ternyata merupakan sumber silikon terkaya. Ini mengandung 1,53 mg silikon bebas dan 0,36 mg silikon terikat per gram.

Selenium

Kekurangan selenium menyebabkan kematian sel otot dan menyebabkan kegagalan otot, khususnya gagal jantung. Studi biokimia kondisi ini menyebabkan penemuan enzim glutathione peroksidase, yang menghancurkan peroksida.Kekurangan selenium menyebabkan penurunan konsentrasi enzim ini, yang pada gilirannya menyebabkan oksidasi lipid. Kemampuan selenium untuk melindungi dari keracunan merkuri sudah dikenal luas. Jauh lebih sedikit diketahui adalah fakta bahwa ada korelasi antara diet tinggi selenium dan kematian akibat kanker yang rendah. Selenium termasuk dalam makanan manusia dalam jumlah 55.110 mg per tahun, dan konsentrasi selenium dalam darah adalah 0,09 0,29 g/cm. Ketika diminum, selenium terkonsentrasi di hati dan ginjal. Contoh lain dari efek perlindungan selenium terhadap keracunan dengan logam ringan adalah kemampuannya untuk melindungi terhadap keracunan oleh senyawa kadmium. Ternyata, seperti dalam kasus merkuri, selenium memaksa ion beracun ini untuk mengikat ke pusat aktif ionik, yang tidak terpengaruh oleh efek toksiknya.

Arsenik

Terlepas dari efek toksik arsenik dan senyawanya yang terkenal, ada bukti yang dapat dipercaya bahwa kekurangan arsenik menyebabkan penurunan kesuburan dan penghambatan pertumbuhan, dan penambahan natrium arsenit ke makanan telah menyebabkan peningkatan laju pertumbuhan di manusia.

Klorin dan bromin

Anion halogen berbeda dari yang lainnya karena anionnya sederhana dan bukan anion okso. Klorin sangat tersebar luas, mampu melewati membran dan berperan penting dalam menjaga keseimbangan osmotik. Klorin hadir sebagai asam klorida dalam jus lambung. Konsentrasi asam klorida dalam jus lambung manusia adalah 0,4-0,5%.

Ada beberapa keraguan tentang peran bromin sebagai elemen jejak, meskipun efek sedatifnya diketahui dengan pasti.

Fluor

Fluor mutlak diperlukan untuk pertumbuhan normal, dan kekurangannya menyebabkan anemia. Banyak perhatian telah diberikan pada metabolisme fluoride sehubungan dengan masalah karies gigi, karena fluoride melindungi gigi dari karies.

Karies gigi telah dipelajari dengan cukup detail. Ini dimulai dengan pembentukan noda di permukaan gigi. Asam yang dihasilkan oleh bakteri melarutkan email gigi di bawah noda, tapi anehnya, bukan dari permukaannya. Seringkali permukaan atas tetap utuh sampai area di bawahnya benar-benar hancur. Diasumsikan bahwa pada tahap ini, ion fluoride dapat memfasilitasi pembentukan appatite. Dengan demikian, remineralisasi kerusakan yang telah dimulai dilakukan.

Fluoride digunakan untuk mencegah kerusakan email gigi. Fluorida dapat ditambahkan ke pasta gigi atau dioleskan langsung ke gigi. Konsentrasi fluoride yang dibutuhkan untuk mencegah karies dalam air minum adalah sekitar 1 mg/l, tetapi tingkat konsumsi tidak hanya bergantung pada ini. Penggunaan fluorida konsentrasi tinggi (lebih dari 8 mg / l) dapat mempengaruhi proses keseimbangan halus pembentukan jaringan tulang. Penyerapan fluoride yang berlebihan menyebabkan fluorosis. Fluorosis menyebabkan gangguan pada fungsi kelenjar tiroid, penghambatan pertumbuhan dan kerusakan ginjal. Paparan fluoride yang berkepanjangan pada tubuh menyebabkan mineralisasi tubuh. Akibatnya, tulang menjadi cacat, yang bahkan dapat tumbuh bersama, dan ligamen mengapur.

Yodium

Peran fisiologis utama yodium adalah partisipasi dalam metabolisme kelenjar tiroid dan hormon yang melekat padanya. Kemampuan kelenjar tiroid untuk mengakumulasi yodium juga melekat pada kelenjar ludah dan susu. Begitu juga dengan beberapa organ lainnya. Saat ini, bagaimanapun, diyakini bahwa yodium hanya memainkan peran utama dalam kehidupan kelenjar tiroid.

Kekurangan yodium menyebabkan gejala khas: kelemahan, kulit menguning, perasaan dingin dan kering. Pengobatan dengan hormon tiroid atau yodium menghilangkan gejala-gejala ini. Kekurangan hormon tiroid dapat menyebabkan pembesaran kelenjar tiroid. Dalam kasus yang jarang terjadi (kejengkelan dalam tubuh berbagai senyawa yang mengganggu penyerapan yodium, seperti tiosianat atau agen antitiroid gondok, ditemukan dalam berbagai jenis kubis), gondok terbentuk. Kekurangan yodium memiliki efek yang sangat kuat pada kesehatan anak-anak, mereka tertinggal dalam perkembangan fisik dan mental. Diet kekurangan yodium selama kehamilan menyebabkan kelahiran anak-anak hipotiroid (kretin).

Kelebihan hormon tiroid menyebabkan kelelahan, gugup, tremor, penurunan berat badan, dan keringat berlebihan. Hal ini terkait dengan peningkatan aktivitas peroksidase dan, akibatnya, dengan peningkatan iodinasi tiroglobulin. Kelebihan hormon bisa menjadi hasil dari tumor tiroid. Dalam pengobatan, isotop radioaktif yodium digunakan, yang mudah diserap oleh sel-sel kelenjar tiroid.

Tujuan Pelajaran:

• menggeneralisasi, menganalisis dan memperluas pengetahuan siswa tentang non-logam, perannya dalam alam hidup dan mati, dalam kehidupan manusia, perlunya penanganan non-logam yang tepat, peran setiap orang dalam memecahkan masalah lingkungan atmosfer;
• untuk mengarahkan siswa pada penerapan pengetahuan baru dalam sistem konsep multidisiplin.

Moto pelajaran: "Kekuatan dan kekuatan sains - dalam banyak fakta, tujuannya - dalam generalisasi dari banyak ini." (D.I. Mendeleev)

Peralatan (di meja demonstrasi):

• sampel non-logam: yodium, brom, belerang;
• pensil, gelas kristal, faience, sampel keramik, kaca.

Di meja: ilustrasi patung, bangunan, mineral bukan logam.

Selama kelas

I. Perumusan tujuan kognitif. Perendaman emosional dalam topik

Hallo teman-teman! Saya senang melihat Anda semua, dan saya berharap pertemuan kita akan menarik dan informatif. Kami menyelesaikan perkenalan kami dengan dunia non-logam dan hari ini dalam pelajaran kami akan merangkum semua yang telah kami pelajari.

Saya ingin memulai pelajaran dengan kalimat S. Shchipachev

: Semuanya, mulai dari sehelai rumput kecil hingga planet
Ini terdiri dari elemen tunggal.

(Tayangan slide presentasi dimulai.) Apa kesamaan dari semua ilustrasi ini? (mendengarkan jawaban siswa). Ya, semua ini dibentuk oleh sekelompok kecil elemen, yang namanya non-logam. Hari ini, dari banyak fakta, kami akan menyoroti yang paling penting, paling lengkap mencirikan dunia dari zat yang menakjubkan ini.

Saya menjelaskan urutan kerja dalam kelompok, syarat-syarat penyajian hasil.

II. Kerja analitis dalam kelompok.

Saya menarik perhatian siswa ke prasasti pelajaran, menjelaskan tujuan pelajaran, dan siswa memulai kerja kelompok analitis (10-12 menit), di mana musik klasik berbunyi.

1. Kerja kelompok meliputi kegiatan-kegiatan berikut ini:
2. Studi literatur pendidikan dan sains populer;
3. Bekerja dengan materi visual (atlas geografis untuk kelas 9, koleksi)
4. Analisis Bagan
5. Mengisi tabel

Prasyarat untuk pekerjaan yang sukses di seminar dan pelaksanaan tugas yang ditetapkan adalah untuk menyediakan setiap tempat kerja dengan satu set literatur, alat bantu visual dan sarana lainnya.

Latihan 1.

Non-logam di alam. Nilai non-logam bagi kehidupan manusia.

1. Unsur apa yang disebut nonlogam? Berapa banyak unsur bukan logam dalam tabel periodik?

2. Apa efek rumah kaca? Apa peran senyawa hidrogen dari karbon dalam hal ini?

Sumber informasi:

1. Ensiklopedia Anak, v.3, hlm. 433, M., 1975

2. Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. Kimia Anorganik - 9. M., 1988, hlm. 93-95

Tugas 5.

Nilai nonlogam dan senyawanya dalam industri dan kehidupan manusia.

1 Apa itu industri silikat? Apa saja cabang di industri silikat? Apa bahan bakunya? Lihatlah koleksi "Kaca dan produk kaca", "Bahan bangunan", "Bahan mentah untuk industri konstruksi" dan pilih sampel dari mereka untuk menggambarkan jawaban Anda di papan tulis. Gambarkan hasilnya dalam bentuk diagram 1 pada selembar kertas A3 (Lampiran 5).

4. Apa itu majolica? Tanah liat? Gzhel? Apa hubungannya dengan industri silikat?

3. Menurut Anda mengapa asam sulfat disebut "roti industri"?

Sumber informasi:

1. Ensiklopedia Anak, v.3, hlm. 438, M., 1975

2. Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. Kimia Anorganik - 9. M., 1988, hlm. 90-93.

3. Membaca buku tentang kimia anorganik. Bagian 2., M., Pencerahan, 1975, hlm. 284-286

4. Feldman F.G., Rudzitis G.E. Kimia Kelas 9, M., Pencerahan, 1994, hlm. 97

5. Kimia untuk kemanusiaan. Volgograd, 2005, hlm. 43-48

AKU AKU AKU. Presentasi hasil kerja kelompok.

Perwakilan kelompok membuat presentasi tentang topik mereka. Untuk mengilustrasikan jawaban di papan tulis, anak sekolah menggunakan sampel dari koleksi "Kaca dan produk kaca", "Bahan bangunan", "Bahan mentah untuk industri konstruksi". Sebelum memulai presentasi, mereka meletakkan di papan tulis diagram dan diagram yang telah diberikan untuk dianalisis.

Urutan di mana hasil disajikan ditentukan oleh nomor tugas.

Berdasarkan materi yang disajikan di papan tulis, semua siswa membuat ringkasan singkat dari pelajaran.

IV. Pembahasan hasil. Temuan.

Saya mengatur diskusi singkat tentang hasil seminar, dan merumuskan kesimpulan.

V. Hasil pelajaran. Analisis reflektif.

Saat menyimpulkan hasil seminar, saya kembali ke motto pelajaran. Siswa membuat kesimpulan tentang pencapaian tujuan pelajaran.

Dengan latar belakang musik klasik, saya memberikan kartu analisis reflektif kepada siswa, di mana mereka menunjukkan kelas, nama belakang, nama depan, mengevaluasi pekerjaan mereka dalam pelajaran, pekerjaan kelompok dan bentuk organisasi pelajaran pada skala 5 poin.

Kemudian siswa menjawab pertanyaan berikut:

1. Apa yang paling Anda sukai dari pelajaran tersebut?

2. Apa gunanya pelajaran ini bagi Anda?

3. Kesulitan apa yang kamu hadapi dalam pelajaran?

Kartu analisis reflektif

Kelas _____________________

Nama keluarga, nama _______________________________

Pekerjaan Anda di kelas _____________

Kerja kelompok _______________

Bentuk organisasi pelajaran _______________