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

 

Педиатрический факультет

Кафедра общей и биоорганической химии - теоретическая

Реферат на тему:

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

Содержание

Глава 1. Общая характеристика марганца и хрома

.1История открытия марганца, общие сведения

.2Получение марганца

.3 Химические свойства марганца и его соединений

.4 История открытия хрома, общие сведения

.5 Получение хрома

.6 Химические свойства хрома и его соединений

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома

Глава 3. Нормы потребления марганца и хрома

.1 Нормы потребления марганца, недостаток и переизбыток микроэлемента

.2 Нормы потребления хрома, недостаток и переизбыток микроэлемента

Глава 4. Пищевые источники микроэлементов

.1 Пищевые источники марганца

.2 Пищевые источники хрома

Список литературы

Глава 1. Общая характеристика марганца и хрома

.1 История открытия марганца, общие сведения

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

Ма?рганец - элемент <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82> побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периодапериодической системы химических элементов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2> Д. И. Менделеева <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B5%D0%B2,_%D0%94%D0%BC%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D0%98%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87> с атомным номером <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80> 25. Обозначается символом Mn (лат. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Manganum, ма?нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 - калий марганец о четыре). Простое вещество <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE>марганец - металл <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB> серебристо-белого цвета <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82>. Наряду с железом <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE> и его сплавами относится к чёрным металлам <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B>. Известны пять аллотропных модификаций марганца - четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.Конфигурация валентных электронов Mn 4s23d54p0. Для марганца характерны степени окисления: +2 ( например, MnO, Mn(OH)2), +3, +4(MnO2, Mn(OH)4, H4MnO4, H2MnO3), +6 (MnO3, H2MnO4, K2MnO4), +7 (Mn2O7, HMnO4, KMnO4).

1.2Получение марганца

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

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

·Чистый металлический марганец получают электролизом.

1.3 Химические свойства марганца и его соединений

Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2 ? MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4> (Mn + 2H2O ?(t) Mn(OH)2 + H2?), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.

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

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

С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:

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

В щелочном растворе марганец устойчив.

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

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

MnO +3O2?6MnO2

Марганец (II) оксид растворяется в кислотах:

+ 2H+ + 5H2O?[Mn(H2O)6]2+

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

(OH)2 + H2O2?H2MnO3? + H2O

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

+ 2KNO3 + 4KOH?K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O

Образуются соли марганцовистой H2MnO4 и марганцовой HMnO4 кислот.

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

Соединения Mn(VI) - неустойчивы. В растворах могут превращаться в соединения Mn(II), Mn(IV), Mn(VII): оксид марганца (VI) MnO3 - темно-красная масса, вызывающая кашель. Гидратная форма MnO3 - слабая марганцовистая кислота H2MnO4, которая существует только в водном растворе. Ее соли (манганаты) легко разрушаются в результате гидролиза и при нагревании. При 50? С MnO3 разлагается:

MnO3?2MnO2 +O2

и гидролизуется при растворении в воде:

MnO3 + H2O? MnO2 +2HMnO4

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

2O7 ? 2 MnO2 +O3

При растворении в холодной воде образуется кислота:

2O7 + H2O ?2HMnO4

.4 История открытия хрома, общие сведения

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

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

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

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

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

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

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

.5 Получение хрома

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

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

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

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

) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;

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

) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём:

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

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

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

·разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;

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

.6 Химические свойства хрома и его соединений

марганец хром микроэлемент организм

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

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

Большинство соединений хрома имеет яркую окраску самых разных цветов.

Соединения трехвалентного хрома химически инертны.

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

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

2Cr(OH)2 + 0,5O2= Cr2O3 + 2 H2O

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

CrCl2 + 2 HgO + 3H2O + 0,5O2 = 2HgCl2 + 2 Cr(OH)3?

(грязно-зеленый осадок)

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

(OH)3 + 3H3O+ = [Cr(H2O)6]3+ (сине-фиолетовый раствор)

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

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

(SO4)3 + KClO3 + 10 KOH = 2K2CrO4 + 3 K2SO4 + KCl + 5H2O

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

Хромовые кислоты образуются при растворении в воде CrO3. Это сильно токсичные растворы желтого, оранжевого и красного цвета, обладающие окислительными свойствами. CrO3 образует полихромовые кислоты, например, H2CrO4, H2Cr2O7, H2Cr3O10, H2Cr4O13. Цвета растворов меняются от желтого до красного.

Глава 2. Биологическая роль марганца и хрома

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

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

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

Марганец участвует в синтезе витамина С и В12.

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

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

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

KMnO4+5H2O2+6CH3COOH=2Mn(CH3COO)2+2CH3COOK+8H2O+5O2

Для лечения острых отравлений перманганатом используется 3%-ный водный раствор H2O2 , подкисленный уксусной кислотой.

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

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

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

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

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

CrO3 обладает прижигающим действием, это свойство используют в медицине.

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

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

Глава 3. Нормы потребления марганца и хрома

.1 Нормы потребления марганца, недостаток и переизбыток микроэлемента

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

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

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

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

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

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

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

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

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

? хроническая усталость, слабость, раздражительность;

? аллергический насморк, склонность к бронхоспазмам;

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

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

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

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

.А.Я Губергриц "Лечебное питание"

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

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

Педиатрический факультет Кафедра общей и биоорганической химии - теоретическая Реферат на тему:

Больше работ по теме: