Органічні сполуки. Класи органічних сполук

Головна

Програми

d-ЕЛЕМЕНТИ ТА ЇХ СПОЛУКИ

До d-блоку відносяться 32 елементи періодичної системи. d-Елементи входять у 4-7-і великі періоди. У атомів IIIБ-групи утворюється перший електрон на d-орбіталі. У наступних Б-групах відбувається заповнення d-підрівня до 10 електронів (звідси назва d-елементи). Будова зовнішніх електронних оболонок атомів d-блоку описується загальною формулою (n-1)d a ns b де а = 1-10, b = 1-2.

Особливістю елементів цих періодів є непропорційно повільне зростання атомного радіусуіз зростанням числа електронів. Така відносно повільна зміна радіусів пояснюється так званим лантаноїдним стиском внаслідок проникнення ns-електронів під d-електронний шар. В результаті спостерігається незначна зміна атомних та хімічних властивостей d-елементів із збільшенням атомного номера. Подібність хімічних властивостей проявляється у характерній рисі d-елементів утворювати комплексні сполуки з різноманітними лігандами.

Важливою властивістю d-елементів є змінна валентність і, відповідно, різноманітність ступенів окиснення. Ця особливість пов'язана головним чином з незавершеністю переднього d-електронного шару (крім елементів ІБ-і IIБ-груп). Можливість існування d-елементів у різних ступенях окиснення визначає широкий діапазон окиснювально-відновних властивостей елементів. У нижчих ступенях окиснення d-елементи виявляють властивості металів. Зі збільшенням атомного номера у групах Б металеві властивості закономірно зменшуються.

У розчинах кисневмісні аніони d-елементів з найвищим ступенемокиснення виявляють кислотні та окисні властивості. Катіонні форми нижчих ступенів окислення характеризуються основними та відновними властивостями.

d-елементи у проміжному ступені окислення виявляють амфотерні властивості. Ці закономірності можна розглянути з прикладу сполук молібдену:

Зі зміною властивостей змінюється фарбування комплексів молібдену в різних ступенях окиснення (VI - II):

У період із збільшенням заряду ядра спостерігається зменшення стійкості сполук елементів у вищих ступенях окиснення. Паралельно зростають окисно-відновні потенціали цих сполук. Найбільша окисна здатність спостерігається у феррат-іонів та перманганат-іонів. Слід зазначити, що у d-елементів при наростанні відносної електронегативності посилюються кислотні та неметалічні властивості.

Зі збільшенням стійкості з'єднань під час руху зверху вниз у Б-групах одночасно зменшуються їх окисні властивості.

Можна припустити, що в ході біологічної еволюції відбиралися сполуки елементів у проміжних ступенях окиснення, які характеризуються м'якими окислювально-відновними властивостями. Переваги такого відбору очевидні: вони сприяють плавному перебігу біохімічних реакцій. Зменшення ОВ потенціалу створює передумови для тоншого «регулювання» біологічних процесів, що забезпечує виграш енергії. Функціонування організму стає менш енергоємним, а отже, більш економічним щодо споживання харчових продуктів.

З погляду еволюції для організму стає виправданим існування d-елементів у нижчих ступенях окиснення. Відомо, що іони Мn 2+, Fе 2+, З 2+за фізіологічних умов не є сильними відновниками, а іони Сu 2+і Fе 2+практично не виявляють в організмі відновлювальних властивостей. Додаткове зниження реакційної здатності відбувається при взаємодії цих іонів із біоорганічними лігандами.

Може здатися, що сказаному вище суперечить важлива роль біоорганічних комплексів молібдену (V) і (VI) в різних організмах. Однак і це узгоджується з загальною закономірністю. Незважаючи на вищий ступінь окислення такі сполуки виявляють слабкі окисні властивості.

Необхідно відзначити високі комплексоутворюючі здібності d-елементів, які зазвичай значно вищі, ніж у s- та p-елементів. Це насамперед пояснюється можливостями d-елементів бути як донорами, і акцепторами пари електронів, утворюють координаційне з'єднання.

У разі гідроксокомплексу хрому [Сr(ОН) 6]3-іон металу є акцептор пари електронів. Гібридизація 3d 24sp 3-орбіталей хрому забезпечує стійкіший енергетичний стан, ніж при розташуванні електронів хрому на орбіталях гідроксогруп.

З'єднання [СrСl 4]2-утворюється, навпаки, внаслідок того, що неподілені d-електрони металу займають вільні d-орбіталі лігандів, оскільки даному випадкуенергія цих орбіталей нижча.

Властивості катіону Сr 3+показують мінливість координаційних чисел d-елементів. Найчастіше це парні числа від 4 до 8, рідше зустрічаються числа 10 і 12. Необхідно відзначити, що існують не тільки одноядерні комплекси. Відомі численні ді-, три-і тетра-ядерні координаційні сполуки d-елементів.

Прикладом може бути біодерний комплекс кобальту [Со 2(NН 3)10(Про 2)](NO 3)5, який може бути моделлю переносника кисню.

Більше 1/3 всіх мікроелементів організму складають dелементи. В організмах вони існують у вигляді комплексних сполук або гідратованих іонів із середнім часом обміну гідратної оболонки від 10 -1до 10 -10с. Тому можна стверджувати, що «вільні» іони металів в організмі не існують: це їх гідрати, або продукти гідролізу.

У біохімічних реакціях d-елементи найчастіше проявляють себе як метали-комплексоутворювачі. Лігандами у своїй виступають біологічно активні речовини, зазвичай, органічного характеру чи аніони неорганічних кислот.

Білкові молекули утворюють з d-елементами біонеорганічні комплекси – кластери чи біокластери. Іон металу (метал-комплексо-утворювач) розташовується всередині порожнини кластера, взаємодіючи з електронегативними атомами зв'язувальних груп білка: гідроксильних (-ОН), сульфгідрильних (-SН), карбоксильних (-СООН) та аміногруп білків (Н 2N -). Для проникнення іона металу в порожнину кластера необхідно, щоб діаметр іона був порівнянний з розміром порожнини. Таким чином, природа регулює формування біокластерів з іонами d-елементів певних розмірів.

Найбільш відомі металоферменти: карбоангідраза, ксантиноксидаза, сукцинатдегідрогеназа, цитохроми, рубредоксин. Вони є біокластерами, порожнини яких утворюють центри зв'язування субстратів з іонами металу.

Біокластери (білкові комплекси) виконують різні функції.

Транспортні білкові комплекси доставляють до органів кисень та необхідні елементи. Координація металу йде через кисень карбоксильних груп та азот аміногруп білка. При цьому утворюється стійка хелатна сполука.

Як координуючий метал виступають d-елементи (кобальт, нікель, залізо). Приклад залізовмісного транспортного білкового комплексу – трансферин.

Інші біокластери можуть виконувати акумуляторну (накопичувальна) роль - це залізовмісні білки: гемоглобін, міоглобін, феритин. Вони будуть розглянуті в описах властивості групи VIIIБ.

Елементи Zn, Fе, Со, Мо, Сu – життєво необхідні, входять до складу металоферментів. Вони каталізують реакції, які можна поділити на три групи:

Кислотно-основні взаємодії. Бере участь іон цинку, що входить до складу ферменту карбоангідрази, що каталізує оборотну гідратацію СО 2 у біосистемах.
Окисно-відновні взаємодії. Беруть участь іони Fе, З, Сr, Мо. Залізо входить до складу цитохрому, в ході процесу відбувається перенесення електрона:

Fе 3+→ Fе 2++ е -

3.Перенесення кисню. Беруть участь Fе, Сu. Залізо входить до складу гемоглобіну, мідь – до складу гемоціаніну. Передбачається, що це елементи зв'язуються з киснем, але з окислюються ним.

З'єднання d-елементів вибірково поглинають світло з різними довжинами хвиль. Це призводить до появи фарбування. Квантова теорія пояснює вибірковість поглинання розщепленням d-підрівнів іонів металів під впливом поля лігандів.

Добре відомі такі кольорові реакції на d-елементи:

Мn 2++ S 2-= МnS↓ (осад тілесного кольору)

Нg 2++ 2I -= НgI 2↓(жовтий або червоний осад)

До 2Сr 2Про 7+ Н 2SО 4(Конц.) = До 2SО 4+ Н 2Про + 2СrО 3↓

(кристали помаранчевого кольору)

Наведені вище реакції використовуються в аналітичної хіміїдля якісного визначення відповідних іонів Рівняння реакції з дихроматом показує, що відбувається при приготуванні хромової суміші для миття хімічного посуду. Ця суміш необхідна видалення як неорганічних, і органічних відкладень із поверхні хімічних склянок. Наприклад, жирових забруднень, які залишаються на склі після дотику пальців.

Необхідно звернути увагу, що d-елементи в організмі забезпечують запуск більшості біохімічних процесів, які забезпечують нормальну життєдіяльність.

Загальна характеристика d-елементів VIБ-групи

VIБ-групу складають елементи (перехідні метали) - хром, молібден та вольфрам. Ці рідкісні метали знаходяться в природі в невеликій кількості. Однак завдяки цілій низці корисних хімічних та фізичних властивостей, широко застосовуються не тільки в машинобудуванні та хімічній технології, але і в медичній практиці (сплав Сr-Со-Мо використовується в хірургії та стоматології, молібден та його сплави застосовуються як деталі рентгенівських трубок, з вольфраму виготовляють аноди рентгенівських трубок, сплави вольфрам екранів для захисту від γ -Променів).

Конфігурація валентних електронів Сг та Мо - (n-1)d 5ns 1, W - 5d 46s 2. Сума валентних електронів хрому, молібдену, вольфраму дорівнює 6, що визначає їх положення в VIБ-групі. У Сr і Мо останній електронний шар займають 13 електронів, W - 12. Як у більшості d-елементів цей шар нестійкий. Тому валентність хрому, молібдену та вольфраму непостійна. З цієї причини з'єднання металів групи VIБ характеризуються набором ступенів окислення від +2 до +6.

У групі d-елементів проявляється загальна тенденція: зі збільшенням порядкового номера збільшується стійкість сполук із вищим ступенем окиснення. Найсильнішим окислювачем у стані Е 6+є хром. «Прикордонний» Мо 6+виявляє слабкі окисні властивості. Молібде-нат-іон МГО 42-відновлюється лише до Мо 6Про 17(«молібденова синь»), де частина атомів молібдену має ступінь окиснення +5. Ця реакція використовується в аналітичній хімії для фотометричних визначень.

У нижчих валентних станах, слідуючи тим самим тенденції, сильніші відновлювальні властивості виявляє Сг 2+. У іонів Мо 2+та W 2+збільшення енергії іонізації призводить до зменшення відновлювальних та металевих властивостей.

Комплексні сполуки цієї групи елементів найчастіше мають координаційне число 6 та гібридизацію типу sр 3d 2, що у просторі описується октаедром.

Характерною особливістю сполук цієї групи є схильність до полімеризації (конденсації) кисневих форм елементів групи VI. Ця властивість посилюється під час руху групою зверху вниз. При цьому утворюються сполуки типу М 6Про 2412-, складені з октаедрів МоO 4та WO 4. Ці октаедри утворюють полімерні кристали. У оксиду хрому (VI) здатність до полімеризації проявляється, але слабко. Тому в оксидів молібдену та вольфраму ступінь полімеризації вищий.

За будовою електронної оболонки атомів із незаповненою d-орбіталлю, сукупності фізичних та хімічних властивостей, за схильністю до утворення електропозитивних іонів та координаційних сполук елементи VI групи відносяться до перехідних металів.

Хімічні властивості сполук хрому. Більшість сполук хрому має яскраве забарвлення самих різних квітів. Назва походить від грецьк. хромоc - колір, фарбування.

З'єднання тривалентного хрому (на відміну сполук молібдену, а вольфраму ступінь окислення +3 взагалі характерна) хімічно інертні.

У природі хром знаходиться в тривалентному (шпинель - подвійний оксид МnСrO 4- магнохроміт) та шестивалентному стані (РbСrO 4- Крокоїт). Утворює оксиди основного, амфотерного та кислотного характеру.

Оксид хрому (II) СrО – кристали червоного (червоно-коричневого) кольору або чорний пірофорний порошок, нерозчинний у воді. Відповідає гідроксиду Сr(ОН) 2. Гідроксид жовтого (вологий) або коричневого кольору. При прожарюванні на повітрі перетворюється на Сr 2Про 3(зеленого кольору):

Сr(ВІН) 2+ 0,5О 2= Сr 2O 3+ 2Н 2Про

Катіон Сr 2+- безбарвний, його безводні солі білого, а водні - синього кольору. Солі двовалентного хрому є енергійними відновниками. Водний розчин хлориду хрому (II) використовується в газовому аналізі для кількісного поглинання кисню:

2СrСl 2+ 2НgО + 3Н 2O + 0,5О 2= 2НgСl 2+ 2Сr(ВІН) 3↓

(брудно-зелений осад)

Гідроксид хрому (III) має амфотерні властивості. Легко перетворюється на колоїдний стан. Розчиняючись у кислотах і лугах, утворює аква- або гідроксокомплекси:

Сr(ВІН) 3+ 3Н 3Про += [Сr(Н 2О) 6]3+(синьо-фіолетовий розчин)

Сr(ВІН) 3+ 3ОН -= [Сr(ВІН) 6]3-(смарагдово-зелений розчин)

З'єднання тривалентного хрому, як і двовалентного, виявляють відновлювальні властивості:

Сr 2(SO 4)з+КСlО 3+ 10КОН = 2К 2СrO 4 + 3К 2SО 4 + КСl + 5Н 2Про

З'єднання хрому (VI), як правило, кисневмісні комплекси хрому. Оксид шестивалентного хрому відповідає хромовим кислотам.

Хромові кислоти утворюються при розчиненні у воді СrО 3. Це сильно токсичні розчини жовтого, помаранчевого та червоного кольору, що мають окислювальні властивості. СrО 3утворює поліхромові кислоти складу Н 2Сr n Про (3n+1) : nCrО 3+ Н 2Про → Н 2Сr n Про (3n+1) . Таких сполук може бути декілька: Н 2СrО 4, Н 2Сr 2О 7, Н 2

Природні, штучні та синтетичні високомолекулярні сполуки
Високомолекулярними сполуками називаються з'єднання з великою молекулярною вагою, що виражається в десятках, сотнях тисяч та мільйонах к. е.; інша назва їх, що широко зараз застосовується, хоча й менш точна, — полімери.
Молекули високомолекулярних сполук мають значно великі розміри, Чим молекули речовин з невеликою молекулярною вагою, називаються тому макромолекулами. Вони містять велику кількість найчастіше тих самих груп атомів, званих елементарними ланками. Ланки з'єднані один з одним у певному порядку ковалентними зв'язками. Число ланок у макромолекулі називається ступенем полімеризації. Наприклад, у природних високомолекулярних сполук елементарними ланками є: у целюлози і крохмалю — залишки глюкози С6Н10О6 (С6Н10Ов) або целюлоза (де п. — ступінь полімеризації, що доходить тут до 10—20 тис. у целюлози, а рисками макромолекулу), у природного або натурального каучуку це залишки ізопрену (-СН-С = СН-СН2-)я, де п. = 2000-5000, натуральний каучук СН3 і т. д.
У деяких високомолекулярних сполук макромолекулах містяться різні за складом або структурою елементарні ланки; наприклад, у білків – залишки різних амінокислот.
Характерна відмінністьвисокомолекулярних сполук від речовин з невеликою молекулярною вагою полягає в тому, що у будь-якої з високомолекулярних сполук макромолекули неоднакові, оскільки містять різну кількість елементарних ланок. Отже, полімери є складні суміші про полімергомологів, що відрізняються один від одного величиною ступеня полімеризації, але близьких за властивостями внаслідок подібності будови; визначається для полімерів молекулярна вага є, отже, лише середньою молекулярною вагою всім полімергомологів.
З давніх-давен люди використовували для своїх потреб природні високомолекулярні сполуки, що містяться в різних продуктах. Білки та крохмаль харчових продуктів становили основу харчування людей та свійських тварин. Целюлоза бавовни та льону, білки — фіброїн шовку та кератин вовни — застосовувалися для виготовлення тканин, а колаген шкіри для пошиття взуття. З деревини, що складається з целюлози, геміцелюлоз та лігніну, споруджувалися житла, мости і т. д. У середині XIX ст. почалося виготовлення гумових плащів та взуття з натурального каучуку. Наприкінці ХІХ ст. переробкою природних полімерів - причому в процесі переробки вся структура макромолекули в цілому змінюється мало, а відбувається лише перетворення деяких функціональних груп - починають отримувати штучні високомолекулярні сполуки. Такій переробці почала піддаватися насамперед целюлоза в її складні ефіри: тринітроцелюлозу для виготовлення бездимного пороху; динітроцелюлозу для отримання пластмас - целулоїду та ін; ацетилцелюлозу для одержання ацетатного шовку, пластмас; одержання ксантогенату та регенерація з нього целюлози лежать в основі отримання віскозного волокна. Створюється промисловість штучних волокон та пластмас.
У 10-ті роки XX в. вперше виникає виробництво синтетичних високомолекулярних сполук – синтетичних феноло-формальдегідних смол для виготовлення пластмас. Синтетичні високомолекулярні сполуки на відміну штучних виходять шляхом переробки природних, а синтезом з сполук з невеликими молекулярними вагами, у якому із сотень чи тисяч молекул останніх виникає одна макромолекула. Пізніше у 30-х роках під керівництвом С. В. Лебедєва створюється вперше у великому масштабі виробництво синтетичного каучуку, а в 40-х роках – виробництво синтетичних волокон: спершу – найлона, потім – капрону та ін. Останніми рокамивиробляється велика кількість різних синтетичних смол – для виготовлення пластмас та синтетичних волокон – та синтетичних каучуків. В даний час світове виробництво синтетичних і штучних високомолекулярних сполук отримало великий розвиток і темпи його зростання в кілька разів вище, ніж для виробництв кольорових (крім А1) та чорних металів, а також природних полімерних продуктів.
Синтетичні та штучні продукти у світовому виробництві каучуків становили 1959 р. вже 44%, а для волокон 19,5%. Значне збільшення вироблення синтетичних полімерів пояснюється їх цінними властивостямита пов'язаним із цим швидким зростанням областей їх застосування, що буде розглянуто докладніше нижче.

8. Приваблює додатковий матеріал. 2 бали.

9. Виходить за рамки питання, надаючи додаткові відомості про художника та історію створення роботи. Максимально 4 бали.

10. Текст має єдність і логіку побудови. 2 бали.

11. Грамотність. 2 бали. (За кожну помилку знімається 1 бал, при помилці в написанні імені або назві – 2 бали).

10 клас

Завдання другого типу.Варіант 2

Завдання 2.2.Розгляньте картину Б.М. Неменського, аналізуючи, опишіть її й оформіть свої міркування як літературного тексту.

Що я відчуваю?

Що я знаю?

Що я бачу?

Що хотів сказати митець?

«Солдати-батьки». Б.М. Неменський.

Одна з головних тем, до якої постійно повертається у творчості Б.М. Неменський, - тема батьківства: «Незахищеність, довірливість, відкритість дитинства - і сила, право і найважчий обов'язок батька вирішувати та відповідати». Пам'ять почуттів повертається до перших днів війни, коли в практично стертому відступають фашистами з лиця землі промерзлому місті бійці знайшли дивом вцілілу дівчинку. Вона була вся в зморшках, як старенька, і навіть не могла плакати. «Я пам'ятаю, скільки було турботи та болю у всіх діях солдатів по відношенню до дівчинки. Скільки незручної ніжності…і ненависті, що ледве стримується: винуватці лиха були не за горами», - напише у своїх спогадах художник. У картині реальна історіянабуває символічного звучання: солдат - рятівник життя, почуття солдата, як почуття батька, - прагнення захистити. На тлі зруйнованих печей і вирв від снарядів крихітна дівчинка, оточена солдатами, як вогник врятованого життя в щільному кільці, що захищає. Світло походить від маленької фігурки, освітлюючи обличчя солдатів, саме воно «зігріває їхні серця, дає силу продовжувати свою місію».

Аналіз відповіді. Оцінка.

1. Учасник передає настрій роботи. 2 бали.

4. Учасник чітко розкриває зміст твори мистецтва. Максимально 4 бали.

5. Глибина розкриття ідеї твору. Максимально 4 бали.

6. Учасник використовує образну та виразну лексику для передачі змісту та настрою роботи. Максимально 4 бали.

7. У відповіді міститься особиста емоційна оцінка. 2 бали.

Максимальна оцінка – 30 балів.

11 клас

Завдання другого типу.Варіант 2.

Завдання 2.2.Розгляньте картину Б.М. Неменського (1945), проаналізуйте її й оформіть міркування як літературного тексту.

Зразкові питання для аналізу художнього твору:

Що я відчуваю?

Яке враження справляє витвір мистецтва? Яке відчуття може мати глядач? Як допомагають емоційному враженню від твору його масштаб, формат, використання певних форм, кольорів?

Що я знаю?

Чи є у картині сюжет? Що зображено? У якому середовищі розташовуються зображені персонажі, предмети? Висновок про жанр твору.

Що я бачу?

Як у творі скомпоновано предмети (предметна композиція)? Як у творі зіставляються кольори (колірна композиція)? Чи є у творі предмети, які щось символізують? Чи носить символічний характер композиція твору та її основні елементи?

Хто головний геройтвори?

Виділіть головне з того, що ви бачите. Поясніть, чому саме це видається вам головним? Якими засобами це виділив художник?

Що хотів сказати митець?

Яка назва твору? Як воно співвідноситься із сюжетом та символікою? Що, на вашу думку, хотів передати людям автор твору? Чи однакові ваше перше враження від твору та отримані висновки?

Передбачуваний варіант відповіді:"Мати" (1945). Б.М. Неменський.

Ця картина відразу нікого не залишила байдужим, ні критиків, ні глядачів, виплеснувши тугу по дому, тиху ніжність до матері та синів, розлучених війною. Звичайний на той час мотив: сплячі на підлозі в селянській хаті бійці. Але він пролунав по-новому під пензлем молодого художника. Бажання написати картину про простих російських жінок, які по-материнськи зустрічали солдатів у кожному селі, у кожному місті, бажання написати про свою матір, яка також оточувала турботою художників-греківців у своїй московській квартирі до або після поїздок на фронт, вилилося у подяку до жінки -Матері, «великої подяки до простих російських жінок, які зігріли нас материнською ласкою, жінкам, чиє горе і чиї заслуги перед Батьківщиною не можуть бути ні виміряні, ні винагороджені». Невипадково образ юного солдата, дбайливо прихованого теплою хусткою, вгадуються риси автора. Експонована на Всесоюзній виставці картина одразу стала знаменитою та була придбана Третьяковською галереєю.

Для довідки.Роботи Б.М. Неменського - це картини-роздуми, сповнені поліфонічного змісту. Процес їх створення завжди довгий, але це не означає, що довго пишеться саме полотно, його художник якраз прагне «писати швидко, на одному диханні». Багатоскладним і часом нестерпним є саме процес - від зародження задуму до його дозрівання: численні нариси, етюди, ескізи, сумніви.

Аналіз відповіді. Оцінка.

1. Учасник передає настрій роботи. 2 бали.

2. Учасник називає жанр роботи. 2 бали.

3. Учасник аналізує композицію роботи. 2 бали.

4. Учасник чітко розкриває зміст твори мистецтва. Максимально 4 бали.

5. Глибина розкриття ідеї твору. Максимально 4 бали.

6. Учасник використовує образну та виразну лексику для передачі змісту та настрою роботи. Максимально 4 бали.

7. У відповіді міститься особиста емоційна оцінка. 2 бали.

8. Приваблює додатковий матеріал. По 2 бали за кожне розширення. Максимально 4 бали.

10. Грамотність. 2 бали. (За кожну помилку знімається 1 бал, при помилці в написанні імені або назві – 2 бали).

Максимальна оцінка – 30 балів.

Завдання третього типу

9 клас

Завдання третього типу.Варіант 1

Завдання 3.1.

3. Яку частину композиції займає представлений фрагмент?

4. Опишіть загальну композицію роботи та вкажіть кількість зображених на ній фігур, назвіть значущі деталі, що запам'ятовуються.

5. Сформулюйте та запишіть тему та ідею твору.

6. Вкажіть відомі роботи цього ж художника.

«Богатирі» В.М. Васнєцова, автора «Оленки», «Івана Царевича на Сірому Вовку». На полотні зображені три найвідоміші билинні богатирі – Добриня Микитович, Ілля Муромець та Альоша Попович у дозорі. Фрагмент є лівою частиною полотна – Добриню Микитовича на білому коні. Він виймає меч із піхов. Посередині на вороному коні зображений найпотужніший із них – Ілля Муромець. Він дивиться в далечінь з-під долоні, тримаючи в одній руці спис, в іншій булатну палицю. Праворуч на коні гнідої масті Альоша Попович тримає в руках цибулю зі стрілами. У порівнянні зі своїми товаришами він молодий і стрункий. На боці у Альоші Поповича гуслі. Троє богатирів стоять на широкій рівнині, що переходить у невисокі пагорби, посеред пожухлої трави і зрідка проглядають маленьких ялинок. Небо похмуре та тривожне. Робота передає думку у тому, що з Русі є надійні захисники.

Аналіз відповіді. Оцінка.

Учасник правильно визначає ім'я художника. 2 бали.

2. Учасник правильно визначає назву полотна 2 бали.

3. Правильно визначає місце фрагмента у композиції. 2 бали.

4. Правильно називає 12 інших об'єктів та їх композиційне становище. Максимально 12 балів за цю частину завдання.

5. Визначає загальну композицію роботи. 2 бали.

6. Правильно вказує кількість фігур. 2 бали.

7. Називає тему твору. 2 бали.

8. Розкриває ідею твору. 2 бали.

9. Грамотно і складно викладає відповідь. 2 бали.

10. Виходить межі питання і передає настрій картини, її смислове навантаження. 2 бали.

Максимальна оцінка – 30 балів.

Максимальна оцінка третього типу завдання 30 балів

10 клас

Завдання третього типу.Варіант 1

Завдання 3.1.Визначте твори за фрагментом:

1. Напишіть назви трьох робіт.

3. Напишіть, за якими характерними ознаками манери листа ви дізнаєтесь автора.

4. Напишіть загальні художні характеристики трьох представлених робіт.

5. Вкажіть відомі роботи цього ж художника.

6. Вкажіть час, коли працював художник.

7. Назвіть риси, характерні цього періоду розвитку мистецтва.

Ймовірний варіант відповіді.

Подано фрагменти робіт М.Врубеля «Демон», «Пан», «Портрет Сави Мамонтова». Художня манера Врубеля відома за великими і сміливими мазками, характерними для цього художника, якими він передає обсяг і фактуру зображуваного, а також досить темного колориту. Обидві риси прочитуються у всіх трьох роботах. Творчість художника пов'язана з кінцем XIXстоліття, для якого характерні настрої передчуття кінця світла та пошуку нових засобів образотворчості. Інші відомі роботи Врубеля - «Царівна-лебідь», «Блакит», «Гадалка», «Перлина», «Принцеса Мрія».

Аналіз відповіді. Оцінка.

2. Вказує точну назву кожного твору – по 2 бали (за неточну назву виставляється 1 бал) = 6 балів.

3. Правильно вказує на 2 риси манери листа – по 2 бали на кожну =4 бала.

4. Правильно знаходить названі риси у представлених трьох роботах – 2 бали.

5. Додатково вказує на функцію однієї з характеристик – 2 бали.

6. Вірно вказує час творчості художника – 2 бали.

7. Правильно вказує на дві риси, характерні для цього періоду розвитку мистецтва – по 2 бали за кожну = 4 бали.

8. Вірно називає відому роботу художника – 2 бали.

9. Грамотно оформляє роботу – 2 бали.

Коментар:Вже в завданні шкільного етапу учасник може продемонструвати більш високу обізнаність, ніж передбачено програмою та отримати вищий бал.

11 клас

Завдання третього типу.Варіант 1

Завдання 3.1.Визначте художнє полотно за фрагментом:

1. Напишіть, що на ньому зображено.

3.Яку частину композиції займає представлений фрагмент?

4.Опишіть загальну композицію роботи та вкажіть кількість зображених на ній фігур.

5.Назвіть значні деталі, що запам'ятовуються.

6.Назвіть основний жанр, у якому працював художник.

7.Вкажіть відомі роботи цього ж художника.

Ймовірний варіант відповіді.

Фрагмент відомої роботи Валентина Сєрова «Дівчинка з персиками» є переднім планом картини (вар. іл. 1), на якій зображена дівчинка в ніжно-рожевій блузці, що контрастує зі смаглявим кольором шкіри, що сидить за столом, покритим білою скатертиною, на якій лежить ніж і персики без будь-якого посуду, прямо на листі, що створює враження свіжості та чистоти, підкріплене сонячним світломз вікна позаду дівчинки. Один із персиків знаходиться в руках дівчинки, що змушує глядача згадати відчуття бархатистості при торканні поверхні цього фрукта. Серед інших відомих робіт майстра «Викрадення Європи», «Портрет М.М. Єрмолової», «Портрет Шаляпіна». Сєров був блискучим портретистом.

Аналіз відповіді. Оцінка.

1.Учасник правильно визначає ім'я художника. 2 бали.

2. Учасник правильно визначає назву полотна 2 бали.

3. Правильно визначає місце фрагмента у композиції. 2 бали.

4. Правильно називає деталі, їх композиційне значення та положення. Максимально 8 балів за цю частину завдання.

5. Визначає загальну композицію роботи. 2 бали.

6. Правильно вказує кількість фігур. 2 бали.

7. Називає основний жанр, у якому працює художник. 2 бали.

8.Називає 3 відомі роботи художника. По 2 бали за кожну = 6 балів.

9. Грамотно і складно викладає відповідь. 2 бали.

10. Виходить межі питання і дає аналіз композиції картини. 2 бали.

Максимальна оцінка – 30 балів.

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Завдання четвертого типу

9 клас

Завдання четвертого типу.Варіант 1

Завдання 4.1.Що чи хто є зайвим у ряду? Зайве слово підкресліть, впишіть у таблицю та коротко поясніть свій вибір.

1. Есхіл, Софокл, Евріпід, Арістофан.

2. Ямб, сонет, амфібрахій, хорей, анапест.

3. Живопис, графіка, скульптура, музика, архітектура.

4. Ієрогліф, літера, руна, графіка, цифра.

5. Скань, вітраж, батік, мозаїка, пейзаж.

6. Сюртук, ботфорти, тога, туніка, хітон.

Відповідь:

Номер ряду	Зайве слово	Коротке обґрунтування вибору
	Арістофан	Комедіограф, а не трагік
		Віршований жанр, а чи не розмір.
		Тимчасовий, а чи не просторовий вид мистецтва.
		Вид мистецтва, а не знак.
		Жанр, а чи не техніка.
	Ботфорти	Взуття, а не одяг

Аналіз відповіді. Оцінка.

1. Учасник чітко виділяє 6 імен та понять. За одним балом за кожне правильне виділення. 6 балів.

2. Учасник чітко доводить вибір. По 2 бали за кожне правильне обґрунтування. 12 балів.

3. Учасник грамотно та акуратно оформляє відповідь. 2 бали.

10 клас

Завдання четвертого типу.Варіант 1

1. Класицизм, романтизм, психологізм, модернізм, сентименталізм.

2. П'ятиголовтя, одноголовість, цибулинна і шоломоподібна глави, шпиль, намет.

3. Вівальді, Бах, Гайдн, Верді, Моцарт, Гендель.

4. Схена, орхестра, котурни, протагоніст, софіти.

5. "Весілля Фігаро", "Севільський цирульник", "Дон-Жуан", "Чарівна флейта".

Відповідь:

Номер ряду	Зайве слово	Коротке обґрунтування вибору
	Психологізм	не є стилем мистецтва
		не є архітектурною деталлю російського храмового зодчества
		композитор XIX, а не XVIII ст.
		не використовувалися в античному театрі
	«Севільський цирульник»	опера Россіні, а не Моцарта

Аналіз відповіді. Оцінка.

1. Учасник чітко виділяє 5 імен та понять. По два бали за кожне правильне виділення. 10 балів.

2. Учасник чітко доводить вибір. По 2 бали за кожне обґрунтування 10 балів.

Максимальна оцінка – 20 балів.

11 клас

Завдання четвертого типу.Варіант 2

Завдання 4.1.Співвіднесіть поняття з визначенням. Вставте відповідні літери у таблицю. Дайте визначення поняттям, що залишилися.

1 - Адажіо. 2 – Горельєф. 3 - Житіє. 4 - Імпасто. 5 - Контрфорс. 6 – Метафора. 7 - Перформанс. 8 - Пленер. 9 - Синкоп. 10 - Еклектика.

А.усунення ритмічної опори в музиці з сильною часткою такту на слабку, тобто розбіжність ритмічного акценту з метричним.

Б.густе, соковите накладання фарб, нерідко вживане у живопису олійними фарбами, особливо посилення світлового эффекта.

Ст.додаткова опора, що приймає на себе тяжкість перекриття. Вертикальний устій усередині або зовні будівлі.

р.повільний темп; музична п'єса чи її, виконана у цьому темпі, - зазвичай одне із середніх частин симфонії, квартету, сонати тощо.

Д. мальовнича техніказображення об'єктів при природному світлі та в природних умовах.

е.жанр церковної літератури, в якому описується життя та діяння святих.

Ж.вид художнього стежка (грец. tropos - "обіг"), один із способів художнього формоутворення, що полягає у зближенні та поєднанні окремих образів, не пов'язаних між собою в дійсному житті в ціле.

З.форма сучасного мистецтва, в якій твір становлять дії художника чи групи у певному місці та у певний час.

І.штучне поєднання елементів змісту та форми, що мають різне походження.

Відповідь:



2. Горельєф – вид скульптури, у якому опукле зображення виступає над площиною тла більш ніж половину обсягу.

Аналіз відповіді, оцінка.

1. Учасник чітко співвідносить 9 понять із визначеннями. По 2 бали за кожне правильне співвідношення. 18 балів.

2. Учасник дає правильне визначення поняття, що залишилося. 2 бали.

Максимальна оцінка – 20 балів.

Максимальна оцінка першого туру – 124 бали.

**************************************************************************************************************************************************************************************************

ПРИКЛАДНА ТЕМАТИКА ЗАВДАНЬ ДРУГОГО ТУРУ

9 клас

1. Подайте у формі презентації план телевізійної передачі, присвяченій 115-річчю Державного Російського музею (відкритий для відвідувачів у 1898). Запропонуйте, як можна популяризувати інформацію про його колекцію, використовуючи репродукції у міському середовищі.

2. Подайте у формі презентації сценарій вечора, присвяченого 200-річчю від дня народження А. С. Даргомижського (1813-1869). Визначте масштаб заходу: чи буде цей вечір шкільним чи загальноміським.

3. Подайте у формі презентації концепцію виставки, присвячену 135-річчю від дня народження Б. Кустодієва (1878-1927). Запропонуйте, як можна популяризувати інформацію щодо його робіт, використовуючи репродукції у міському середовищі.

4. Подайте у формі презентації програму вечора-концерту, присвяченого 140-річчю від дня народження С.В. Рахманінова. Використовуйте аудіофайли. Запропонуйте, як можна популяризувати інформацію про його твори, використовуючи репродукції та аудіофайли у міському середовищі.

10 клас

Подайте у формі презентації план музейної експозиції, присвяченої першим друкованим книгам:

До 450-річчя першої російської друкарні Івана Федорова та Петра Мстиславця у Москві (1563);

До 435-річчя «Абетки» Івана Федорова (1578) – першої книги мирського призначення (російський буквар «Абетка»);

До 310-річчя «Арифметики» Леонтія Магницького, який уперше замінив букви арабськими цифрами (1703);

До 50-річчя Державної публічної історичної бібліотеки у Москві (1863).

Розкрийте основні етапи історії ілюстрування книг. Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції у міському середовищі.

Подайте у формі презентації архітектурні особливостіперших будівель, у яких розташовувалася Російська Академія наук:

До 230-річчя від часу заснування Російської Академії (1783);

До 270-річчя від дня народження княгині Катерини Романівни Дашкової (1743–1810).

Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції у міському середовищі.

7. Подайте у формі презентації план виставки, присвяченої 165-річчю від дня народження В.І. Сурікова (1848-1916). Поясніть підбір картин та логіку їхнього розташування. Запропонуйте, як можна популяризувати інформацію про його життя та творчість, використовуючи репродукції у міському середовищі.

8. Складіть слайд-фільм (презентацію) про Ф.І. Шаляпіне (до 140-річчя від дня народження). Запропонуйте, як можна популяризувати інформацію про його твори, використовуючи репродукції та аудіофайли у міському середовищі.

9. Подайте у формі презентації план екскурсії по заповіднику «Михайлівське». Розкажіть про садово-паркову культуру та характер будівель (до 110-річчя від дня народження С.С. Гейченка). Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції у міському середовищі.

11 клас

10. Подайте у формі презентації матеріал з історії створення та перші роки діяльності Московського художнього театру. Розкрийте художні принципи, які відрізняють новий театр з інших (до 150-річчя від дня народження К.С.Станіславського). Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції, кінофрагменти та аудіофайли у міському середовищі.

11. Подайте у формі презентації телевізійну програму, присвячену Малому театру:

До 190-річчя від дня народження О.М. Островського (1823-1886);

До 85-річчя від дня народження Еліни Бистрицької (1928).

Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції, кінофрагменти та аудіофайли у міському середовищі.

12. Складіть та уявіть у формі презентації вікторину з історії російського театру. Продумайте та уявіть форму її проведення у масштабах Вашого населеного пунктута спосіб визначення переможців.

13. Подайте у формі презентації розповідь про діяльність С.М. Ейзенштейна (1898-1948) (до 115-річчя від дня народження). Завершіть презентацію вікториною, розробленою за її матеріалами. Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції, кінофрагменти та аудіофайли у міському середовищі.

14. Подайте у формі презентації розповідь про художній своєрідностітворчості О.О. Пластова (1893-1972) (до 120-річчя від дня народження). Завершіть презентацію пропозицією творчих завдань. Запропонуйте, як можна популяризувати зібрану Вами інформацію, використовуючи репродукції у міському середовищі.

Критерії оцінки другого туру (домашнього завдання)

Вміння сформулювати тему, проблему та мету висловлювання – 4 бали.

2. Знання історії питання, використання культурологічного та мистецтвознавчого матеріалу – по 4 бали за кожну цитату або виклад погляду мистецтвознавця чи історика (не більше 16 балів).

3. Обґрунтовано залучені ілюстрації – по 1 балу за кожну (не більше 18 балів);

4. Оригінальність підходу до структурування матеріалу – 2 бали.

5. Осмислене та логічне використання ілюстративного матеріалу – 2 бали.

6. Грамотна мова – 2 бали.

7. Переконливість викладу – 2 бали.

8. Ясність викладу – 2 бали.

9. Свобода викладу – 2 бали.

10. Самостійність розробки – 2 бали.

11. Вміння розуміти задані питання, знаходити відповіді, вести дискусію 4 бали

12. Вольові якості (готовність до діалогу, доброзичливість, контактність) 4 бали.

Завдання Документ

... КЛробила на аналізі граматичних структур текстів, якірозглядалися як...Дейк представив абсолютно відомі риси, якіможна виявити в російській... якогоідеології включаються до соціальної комунікації і таким чином допомагають ...

Перехідні d-елементи та їх сполуки широко застосовуються у лабораторній практиці, промисловості та техніці. Вони також відіграють важливу роль у біологічних системах. У попередньому розділі та розд. 10.2 вже згадувалося, що іони таких d-елементів, як залізо, хром та марганець, відіграють важливу роль в окислювально-відновному титруванні та інших лабораторних методиках. Тут ми торкнемося тільки застосування цих металів у промисловості та техніці, а також їх ролі в біологічних процесах.

Застосування як конструкційні матеріали. Сплави заліза

Деякі dелементи широко використовуються для виготовлення конструкційних матеріалів, головним чином у вигляді сплавів. Сплав - це суміш (або розчин) якогось металу з одним або декількома іншими елементами.

Сплави, головною складовою яких служить залізо, називаються сталями. Вище ми вже говорили, що всі стали поділяються на два типи: вуглецеві та леговані.

Вуглецеві сталі. За вмістом вуглецю ці сталі у свою чергу поділяються на низьковуглецеву, середньовуглецеву та високовуглецеву сталі. Твердість вуглецевих сталей зростає з підвищенням вмісту вуглецю. Наприклад, низьковуглецева сталь є тягучою та ковкою. Її використовують у тих випадках, коли механічне навантаження не має вирішального значення. Різні застосування вуглецевих сталей вказані у табл. 14.10. Перед вуглецевих сталей доводиться до 90% всього обсягу виробництва стали.

Леговані сталі. Такі сталі містять до 50% домішки одного або декількох металів, найчастіше алюмінію, хрому, кобальту, молібдену, нікелю, титану, вольфраму та ванадію.

Нержавіючі сталі містять як домішок до заліза хром та нікель. Ці домішки підвищують твердість сталі та роблять її стійкою до корозії. Остання властивість зумовлена утворенням тонкого шару оксиду хрому (III) на поверхні сталі.

Інструментальні сталі поділяються на вольфрамові та марганцевисті. Додавання цих металів підвищує твердість, міцність та стійкість при

Таблиця 14.10. Вуглецеві сталі

високих температур (жароміцність) стали. Такі сталі використовуються для буріння свердловин, виготовлення ріжучих кромок металообробних інструментів та тих деталей машин, які піддаються великому механічному навантаженню.

Кремнисті сталі використовуються виготовлення різного електрообладнання: моторів, електрогенераторів і трансформаторів.

Інші сплави

Крім сплавів заліза, існують сплави на основі інших d-металів.

Сплави титану. Титан легко сплавляється з такими металами, як олово, алюміній, нікель та кобальт. Сплави титану характеризуються легкістю, корозійною стійкістю та міцністю при високих температурах. Вони використовуються в авіабудуванні для виготовлення лопат турбін у турбореактивних двигунах. Їх використовують також у медичній промисловості для виготовлення електронних пристроїв, що імплантуються в грудну стінку пацієнта для нормалізації аномального ритму серця.

Сплави нікелю. Одним із найважливіших сплавів нікелю є монель. Цей сплав містить 65% нікелю, 32% міді та невеликі кількості заліза та марганцю. Він використовується для виготовлення конденсаторних трубок холодильників, пропелерних осей, а також у хімічній, харчовій та фармацевтичній промисловості. Іншим важливим сплавом нікелю є ніхром. Цей сплав містить 60% нікелю, 15% хрому та 25% заліза. Сплав алюмінію, кобальту та нікелю, званий альнико, використовується для виготовлення дуже сильних постійних магнітів.

Сплави міді. Мідь використовується для виготовлення різноманітних сплавів. Найважливіші їх зазначені в табл. 14.11.

Таблиця 14.11. Сплави міді

Промислові каталізатори

d-Елементи та їх сполуки знаходять широке застосуванняяк промислові каталізатори. Нижче наведені приклади відносяться тільки до d-елементів першого перехідного ряду.

Хлорид титану. Ця сполука використовується як каталізатор полімеризації алкенів за методом Циглера (див. гл. 20):

Оксид. Цей каталізатор використовується на наступній стадії контактного процесу одержання сірчаної кислоти (див. гл. 7):

Залізо чи оксид. Ці каталізатори використовуються в процесі Габер для синтезу аміаку (див. гл. 7):

Нікель. Цей каталізатор використовується для затвердіння рослинних олійв процесі гідрування, наприклад, у виробництві маргарину:

Мідь чи оксид міді(II). Ці каталізатори використовуються для дегідрування етанолу в процесі одержання етаналю (оцтового альдегіду):

Як промислові каталізатори застосовуються також родій (-елемент другого перехідного ряду) і платина (-елемент третього перехідного ряду). Обидва вони використовуються, наприклад, у процесі Оствальду одержання азотної кислоти (див. гл. 15).

Пігменти

Ми вже згадували про те, що однією з найважливіших відмінних рис d-злементів є їх здатність утворювати забарвлені сполуки. Наприклад, забарвлення багатьох дорогоцінного камінняобумовлена наявністю в них невеликої кількості домішок d-металів (див. табл. 14.6). Оксиди d-елементів застосовуються для виготовлення кольорового скла. Наприклад, оксид кобальту (II) надає склу темно-синього забарвлення. Цілий ряд сполук d-металів використовується в різних галузяхпромисловості як пігменти.

Оксид титану. Світове виробництво оксиду титану перевищує 2 млн т на рік. Він застосовується головним чином як білий пігмент у виробництві фарб і, крім того, у паперовій, полімерній та текстильній промисловості.

Сполуки хрому. Хромові галун (додекагідрат сульфату хрому мають фіолетове забарвлення. Вони використовуються для фарбування в текстильній промисловості. Оксид хрому використовується як зелений пігмент. На основі хромату свинцю (IV) виготовляються такі пігменти, як хромовий зелений, хромовий жовтий і хромовий червоний.

Гексаціаноферрат(Ш) калію. Це з'єднання застосовується в фарбуванні, травленні та для виготовлення світлокопіювального паперу («синьки»).

З'єднання кобальту. Пігмент кобальтовий синій складається з алюмінію кобальту. Пурпурний та фіолетовий пігменти кобальту одержують, осаджуючи солі кобальту за допомогою фосфатів лужноземельних елементів.

Інші промислові застосування

До цього часу ми розглядали застосування -елементів як конструкційних сплавів, промислових каталізаторів та пігментів. Ці елементи мають, крім того, багато інших застосувань.

Хром використовується для нанесення хромового покриття на сталевих предметах, наприклад, на деталях автомашин.

Чавун. Це не метал, а неочищене залізо. Його використовують для виготовлення різноманітних предметів, наприклад, сковорідок, кришок каналізаційних люків і газових плит.

Кобальт. Ізотоп використовується як джерело гамма-випромінювання для лікування онкологічних захворювань.

Мідь широко використовується в електротехнічній промисловості для виготовлення дроту, кабелів та інших провідників. Вона також використовується для виготовлення мідних каналізаційних труб.

d-Елементи у біологічних системах

d-Елементи відіграють у багатьох біологічних системах. Наприклад, організм дорослої людини містить близько 4 г заліза. Приблизно дві третини цієї кількості посідає частку гемоглобіну, червоного пігменту крові (див. рис. 14.11). Залізо також входить до складу м'язового білка міоглобіну та, крім того, накопичується в таких органах, як печінка.

Елементи, що виявляються у біологічних системах у дуже невеликих кількостях, називаються мікроелементами. У табл. 14.12 вказано масу різних мінеральних

Таблиця 14.12. Середній вміст макро- та мікроелементів в організмі дорослої людини

Марганець - незамінний компонент їжі свійської птиці.

До мікроелементів, що грають життєво важливу роль для здорового росту сільськогосподарських рослин, відносяться багато d-метали.

елементів та деяких мікроелементів в організмі дорослої людини. Слід звернути увагу на те, що п'ять з цих елементів належать до d-металів першого перехідного рада. Ці та інші мікроелементи з-поміж d-металів виконують різноманітні важливі функції в біологічних системах.

Хром бере участь у процесі засвоєння глюкози у людському організмі.

Марганець входить до складу різних ферментів. Він необхідний рослинам і є суттєвим компонентом їжі птахів, хоча не настільки важливий для овець та великої рогатої худоби. Марганець виявлений і в людському організмі, але поки що не встановлено, наскільки він необхідний нам. Багато марганцю міститься в . Хорошими джерелами цього елемента служать горіхи, спеції та крупи.

Кобальт необхідний для овець, великої рогатої худоби та людини. Він міститься, наприклад, у вітаміні Цей вітамін використовується для лікування злоякісної перніціозної анемії; він необхідний також для утворення ДНК та РНК (див. гл. 20).

Нікель виявлено у тканинах людського організму, проте його роль поки що не встановлена.

Мідь є важливою складовою низки ферментів і необхідна для синтезу гемоглобіну. Вона потрібна рослинам, а вівці і великий рогата худобаособливо чутливі до дефіциту міді у раціоні харчування. При нестачі міді в їжі овець з'являються ягнята з уродженими каліцтвами, зокрема паралічем задніх кінцівок. У раціоні людини єдиним продуктом, що містить значну кількість міді, є печінка. Невеликі кількості міді містяться у морепродуктах, бобових, сушених фруктах та крупах.

Цинк входить до складу низки ферментів. Він необхідний вироблення інсуліну і є складовою ферменту ангідрази, який відіграє у процесі дихання.

Захворювання, пов'язані з недоліком цику

На початку 1960-х років. д-р А. С. Прасад відкрив в Ірані та Індії захворювання, пов'язане з дефіцитом цинку в їжі, яке проявляється у уповільненні зростання дітей та анемії. З того часу нестача цинку в дієті вважається головною причиноюуповільненого розвитку дітей, які страждають від сильного недоїдання. Цинк необхідний для дії Т-лімфоцитів, без якого імунна системалюдський організм не може боротися з інфекціями.

Препарати цинку допомагають при сильних отруєннях металами, а також при деяких спадкових захворюванняхнаприклад при серповидноклітинній анемії. Серповидноклітинна анемія – вроджений дефект еритроцитів, що виявляється у корінного населення Африки. У хворих на серповидноклітинну анемію еритроцити мають аномальну (серповидну) форму і тому нездатні переносити кисень. Це відбувається через перенасичення еритроцитів кальцієм, який змінює розподіл зарядів на поверхні клітин. Додавання цинку до дієти призводить до того, що цинк конкурує з кальцієм і зменшує аномалію форми клітинної мембрани.

Препарати цинку допомагають також у лікуванні анорексії (втрати апетиту), викликаної порушеннями нервової системи.

Отже, ще раз повторимо!

1. Найбільш поширеним на Землі -елементом є залізо, за ним слідує титан.

2. d-Елементи виявляються у вигляді мікродомішок у рослинах, організмах тварин та у дорогоцінному камінні.

3. Для промислового отриманнязаліза використовуються дві руди: гематит та магнетит

4. Залізо отримують у доменній печі шляхом відновлення залізняку оксидом вуглецю. Для видалення домішок як шлаку в руду додають вапняк.

5. Вуглецеві сталі отримують головним чином за допомогою киснево-конвертерного процесу (процес Лінца-Донавиця).

6. Для отримання високоякісних легованих сталей використовується електроплавильна піч.

7. Титан одержують із ільменітової руди за допомогою процесу Кроля. При цьому оксид який міститься в руді, спочатку перетворюють на

8. Нікель одержують із пентландитової руди. сульфід нікелю, що міститься в ній, спочатку перетворюють в оксид який потім відновлюють вуглецем (коксом) до металевого нікелю.

9. Для отримання міді використовують халькопіритову руду (мідний колчедан). сульфід, що міститься в ній, відновлюють нагріванням в умовах обмеженого доступу повітря.

10. Сплав - це суміш (або розчин) якогось металу з одним або декількома іншими елементами.

11. Сталі - це сплави заліза, що у них головним компонентом.

12. Твердість вуглецевих сталей тим більше, що більше у яких вміст вуглецю.

13. Нержавіюча сталь, інструментальна сталь та кремниста сталь – це різновиди легованих сталей.

14. Сплави титану та нікелю широко використовуються в техніці. Сплави міді використовуються виготовлення монет.

15. Хлорид оксид оксид нікелю і використовуються як промислові каталізатори.

16. Оксиди-металів використовуються для виготовлення кольорового скла, інші сполуки-металів використовуються як пігменти.

17. d-метали відіграють важливу роль у біологічних системах. Наприклад, гемоглобін, який є червоним пігментом крові, містить залізо.

До d-блоку належать 32 елементи періодичної системи. d-Елементи входять у 4-7-й великі періоди. У атомів IIIБ-групи утворюється перший електрон на d-орбіталі. У наступних Б-групах відбувається заповнення d-підрівня до 10 електронів (звідси назва d-елементи). Будова зовнішніх електронних оболонок атомів d-блоку описується загальною формулою (n-1)d a ns b , де а = 1-10, b = 1-2.

Особливістю елементів цих періодів є непропорційно повільне зростання атомного радіусу із зростанням числа електронів. Така відносно повільна зміна радіусів пояснюється так званим лантаноїдним стиском внаслідок проникнення ns-електронів під d-електронний шар. В результаті спостерігається незначна зміна атомних та хімічних властивостей dелементів зі збільшенням атомного номера. Подібність хімічних властивостей проявляється у характерній рисі d-елементів утворювати комплексні сполуки з різноманітними лігандами.

У розчинах кисневмісні аніони d-елементів з вищим ступенем окиснення виявляють кислотні та окисні властивості. Катіонні форми нижчих ступенів окислення характеризуються основними та відновними властивостями.

Зі зміною властивостей змінюється фарбування комплексів молібдену в різних ступенях окислення (VI - II):

З погляду еволюції для організму стає виправданим існування d-елементів у нижчих ступенях окиснення. Відомо, що іони Мn 2+ , Fе 2+ , З 2+ за фізіологічних умов не є сильними відновниками, а іони Сu 2+ та Fе 2+ практично не виявляють в організмі відновлювальних властивостей. Додаткове зниження реакційної здатності відбувається при взаємодії цих іонів із біоорганічними лігандами.

Може здатися, що сказаному вище суперечить важлива роль біоорганічних комплексів молібдену (V) і (VI) в різних організмах. Однак і це узгоджується із загальною закономірністю. Незважаючи на вищий ступінь окислення такі сполуки виявляють слабкі окисні властивості.

У разі гідроксокомплексу хрому [Сr(ОН) 6 ] 3-іон металу є акцептором пари електронів. Гібридизація 3d 2 4sp 3 -орбіталей хрому забезпечує більш стійкий енергетичний стан, ніж при розташуванні електронів хрому на орбіталях гідроксогруп.

З'єднання [СrСl 4 ] 2- утворюється, навпаки, внаслідок того, що неподілені d-електрони металу займають вільні d-орбіталі лігандів, оскільки в даному випадку енергія цих орбіталей нижче.

Властивості катіону Сr 3+ показують мінливість координаційних чисел d-елементів. Найчастіше це парні числа від 4 до 8, рідше зустрічаються числа 10 і 12. Необхідно відзначити, що існують не тільки одноядерні комплекси. Відомі численні ді-, три-і тетра-ядерні координаційні сполуки d-елементів.

Прикладом може бути біядерний комплекс кобальту [С 2 (NН 3) 10 (О 2)](NО 3) 5 , який може бути моделлю переносника кисню.

Більше 1/3 всіх мікроелементів організму складають dелементи. В організмах вони існують у вигляді комплексних сполук або гідратованих іонів із середнім часом обміну гідратної оболонки від 10-1 до 10-10 с. Тому можна стверджувати, що «вільні» іони металів в організмі не існують: це їх гідрати, або продукти гідролізу.

Білкові молекули утворюють з d-елементами біонеорганічні комплекси - кластери чи біокластери. Іон металу (метал-комплексо-освіт) розташовується всередині порожнини кластера, взаємодіючи з електронегативними атомами зв'язувальних груп білка: гідроксильних (-ОН), сульфгідрильних (-SН), карбоксильних (-СООН) і аміногруп білків (Н 2 N - ). Для проникнення іона металу в порожнину кластера необхідно, щоб діаметр іона був порівнянний з розміром порожнини. Таким чином, природа регулює формування біокластерів з іонами d-елементів певних розмірів.

Біокластери (білкові комплекси) виконують різні функції.

Як координуючий метал виступають d-елементи (кобальт, нікель, залізо). Приклад залізовмісного транспортного білкового комплексу - трансферин.

Елементи Zn, Fе, С, Мо, Сu - життєво необхідні, входять до складу металоферментів. Вони каталізують реакції, які можна поділити на три групи:

Кислотно-основні взаємодії. Бере участь іон цинку, що входить до складу ферменту карбоангідрази, що каталізує оборотну гідратацію 2 в біосистемах.

Окисно-відновні взаємодії. Беруть участь іони Fе, З, Сr, Мо. Залізо входить до складу цитохрому, в ході процесу відбувається перенесення електрона:

Fе 3+ > Fе 2+ + е -

3. Перенесення кисню. Беруть участь Fе, Сu. Залізо входить до складу гемоглобіну, мідь - до складу гемоціаніну. Передбачається, що це елементи зв'язуються з киснем, але з окислюються ним.

Добре відомі такі кольорові реакції на d-елементи:

Мn 2+ + S 2- = МnSv (осад тілесного кольору)

Нg 2+ + 2I - = НgI 2 v(жовтий чи червоний осад)

До 2 Сr 2 Про 7 + Н 2 SО 4 (конц.) = До 2 SО 4 + Н 2 Про + 2СrО 3 v

(кристали оранжевого кольору)

Наведені вище реакції використовуються в аналітичній хімії для якісного визначення відповідних іонів. Рівняння реакції з дихроматом показує, що відбувається при приготуванні хромової суміші для миття хімічного посуду. Ця суміш необхідна видалення як неорганічних, і органічних відкладень із поверхні хімічних склянок. Наприклад, жирових забруднень, які залишаються на склі після дотику пальців.

Розділи