أهم مركبات المعادن وغير المعدنية في الطبيعة. انتشار غير المعادن في الطبيعة ، واستخدام غير المعادن. الخواص الكيميائية الأساسية لغير المعادن

الموضوع: " أهم الروابط  المعادن وغير المعادن في الطبيعة و الأنشطة التجارية  شخص "

يوجد في جسم الإنسان 81 عنصرًا كيميائيًا من أصل 92 موجودًا في الطبيعة. جسم الإنسان هو 60٪ ماء ، 34٪ مادة عضوية و 6٪ غير عضوية.

جسم الإنسان هو مختبر كيميائي معقد. من الصعب أن نتخيل ، لكن قد يكون رفاهنا ومزاجنا وحتى شهيتك يوميًا يعتمدون على المعادن. الفيتامينات عديمة الجدوى بدونها ؛ تصنيع البروتينات والدهون والكربوهيدرات أمر مستحيل.
  على سبيل المثال ، إذا كان وزن الشخص 70 كجم ، فإنه يحتوي على (بالجرام): الكالسيوم - 1700 ، البوتاسيوم - 250 ، الصوديوم - 70 ، المغنيسيوم - 42 ، الحديد - 5 ، الزنك - 3.
  من الواضح أن المعادن ضرورية لخلايا الجسم البشري للحياة الطبيعية. كل من فائض ونقص المعادن له تأثير سلبي على الجسم ، وبعض المعادن يمكن أن يكون لها تأثير سام على ذلك.

دور العناصر الكيميائية.

تتكون قشرة الأرض من عدد صغير نسبيا من العناصر الكيميائية. حوالي نصف كتلة قشرة الأرض هو الأكسجين. أكثر من ¼ - على السيليكون. فقط 18 عنصرا ؛ يا سيAL, الحديد, كاليفورنيا, K, ملغ, H, منظمة الشفافية الدولية, C, السيرة الذاتية, P, U, مليون, F, با, نا, K يشكلون 99.8 ٪ من كتلة قشرة الأرض. من هذه ، 98 ٪ تمثل 8 عناصر - هذه هي O ، سي ،AL, الحديد, كاليفورنيا, K, ملغ, نا. بينما في الكائنات الحية 6 عناصر هي O ، S ،C, P، ن ،N  أنها تمثل 97.4 ٪ من كتلة الكائنات الحية. وتسمى هذه العناصر الجينات العضوية.

من وجهة النظر الكيميائية ، يتم تقليل اختيار العناصر أثناء تكوين الكائن الحي إلى اختيار العناصر القادرة على تكوين روابط قوية ، ولكن في نفس الوقت. يجب أن تكون هذه الروابط homolytic بسهولة (O 2   --- O + O) ومحول للدم (H 2 O \u003d\u003d O + 2H) تمزق ، وكذلك cyclization (6 C - O). هذا هو السبب في أن المادة العضوية رقم 1 في المادة الحية هي الكربون. تكون ذرات الأكسجين والهيدروجين أقل قابلية للتسمية ، ولكنها تشكل أيضًا بيئة مستقرة لمركبات العناصر الأخرى - وهذا هو الماء ، وبالتالي ضمان حدوث عمليات الأكسدة والاختزال. ذرات غير المعادن (N ، P ، S) والمعادن (Fe ، Cu ،ملغ) تتميز بمسؤولية خاصة في تكوين روابط كيميائية مختلفة. مثل Si و AL ، اللذين يشكلان غالبية قشرة الأرض في الكائنات الحية ، يلعبان دورًا ثانويًا. الآن نحن نقدم لهم وصفا.

قيمة المعادن في الكائنات الحية؟

الحديد. محتواه في الجسم. وهو جزء من الهيموغلوبين ، وهو عامل مساعد من الكاتالوز ، وهو إنزيم يدمر بيروكسيد الهيدروجين ويحمي الخلايا من آثاره الضارة. مع نقص الحديد ، اضطراب استقلاب النيتروجين والدهون والدهون ، يتطور فقر الدم. في النباتات ، والمرض هو الكلور - تلون الأوراق. متطلبات الحديد اليومية حوالي 12 ملغ.

حاجة الكالسيوم للبالغين 0.8 -1 غرام ، للأطفال 0.6 -0.9 غرام يوميًا.

الكالسيوم هو المكون الرئيسي للعظام. تنقل أيونات الكالسيوم الإثارة إلى ألياف العضلات ، مما يؤدي إلى تقلصها ، وزيادة قوة انقباضات القلب ، وزيادة وظيفة البلعمة في كريات الدم البيضاء ، وتنشيط وظيفة البروتينات الوقائية ، يؤثر الكالسيوم على شحوم الأوعية الدموية - بدون هذا العنصر من الدهون ، فإن الدهون والكوليسترول يمكن أن يستقر على جدران الأوعية الدموية ويسدها . يساعد على إزالة المعادن الثقيلة من الجسم. أيونات الكالسيوم توفر ضغط الدم الاسموزي ثابت. أنه يعزز تخثر الدم أثناء الجروح. في النباتات ، يلعب دورًا كبيرًا في عمل الثغور. يتم تنظيم تبادل الكالسيوم ودخوله إلى العظام بواسطة فيتامين د.

مع نقص الكالسيوم ، يتم غسلها من العظام ، وتتشكل الحجارة في العظام. النيكوتين والكافيين والكحول هي واحدة من أسباب نقص الكالسيوم ، لأنه المساهمة في إفراز البول المكثف. يؤدي نقص الكالسيوم إلى زيادة في تجلط الدم ، وانخفاض في امتصاص الزنك بواسطة خلايا العظام ، وظهور التهاب المفاصل العظمي ، وإعتام عدسة العين ، وضغط الدم.

البوتاسيوم والصوديوم عناصر من biocurrents. هل هذا صحيح؟

وتشارك البوتاسيوم في تكوين أنسجة العظام ، وتشارك في الحفاظ على النفاذية الطبيعية للأغشية الخارجية ، لتشكيل عدد من الإنزيمات ، للحفاظ على معدل ضربات القلب ، وتشارك في عمل الأنسجة العصبية. في جسم الإنسان ، ما يصل إلى 0.25g. الاحتياجات اليومية 2-5g.

الصوديوم. المتطلبات اليومية: 0.1-3.3 جم يدخل الصوديوم في الطبقة الداخلية والخارجية من غشاء الخلية لظهور الغشاء الكهربائي الحيوي.

مع نقص الصوديوم ، المغص ، التشنجات ، اضطرابات الدورة الدموية ، الضعف ، انخفاض الضغط ، الإغماء يمكن أن يحدث.

المعادن اللازمة لحياة الإنسان؟

الكميات الصغيرة تشمل Mn، Co، Ni، Cn،الزنك, AL, السيرة الذاتية, UX  الحاجة تتراوح بين 300 ملغ إلى 0.2 ملغ يوميا. الزنك جزء من الانزيمات. محتواه في جسم الإنسان هو 2-3 غرام. يستخدم لإعداد قطرات العين ، مراهم الجلد.

المنغنيز. محتواه في جسم الإنسان هو 12-20 ملغ. يؤثر نقصه على نمو العظام الطويلة ، ولون العضلات ، وتشكيل الغضاريف.

الكوبالت. المحتوى 4-10mg. ويشارك في تخليق البروتينات العضلية والألياف العصبية وامتصاص الكالسيوم والفوسفور ، ويعزز إدراج أيون حديد في جزيء الهيموغلوبين. يعزز التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.

النيكل. المحتوى 14mg. بكميات صغيرة ، ينشط الإنزيمات الهضمية. الكثير منه في دخان التبغ. بكميات كبيرة ، فإنه يبطئ أداء الإنزيمات الهضمية ، ويؤثر على الرؤية (الكيراتين ، التهاب القرنية والملتحمة). يؤثر على عمل أعضاء المكونة للدم.

وتشارك النحاس في التمثيل الضوئي ، وتشارك في امتصاص النيتروجين. محتوى النحاس هو 80 ملغ. يشارك في تنفس الأنسجة ، ويؤثر على تكوين المايلين ، ويؤثر على أيض الفيتامينات ب 1 ، C ، F ، وكذلك استيعاب اليود. إنه جزء من بعض الإنزيمات. دور الألومنيوم لم يدرس بما فيه الكفاية. من المعروف أنه في جسم الإنسان يكون الأكثر في الرئتين (5.19 ملغ) ، في العظام (0.5 ملغ) ، في المخ (0.25 ملغ) ، في الكلى (0.1 ملغ) ، في الدم (0.06 ملغ).

المعادن الثقيلة ولماذا هي خطيرة؟

المعادن الثقيلة قادرة على الجمع بين البروتين بحزم ، مما يعطل عمل الإنزيمات.

زئبق  - يربط بنشاط مع المجموعاتHS  - يركز على الكليتين يعطل عملهما - تورم.

الكادميوم - يتأخر في الكلى والكبد والبنكرياس والغدة الدرقية ، وبالتالي تعطيل عملهم.

الرصاص - يسبب التسمم الحاد وتلف اللثة وأمراض الكلى والجهاز العصبي.

أمراض الخصر واللثة ، وفقدان الشعر ، واضطراب الجهاز الهضمي ، والجهاز العصبي ، والكلى.

الكروم - بشكل رئيسي من خلال الجهاز التنفسي في MPC - 0.0001 ملغم / لتر. فهو يجمع مع البروتينات التي تحتوي على الحديد ، والبروتينات في الكبد ، ونخاع العظام ، والرئتين ، مما تسبب في سرطان الرئة والحساسية المختلفة.

اسم العنصر الكيميائي

دور بيولوجي في الخلية

CARBON

مشمول في جميع المواد: يشكل الهيكل العظمي لذرات الكربون أساسها.

OXYGEN

بالنسبة للكائنات الهوائية ، فهو بمثابة عامل مؤكسد أثناء التنفس الخلوي ، ويزود الخلية بالطاقة.

HYDROGEN

المدرجة في جميع المواد العضوية للخلية. أكبر كمية واردة في تكوين الماء.

NITROGEN

وهو جزء من البروتينات والأحماض النووية والأحماض الأمينية و

النيوكليوتيدات.

الكبريت

وهو جزء من الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت والفيتامينات والإنزيمات.

الفوسفور

المدرجة في اعبي التنس المحترفين من النيوكليوتيدات الأخرى والأحماض النووية. تكوين مينا الأسنان.

المغنيسيوم

المدرجة في الكلوروفورم.

CALCIUM

يشارك في تخثر الدم ، ويشارك في تكوين العظام والأسنان والعمود الفقري والهياكل العظمية لللافقاريات.

الزنك

هو جزء من الإنزيمات التي تنطوي على التخمير الكحولي ، في تكوين الأنسولين.

IRON

إنه جزء من الهيموغلوبين ، الميوجلوبين. العدسات والقرنية هي انزيم نشط.

YOD

وهو جزء من هرمون الغدة الدرقية - هرمون الغدة الدرقية.

الفلور

المدرجة في مينا الأسنان.

البوتاس

الصوديوم

يشارك في الدافع العصبي. يدعم الضغط الاسموزي في الخلايا

غير المعادن في الطبيعة. في الطبيعة ، هناك N2 و O2 غير المعادن (في الهواء) ، والكبريت (في قشرة الأرض) ، ولكن في كثير من الأحيان غير المعادن في الطبيعة في شكل مرتبط كيميائيا. بادئ ذي بدء ، هو الماء والأملاح المذابة فيه ، ثم المعادن والصخور (على سبيل المثال ، سيليكات مختلفة ، ألومينوسيليكات ، فوسفات ، بورات ، كبريتات وكربونات). فيما يتعلق بالانتشار في قشرة الأرض ، تحتل غير المعادن مجموعة واسعة من الأماكن: من العناصر الثلاثة الأكثر شيوعًا (O ، Si ، H) إلى نادر جدًا (As، Se، I، Te).

الشريحة 3  من العرض "كيمياء غير المعادن". حجم الأرشيف مع العرض التقديمي 1449 كيلو بايت.

كيمياء الصف 9

ملخص العروض الأخرى

"كيمياء غير المعادن"  - التركيب الكيميائي وخصائص المعادن وغير المعدنية. تباين الكربون. موقف المعادن في النظام الدوري للعناصر الكيميائية. عرض درس الكيمياء للصف التاسع. غير المعادن في الطبيعة. غير المعادن. الفوسفور الأحمر الموضوع: المعادن غير المعدنية. الأكسجين. M. Allotropy. الخواص الفيزيائية للغير المعادن. الماس. غير المعادن تشمل أيضا الهيدروجين H والغازات الخاملة. الخصائص العامة وخصائص غير المعادن.

"غير المعدنية"  - عدد من السلبية الكهربائية غير المعدنية. السيليكون الصلب الكربوني. ما الذي يفسر تنوع الحالة الكلية للمعادن غير المعدنية. شعرية) الفوسفور الأحمر - الفوسفور الأبيض (بنية الجزيء P2 و P4). هل تعتقد أن هناك المزيد من المعادن أو غير المعادن في الجدول؟ الاختبار. غير المعادن. الأمثلة على ذلك: الماس - الجرافيت (البلورة. الكيمياء. الصف التاسع. المعلم كوليشوفا إس إي. البروم السائل. التباين. ما هي أكثر المعادن نشاطًا وقوة. الأكسجين O2 والأوزون O3. الحالة التجميعية. الأكسجين الغازي ، الهيدروجين. الخواص الفيزيائية.

"الكيمياء الهالوجينية"  - الدور البيولوجي للكلور. نتائج الدراسة. تصبح الإنزيمات نشطة في بيئة حمضية عند 37-38 درجة مئوية. نتائج الدراسة انتشرت في الطبيعة. يشارك في تشكيل حمض الهيدروكلوريك ، والتمثيل الغذائي ، وبناء الأنسجة. الاستنتاجات والتوصيات. الدور البيولوجي للبروم. حل بروميد الصوديوم في الماء الأصفر يعجل AgBr؟. الأهداف والغايات. نتائج اكتشاف الهالوجين. آفاق المشروع. عام 2011 ، قرية بتروبافلوفسك.

كيمياء القاديين  - Alkadienes مع الروابط المزدوجة المعزولة. الذرة المركزية C-Sp3 التهجين. درس الكيمياء في الصف التاسع المعلم: Dvornichena L.V. تحديث المعرفة المكتسبة سابقا. ألين هيكل الرسم البياني. Alkadienes: هيكل ، التسميات ، المتماثلون ، الأيزومرية. اللعبة. الذرة القصوى هي تهجين C-Sp2. Alkadienes مع ترتيب تراكمي من السندات المزدوجة. تسميات alkadienes. ألكاديين مترافقين.

"التوازن الكيميائي"  - المهمة 2: اكتب المعادلات الحركية للتفاعلات الكيميائية. لا رجعة فيه. التغير في معدلات التفاعل الأمامي والخلفي في عملية إنشاء توازن كيميائي. التوازن الكيميائي. Vpr \u003d Vobr. المهمة 1: اكتب العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعلات الكيميائية. أنا البديل hcl + O2؟ H2O + cl2. التفاعلات الكيميائية. الخيار الثاني H2S + SO2؟ S + H2O. عكسية.

"توصيف المعادن" - استخدام المعادن في حياة الإنسان. خواص المعادن. الخصائص العامة. الموصلية الكهربائية جيدة. الخصائص العامة للمعادن. العثور على المعادن في الطبيعة. وهناك نوع من المعدن. المعادن الأخرى تآكل ، ولكن لا تصدأ. تشكل المعادن أحد أسس الحضارة على كوكب الأرض. الصدأ وتآكل المعادن. المعادن. محتوى العمل: من الأدوية التي تحتوي على المعادن الثمينة ، والأكثر شيوعا هي اللازورد والبروتارجول ، إلخ.

تشمل العناصر العشرة المألوفة للناس من العصور القديمة اثنين من المعادن غير المعدنية - الكربون والكبريت. تم العثور على كلا العنصرين في الطبيعة في حالة حرة.

يتكون جزيء الكبريت من ثمانية ذرات ، متصلة ببعضها البعض في حلقة. عند تسخينها ، تنقطع هذه الحلقات ، وعند درجة حرارة أعلى ، تقصر السلاسل الناتجة ، بحيث يصبح الكبريت خليطًا من الجزيئات التي تحتوي على ذرات 8 و 6 و 2. عند درجة حرارة عالية جدًا ، يتكون بخار الكبريت من جزيئات S 2 ، أي أنه يتم تصنيعه بنفس طريقة جزيئات الأكسجين والنيتروجين والكلور في ظل ظروف عادية. حالة الكبريت الأكثر استقرارًا هي جزيء S 8. من خلال التبريد السريع للكبريت المنصهر ، لا يكون للحلقات المكسورة وقت لإغلاقها ويصبح الكبريت مطيلًا ، ثم يتحول إلى الشكل الأكثر ثباتًا ويعود إلى طبيعته المعتادة مظهر  والخصائص.

هذا واحد من أكثر القوانين شيوعًا: جميع العمليات في الطبيعة تسير وفقًا لتحقيق الحالة الأكثر استقرارًا ، حيث تكون طاقتها أصغر (حجر يسقط من أحد الجبال ، لأنه في السكين الفرعي الخاص به سيكون لديه أصغر إمكانات الطاقة ؛ يتم فك ضغط الينبوع المضغوط لأنه يؤدي إلى انخفاض في طاقته المحتملة ؛ وتميل ذرة أي عنصر إلى تكوين قشرة خارجية مستقرة ، لأن هذا يتوافق أيضًا مع الحد الأدنى من الطاقة).

تم العثور على الكربون في الطبيعة في شكلين مختلفين (التعديلات متآثر) ، والتي تختلف عن بعضها البعض في هيكل شعرية الكريستال: إنه الماس والجرافيت. لم يدرك الناس على الفور أن أنبل الماس والفحم غير الموصوف هما توأمان. وفي الوقت نفسه ، كان من السهل للغاية إنشاء: في يوم من الأيام ، باستخدام عدسة ، تركزت أشعة الشمس على بلورة ماسية توضع تحت غطاء زجاجي. الماس ... محترق ، وتحت غطاء غطاء ثاني أكسيد الكربون - نفس الشيء الذي يتم تشكيله عند حرق الفحم ...

إذا كان الماس أحد أندر إبداعات الطبيعة ، فإن الجرافيت والفحم يشكلان رواسب قوية. صحيح أن الفحم لا يتكون أبدًا من الكربون النقي ، ولكنه يحتوي دائمًا على شوائب مختلفة.

لقد وجد مؤخرًا أن السخام العادي له بنية مشابهة لبنية الجرافيت.

لفترة طويلة ، تسبب في بعض الناس بعض المشاكل ، وانسداد المداخن ، وتلوث الهواء. تم استخدام السوت فقط لإعداد الدهانات والجثث ، إلخ. ولكن في العقود الأخيرة ، بدأوا في إعداده بشكل خاص ، ولهذا كان من الضروري بناء مصانع كبيرة ، للتوصل إلى وسيلة لحرق الوقود حتى يتم الحصول على السخام بأكبر قدر ممكن. السخام هو عنصر ضروري في صناعة المطاط من المطاط. يستخدم الكربون غير المتبلور المُعد خصيصًا على نطاق واسع لامتصاص (امتصاص) العديد من المواد وكأساس لترسيب المحفزات.

الجرافيت ضروري للغاية للأشخاص ليس فقط لأقلام الرصاص. مسحوق الجرافيت هو مادة تشحيم جيدة لقطع غيار الآلات. تصنع الأقطاب الكهربائية من الجرافيت لمختلف الأجهزة الكهربائية ، لأن الجرافيت يوصل التيار الكهربائي جيدًا ، وربما يكون هذا هو المثال الوحيد للتوصيل الكهربائي الجيد بين غير المعادن.

يشكل النيتروجين والأكسجين 99 ٪ من الغلاف الجوي لكوكبنا (78 ٪ - النيتروجين و 21 ٪ - الأكسجين). تحدث الهالوجينات في الطبيعة في شكل مركبات مختلفة ، وهذا أمر مفهوم - لأنها نشطة للغاية. لكن الأكسجين هو أيضا غير نشط للغاية. كيف يمكن الجمع بين هذا مع كمية كبيرة من الأكسجين الحر في الطبيعة؟ هل هناك أي تناقض هنا؟

الشيء هو الدور الكبير الذي تلعبه النباتات في كيمياء الأرض. هم - "المصانع" العاملة - التي تنتج الأكسجين. إذا توقف فجأة يومًا ما عن وجود عالم النبات بالكامل ، فستبدأ كمية الأكسجين في الانخفاض ببطء ، وبعد 3000 عام لن يتبقى أي أوكسجين في الجو ... ومع ذلك ، النشاط الكيميائي العالي للأكسجين يؤثر على مصيره. كمية الأكسجين الحر 10 15 ر،أي مليون دولار. في المركبات مع العناصر الأخرى أنه يحتوي على 10000 مرة أكثر.

بدون أكسجين ، لا يوجد تنفس ، وبدون تنفس لا توجد حياة. لكن أهمية الأكسجين في الحياة لا تقتصر على ذلك. من التعديلين المتآزرين للأكسجين - الأكسجين "العادي" O 2 والأوزون O 3 - هو الشكل الأول الثابت.

يتحول الأوزون بسرعة إلى أكسجين "عادي" ، إذا لم يكن لديه وقت للتفاعل مع المواد الأخرى. يمكن أن تتسبب الشمس في موت جميع الكائنات الحية ، لأنها ، بالإضافة إلى الامتنان للحرارة والضوء ، ترسل إلى الأرض مجرى تحطيم من الأشعة فوق البنفسجية المدمرة. و "بطانية" الأكسجين غير المرئية تحمينا من هذا العدو: على علو مرتفع ، الأشعة فوق البنفسجية تلتقي بجزيئات الأكسجين ، "تكسرها" وتحولها إلى جزيئات الأوزون. الأوزون المكون ويؤخر الإشعاع القاتل للشمس.

وعادة ما يقولون عن الأكسجين: "غاز بلا لون ، عديم الرائحة ، لا طعم له". هذا صحيح ، ولكن فقط للظروف المألوفة لنا. إذا تم تبريد الهواء العادي إلى أقل من -150 درجة تحت ضغط 40 أجهزة الصراف الآلي،يتحول إلى سائل عديم اللون. إذا تم وضع مثل هذا السائل في أوعية خاصة ذات جدران مزدوجة من الزجاج العاكس ، يتم ضخ الهواء بينها ، يتبخر الهواء السائل ببطء ، ويهرب النيتروجين بسهولة أكبر. لذلك ، في النهاية ، سيبقى الأكسجين السائل النقي في الوعاء. اتضح أن الأكسجين السائل ليس عديم اللون على الإطلاق ، ولكنه أزرق ... يتم وضعه تحت الضغط في اسطوانات الصلب ويستخدم عند الضرورة. والحاجة إلى الأكسجين كبيرة. لصهر الحديد الزهر ، على سبيل المثال ، يتم تفجير الهواء الضروري لاحتراق الوقود في فرن الصهر. ولكن هناك حاجة فقط للأكسجين ، والنيتروجين يتداخل بنشاط مع هذه العملية ، وينقل الحرارة ، ويزيد من جودة المعدن. لذلك ، في عملية الفرن العالي ، يعد استخدام الأكسجين النقي واعداً للغاية. يستخدم الأكسجين السائل كمؤكسد للوقود في بعض أنظمة الصواريخ الفضائية.

النيتروجين - غاز "هامد" ، كما كان يطلق عليه مرة واحدة (لا يدعم الاحتراق والتنفس) ، هو مثير للاهتمام غير المعادن. جزيء النيتروجين قوي للغاية ، لذلك لا يتفاعل النيتروجين. النيتروجين الحر هو أكثر أشكال وجود هذا العنصر استقرارًا في الطبيعة. يوجد جزء كبير من النيتروجين على الأرض في الغلاف الجوي ، وتلك التراكمات الصغيرة نسبيًا من مركبات النيتروجين الموجودة على الأرض تعود في الأساس إلى الكائنات الحية.

نحن نعلم بالفعل أن النباتات تطلق الأكسجين وتطلقه في الجو. الوضع هو عكس ذلك تماما مع النيتروجين: الكائنات الحية مأزقالنيتروجين الجوي. تشير التقديرات إلى أن بكتيريا النيتروجين التي تعيش في التربة يمكن أن تربط 50 كغالنيتروجين على كل هكتار من الأرض. تعالج البكتيريا التي تعيش على جذور البقوليات ثلاثة أضعاف كمية النيتروجين في الغلاف الجوي لكل 1 الهكتار! هناك بكتيريا "تعمل" في الاتجاه المعاكس - فهي تعيد العنصر المرتبط بأملاح حمض النيتريك إلى الغلاف الجوي.

أثناء التفريغ الكهربائي في الجو أثناء العواصف الرعدية ، يتلامس النيتروجين مع الأكسجين ويتحول في النهاية إلى حمض النتريك. تيارات حامض النيتريك تتدفق على الأرض بعاصفة رعدية! هل هذا مبالغ فيه جدا؟ احكم على نفسك: في المتوسط \u200b\u200b، تحدث أكثر من 40،000 عاصفة رعدية يوميًا في جميع القارات ، وتنتج هذه العواصف الرعدية حوالي 15 سنويًا كغملزمة النيتروجين لكل 1 الهكتارسطح الأرض.

في هذه الأيام ، تدخل الإنسان بنشاط في مصير النيتروجين. قبل 140 عامًا ، تم إلقاء الدفعة الأولى من نترات تشيلي - واحدة من أهم الأسمدة النيتروجينية - في البحر ... باعتبارها غير ضرورية. اليوم ، تحول المئات من النباتات النيتروجين في الغلاف الجوي إلى مركبات كيميائية ، والتي بدونها لا توجد صناعة حديثة ولا إنتاج زراعي ممكن.

إحدى طرق ربط النيتروجين في الغلاف الجوي تقلد الطبيعة: يتم تمرير خليط من النيتروجين والأكسجين عبر قوس كهربائي ويتم الحصول على أكسيد N0 ، والذي يتفاعل بسهولة بعد ذلك مع الأكسجين في الغلاف الجوي ، ويتحول إلى رقم 2 من اللون البني. عندما يذوب في الماء ، فإنه يعطي حامض النيتريك. تتراجع هذه الطريقة الآن قبل العملية الأكثر شيوعًا - تخليق الأمونيا من خليط من النيتروجين والهيدروجين في وجود محفز:

إذا قرأت هذا الفصل بعناية ، يجب عليك بالتأكيد طرح سؤال غادر: كل العمليات في الطبيعة يجب أن تؤدي إلى انخفاض في الطاقة ، يجب أن تكون جميع العناصر في شكلها الأكثر استقرارًا - "هل يجب أن يسقط الحجر"؟

كيف يمكن أن يحدث أن الأكسجين ليس في شكل مستقر لمركباته ، ولكن في حالة حرة ؛ على العكس من ذلك ، لماذا يتحول النيتروجين ، المستقر قدر الإمكان في حالته الأولية ، إلى مركبات مختلفة؟

في جزء منه ، لقد أجبنا بالفعل على هذا السؤال ، مع التشديد على دور الكائنات الحية في مصير هذين العنصرين. نعم ، "يجب أن يسقط الحجر" ، إذا ترك للأجهزة الخاصة به. لكن ذلك لا يتطلب إثباتًا للحقيقة الواضحة المتمثلة في أن أيًا منا يمكنه أخذ هذا الحجر الساقط وإعادته إلى الجبل. للقيام بذلك ، تحتاج فقط إلى إنفاق الطاقة. أصبح من الواضح الآن لماذا النباتات قادرة على إجراء التحولات التي تحدثنا عنها: لأنها تنفق الطاقة التي تتلقاها من الشمس.

يقدر أن كتلة المادة الحية على الأرض هي جرام واحد لكل سنتيمتر مربع من السطح. هل هذا كثير؟ الكثير! في الواقع ، وبفضل مشاركة الكائنات الحية في الغلاف الجوي ، ظهر الأكسجين الحر ، على اليابسة وفي البحار تشكلت رواسب ضخمة من الحجر الجيري والطباشير والفوسفوريت والفحم والنفط. لا عجب أن تسمى هذه المعادن bioliths. تتداخل النباتات مع توزيع العناصر في قشرة الأرض ، مع التركيز على بعضها ، مما يساهم في تشتت الآخرين. خلال العام ، إصلاح النباتات 8.2 مليار دولار. تيالنيتروجين و 184 مليار تيالكربون. لذلك ، ليس من المستغرب أن يبلغ الوزن الكلي للكائنات الحية 2.5 ضعف وزن كل من النيكل والكروم والزنك والرصاص والذهب في قشرة الأرض مجتمعة.

تعتبر المواد غير المعدنية ، باستثناء الغازات الخاملة (النبيلة) ، مواد بسيطة نشطة كيميائيًا وتتفاعل مع المعادن ، وغيرها من المواد غير المعدنية ، وبعضها أيضًا مع مواد معقدة (على سبيل المثال ، احتراق الميثان CH 4 وكلوره ، واحتراق الإيثانول C 2 H 5 OH). وجود نصف طاقة وأكثر من نصف الإلكترونات يفوق مستوى الطاقة الخارجية المكتملة ، وهو أكثر ربحية بشكل نشط لذرات العناصر غير المعدنية لتوصيل الإلكترونات بدلاً من التخلي عنها. لذلك ، في التفاعلات مع المعادن ، تعلق ذرات العناصر غير المعدنية الإلكترونات ، وفي التفاعلات مع غير المعادن تشكل إلكترونات مشتركة لا يوجد زوج. لاكتشاف ، قبل الذرة ، أي أزواج الإلكترون الشائعة في جزيء ما يتم إزاحتها من عنصرين غير معدنيين ، يساعد عدد من النشاط الكهربي:

السلبية الكهربائية

الكهربية

خلال نفس الفترة ، مع زيادة الرقم التسلسلي ، يتم تحسين الخواص غير المعدنية للعناصر الكيميائية ومركباتها. داخل نفس المجموعة الفرعية ، مع زيادة الرقم التسلسلي ، تضعف الخصائص اللافلزية للعناصر الكيميائية ومركباتها.

غير المعادن هي أكثر شيوعا في الطبيعة من المعادن. يشمل تكوين الهواء: النيتروجين ، الأكسجين ، الغازات الخاملة. الكبريت يشكل رواسب الكبريت الأصلي. ودائع الكبريت الأصلي في منطقة ما قبل الكاربات هي واحدة من أكبرها في العالم. هناك رواسب من الجرافيت والماس نادرة جدا. رواسب الجرافيت الصناعية في أوكرانيا هي رواسب Avalivsk ، حيث يتم استخدام المواد الخام بواسطة مصنع Mariupol Graphite Plant. تم اكتشاف رواسب الصخور التي قد تحتوي على الماس في العديد من مناطق أوكرانيا (على وجه الخصوص ، في منطقة جيتومير ، في فولين) ، ولكن لم يتم اكتشاف الرواسب الصناعية بعد. تشكل المزيد من ذرات العناصر غير المعدنية عددًا كبيرًا من المواد المعقدة ، من بينها الأكاسيد والأملاح.

السيطرة على المعرفة:

1. تميز مجموعة فرعية من الأكسجين.

2. سجل التكوين الإلكتروني العام لمجموعة الأوكسجين الفرعية.

3. قارن خصائص الأكسجين والأوزون.

4. ما هي أهمية طبقة الأوزون للحياة على الأرض.

5. علاج التطبيقات غير المعدنية.

المراجع:

SRS 2

الموضوع: معلومات عامة عن الأسمدة المعدنية. مشاكل محتوى النترات في الأطعمة. دور الكيمياء في تقرير برنامج الغذاء. الاستخدام الرشيد للأسمدة والمشاكل البيئية عند استخدام الأسمدة المعدنية.

المصطلحات والمفاهيم الأساسية: الأسمدة ، الأسمدة المعدنية ، النترات ، الأسمدة بالمغذيات الدقيقة ، أنواع الأسمدة واستخدامها.

الخطة:

1. مشكلة محتوى النترات في الأطعمة.

3. دور الكيمياء في حل مشكلة الغذاء.
المحتويات:

1. مشكلة محتوى النترات في الأطعمة.
  بالنسبة للشخص الذي يبلغ وزن جسمه 60 كجم ، فإن الحد الأقصى المسموح به يوميًا للنترات هو 0.76 مجم لكل 1 كجم من الوزن. ضمن الحدود المقبولة ، لا تسبب النترات أضرارًا ملحوظة على صحة الإنسان.
  ومع ذلك ، فإن الاستخدام المفرط للنترات كأسمدة معدنية وجودة المضافات الغذائية ، التي تمنح منتجات اللحوم لون اللحم الطبيعي ، مما يؤدي إلى إطالة العمر الافتراضي لمنتجات اللحوم والجبن ، يخلق خطر تجاوز المعايير القصوى المسموح بها الاستهلاك اليومي. قد تكون نتيجة هذا التأثير السام للنترات على جسم الإنسان. وهو يتكون في تطور نقص الأكسجين - تجويع الأكسجين للأنسجة ، وكذلك تثبيط عمل الإنزيمات التي تحفز عمليات التنفس. أعراض التسمم هي الغثيان والقيء والجلد الأزرق في الجسم والغشاء المخاطي للفم ، تظهر بعد 4-6 ساعات من تناول الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من النترات. نترات خطيرة بشكل خاص لجسم الطفل.
  تحتوي الخضروات والحليب على نترات أكثر من اللحوم.
  التدابير التي يتعين اتخاذها لتجنب التسمم بالنترات في الغذاء هي:

1) الامتثال لقواعد التكنولوجيا الزراعية لزراعة المحاصيل ؛
  2) استهلاك الماء والحليب ، واختبارها لمحتوى النترات فيها ؛
  3) الاستهلاك المحدود للخضروات المزروعة في الدفيئات الزراعية ؛
  4) الامتثال لتوصيات للحد من محتوى النترات في عملية إعداد أطباق الخضروات.

2. معلومات عامة عن الأسمدة المعدنية. الاستخدام الرشيد للأسمدة والمشاكل البيئية عند استخدام الأسمدة المعدنية.
  تسمى المواد ، التي تحتوي بشكل أساسي على الأملاح التي تحتوي على العناصر الغذائية اللازمة للنباتات ، بالأسمدة المعدنية ، ويتم إدخالها في التربة لزيادة خصوبتها من أجل زراعة محاصيل عالية ومستدامة.

عناصر مثل النيتروجين والبوتاسيوم والفوسفور تأتي إليهم من التربة في أكبر كمية. بدون النيتروجين ، لا يمكن أن تتشكل جزيئات البروتين ؛ وبدون الفسفور والأحماض النووية والفيتامينات. بفضل البوتاسيوم ، تم تسريع عملية التمثيل الضوئي ، وتحسين تراكم السكروز في بنجر السكر والنشا في البطاطس ، وتعزيز سيقان نباتات الحبوب.
  لاستعادة محتوى هذه العناصر في التربة بطريقة طبيعية ، فإن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً ، وبالتالي ، دون تسميد إضافي ، ستنخفض المحصول. لمنع هذا ، يتم تصنيع الأسمدة المعدنية والعضوية وتطبيقها على التربة. وتشير التقديرات إلى أنه في أوكرانيا 1 غريفنا ، ، \u200b\u200bالإنفاق على إنتاج الأسمدة ، يعطي في المتوسط \u200b\u200b2-3 غريفنا. الأرباح.
  العناصر الكيميائية الرئيسية اللازمة لحياة النباتات هي (هناك عشرة): C ، O ، H ، M ، P ، K ، Ca ، Mg ، Fe ،
  عناصر التغذية المعدنية للنباتات ، مثل N. P ، K ، وبعضها الآخر ، ضرورية للنباتات بجرعات كبيرة. لذلك ، يطلق عليها اسم العناصر الكبيرة ، والأسمدة التي تحتوي عليها تسمى الأسمدة الكلية ، أو الأسمدة التقليدية.
ومع ذلك ، بالإضافة إلى العناصر العشرة المذكورة ، تحتاج الكائنات الحية بكميات صغيرة جدًا (بكميات كبيرة) مثل العناصر الكيميائية مثل B و Cu و Co و Mn و Zn و Mo I.
  يطلق عليهم تتبع العناصر  والأسمدة التي تحتوي عليها - ميكرو. أصبح من المستحيل الآن الاستغناء عن الأسمدة بالمغذيات الدقيقة - الفيتامينات الحقلية ، حيث أن استخدامها يفتح فرصًا إضافية في إنتاج المنتجات الزراعية.

تنقسم الأسمدة المعدنية إلى بسيطة (أحادية الجانب) ومعقدة (معقدة ومختلطة).

الأسمدة البسيطة تحتوي على مادة مغذية واحدة. على سبيل المثال ، تحتوي نترات الصوديوم على نيتروجين ، ويحتوي كلوريد البوتاسيوم على البوتاسيوم ، إلخ.
  الأسمدة المعقدة في جزيئات متجانسة تحتوي على اثنين أو أكثر من العناصر الغذائية. على سبيل المثال ، تحتوي نترات البوتاسيوم على البوتاسيوم والنيتروجين ، ويحتوي النيتروفوسكا على النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم ، إلخ.

الأسمدة المختلطة عبارة عن مخاليط ميكانيكية لأنواع مختلفة من الأسمدة - بسيطة أو معقدة أو كلاهما. وغالبا ما تسمى مخاليط الأسمدة. وغالبا ما تسمى الأسمدة المعدنية الدهونوتنتجها الصناعة ، الأسمدة. تم إنشاء صناعة الأسمدة القوية في الاتحاد السوفيتي. في الوقت الحاضر ، تنتج أكثر من 40 نوعًا من الأسمدة المعدنية.

الأسمدة النيتروجينية والفوسفورية والبوتاس. الأكثر أهمية هي النيتروجين والفوسفور والأسمدة البوتاس. الأسمدة النيتروجينية ، كما لوحظ بالفعل ، تحتوي على النيتروجين ملزمة. هذه هي النترات (الصوديوم ، البوتاسيوم ، نترات أمونيوم الكالسيوم) ، أملاح الأمونيوم ، الأمونيا السائلة ، ماء الأمونيا ، اليوريا ثاني أكسيد الكربون (NH 2) 2 ، (يستخدم أيضًا كعلف للماشية ، يحتوي على مزيد من النيتروجين - 47٪) ، إلخ. أصبحت الأسمدة الآن نترات الأمونيوم الأكثر استخدامًا ، أي نترات الأمونيوم. حتى لا يستلقي ، يتم إطلاقه في صورة حبيبية (حبيبية).

  الأسمدة الفوسفاتيةهي أملاح الكالسيوم والأمونيوم لحمض الفوسفوريك. أنها تشكل نصف جميع الأسمدة المعدنية المنتجة. الأسمدة الفوسفاتية الأكثر شيوعًا هي:

دقيق الفوسفوريت ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق طحن دقيق للفوسفوريت. نظرًا لأنه يحتوي على ملح قابل للذوبان قليلًا من الكالسيوم 3 (ص 4) 2 ، فإنه يمكن امتصاصه بواسطة النباتات فقط على التربة الحمضية - بودوليك وخثاري. يتم تسهيل عملية الاستيعاب بواسطة ليونة الطحن ، وكذلك إدخاله في التربة مع الأسمدة الحمضية ، على سبيل المثال مع (MH 4) 2 SO 4 أو السماد الطبيعي.
  سوبر فوسفات بسيط ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق علاج الأباتيت والفوسفوريت مع حامض الكبريتيك. الغرض من المعالجة هو الحصول على الملح القابل للذوبان ، والذي تمتصه النباتات جيدًا في أي تربة:

عادة ما يطلق على خليط الأملاح المنتجة سوبر فوسفات بسيط ، ويتم إنتاجه بكميات كبيرة للغاية ، سواء في شكل حبيبات أو في شكل مسحوق. الأسمدة الحبيبية لها العديد من المزايا مقارنة بالبودرة: يسهل تخزينها (غير مخبوز) ؛ من الأسهل تطبيقه على التربة بمساعدة بذارة الأسمدة ، والأهم من ذلك - في معظم التربة ، فإنه يعطي زيادة أعلى في الغلة.
  السوبر فوسفات المزدوج  - تركيبة سماد الفوسفور المركز Ca (H 2 PO 4) 2. بالمقارنة مع سوبر فوسفات بسيط لا يحتوي على الصابورة - Ca 8 O 4. يتم استخراج السوبر فوسفات المزدوج على مرحلتين. يتم استخلاص حمض الفوسفوريك أولاً. ثم يعالج الأباتيت أو الفوسفوريت بمحلول مائي من حامض الفوسفوريك. يتم أخذ عدد المنتجات التي يتم البدء بها وفقًا للمعادلة:

  راسب  - تركيبة الأسمدة الفوسفورية المركزة CaNRO 4 2H؟ قابل للذوبان في الماء قليلاً ، ولكن قابل للذوبان في الأحماض العضوية. يتشكل أثناء تحييد حمض الفوسفوريك بمحلول هيدروكسيد الكالسيوم:

  تحتوي وجبة العظام ، التي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة عظام الحيوانات الأليفة ، على Ca (PO 4) 2. Ammophos هو الأسمدة التي تحتوي على الفوسفور والنيتروجين. يتم تشكيله عند تحييد حمض الفوسفوريك مع الأمونيا. عادة ما تحتوي على أملاح NH 4 H 2 PO 4 و (NH 4) 2 NRA 4. لذلك ، الأسمدة الفوسفورية وأملاح الكالسيوم والأمونيوم من حامض الفوسفوريك.
  الأسمدة البوتاس ضرورية أيضا لتغذية النبات. نقص البوتاسيوم في التربة يقلل بشكل كبير من غلة ومقاومة النباتات للظروف المعاكسة. لذلك ، يتم استخدام حوالي 90 ٪ من أملاح البوتاسيوم التي يتم استخراجها كسماد للبوتاس.
3. دور الكيمياء في حل مشكلة الغذاء.
  يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لإنتاج الأسمدة المختلطة التي تحتوي على العناصر النزرة. حاليا ، إنتاج الغذاء ، ولا سيما أصل النبات ، يقلق البشرية جمعاء. على مر السنين ، أصبحت المنطقة المزروعة أقل وأقل ، ويتم استنفاد المساحات المتاحة لمحتوى العناصر الغذائية. الاستخدام الرشيد للأسمدة يسمح لك بالخروج من هذا الموقف الحرج. في المزارع الفردية يستخدمون الأسمدة العضوية بشكل رئيسي - الدبال ، في المزارع الجماعية - غير العضوية

في المزارع الفردية يستخدمون الأسمدة العضوية بشكل رئيسي - الدبال ، في المزارع الجماعية - غير العضوية. في معظم الأحيان ، يتم استخدام الأسمدة على التربة أثناء الحرث ، على الرغم من أن تغذية الجذور تمارس أيضًا خلال فترة الغطاء النباتي النشط.
يتم تغذية النباتات الداخلية بمحلول مختار خصيصًا من الأسمدة في الربيع وبداية الصيف.
  لكي تكون الأسمدة أكثر فائدة ، عليك أن تعرف متى وأفضل الأسمدة مستخدمة ، وطريقة التطبيق التي تختارها ، وكيفية ضبط وقت استخدام الأسمدة على الظروف المناخية ، وأكثر من ذلك بكثير. هذا هو موضوع البحث في الكيمياء الزراعية.
  في معظم الأحيان ، يتم استخدام الأسمدة على التربة أثناء الحرث ، على الرغم من أن تغذية الجذور تمارس أيضًا خلال فترة الغطاء النباتي النشط. يتم تغذية النباتات الداخلية بمحلول مختار خصيصًا من الأسمدة في الربيع وبداية الصيف. لكي تكون الأسمدة أكثر فائدة ، عليك أن تعرف متى وأفضل الأسمدة مستخدمة ، وطريقة التطبيق التي تختارها ، وكيفية ضبط وقت استخدام الأسمدة على الظروف المناخية ، وأكثر من ذلك بكثير. هذا هو موضوع البحث في الكيمياء الزراعية.
  الكيمياء الزراعية - علم يدرس العمليات البيولوجية الكيميائية المترابطة في التربة والنباتات ، يكشف عن طرق لزيادة غلة المحاصيل.
  قام الباحث الروسي د. م. بريانيشنيكوف بإجراء دراسات أساسية حول تغذية النبات واستخدام الأسمدة ، المعترف بها عمومًا في الكيمياء الزراعية وحصلت على تقدير عالمي. (ديمتري نيكولاييفيتش بريانيشنيكوف (1865-1948) - مؤلف أكثر من 550 ورقة علمية). لقد كان أحد منظمي معهد البحوث ، والذي يُطلق عليه الآن معهد بحوث د. م. بريانيشنيكوف للكيمياء الزراعية. يمتلك نظرية التغذية النيتروجينية للنباتات ، ومخطط تحويل المواد المحتوية على النيتروجين في النباتات ، واختبار أنواع مختلفة من الأسمدة في المناطق الزراعية الرئيسية في الاتحاد السوفياتي السابق ، ولا سيما أوكرانيا. حقق العالم في تعرية التربة الحمضية.

السيطرة على المعرفة:

1. كيفية تحديد محتوى النترات في الغذاء؟

2. ما هو دور الكيمياء في حل مشكلة الغذاء؟

3. ما هي الكيمياء الزراعية؟

4. كيف يتم تصنيف الأسمدة؟

المراجع: