CHƯƠNG 9 PHI KIM
9.2.1.4. Một số hợp chất quan trọng
Cỏc hydro halogenua (HX)
Ởđiều kiện thường là cỏc chất khớ, dễtan trong nước (HF tan vụ hạn). Dung dịch
cỏc hydro halogenid trong nước đều thể hiện tớnh acid: HF là acid yếu, cỏc HX khỏc đều là acid mạnh.
Trong dóy HF - HCl - HBr - HI, tớnh khửtăng dần. Vớ dụ: HF, HCl khụng tỏc dụng với H2SO4 đặc
HBr khử H2SO4đến SO2 cũn HI khử khử H2SO4đến H2S 2HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 = 4H2 + H2S + 4H2O
Trong khi đú HCl chỉ thể hiện tớnh khử khi tỏc dụng với chất oxy húa mạnh như
KMnO4, MnO2 ... cũn HF khụng cú tớnh khử.
Riờng HF cú phản ứng đặc biệt là ăn mũn thuỷ tinh theo phản ứng: 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O
Cú ý nghĩa quan trọng là HCl (acid hydrocloric) là một trong những acid cơ bản của cụng nghiệp húa học. Nú được điều chế trong cụng nghiệp chủ yếu bằng phương
phỏp tổng hợp từ H2 và Cl2 là những sản phẩm thu được trong quỏ trỡnh điện phõn dung dịch NaCl.
H2 + Cl2 = 2HCl
Nước Javen: là một dung dịch của muối natri hypoclorid và natri chorid NaCl + NaOH + H2O
Nước Javen tạo nờn khi cho khớ clo đi qua dung dịch kiềm loóng và để nguộị Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaOCl + H2O
Nước Javen cú tớnh oxy húa mạnh do chứa gốc OCl- (trong đú Cl cú số oxy húa là +1).
OCl- + Cl- + 2H+ = CL2 + H2O
Do cú tớnh oxy húa mạnh, nước Javen thường được dựng để tẩy trắng vải sợi, giấỵ Ngày nay, trong cụng nghiệp dệt, nước Javen được điều chế bằng cỏch điện phõn dung dịch NaCl nguội khụng cú màng ngăn.
Clorua vụi:
Là chất bột màu trắng, nú cú thể coi là muối canxi hỗn hợp của acid hypoclorơ
và acid hydrocloric.
Cl2 + 2Ca (OH)2 = CaCl2 + CăOCl)2 + 2H2O
Clorua vụi được điều chế bằng cỏch cho khớ clo đi qua huyền phự đặc của CăOH)2 trong nước ở 300C.
Cl2 + CăOH)2 = CaOCl2 + H2O
Cl2 + 2CăOH)2 = CaCl2 + CăOCl)2 + 2H2O
Clorua vụi cũng cú tớnh oxy húa mạnh như nước Javen nờn được dựng để tẩy uế,
sỏt trựng. Ngoài ra cũn được dựng để tinh chế dầu mỏ và làm thuốc chống chất độc chiến tranh.
KClO3 (clorat kali) - muối Bectụle
Là chất rắn trắng, khi đun núng dễ phõn huỷ cho oxy nhất là khi cú xỳc tỏc MnO2 4KClO3 0 t KClO4 + 3KCl 2KCLO2 0 t 2KCl + 3O2
Vỡ vậy KClO3 núng chảy là nguồn cung cấp oxy, nú được sử duụng để sản xuất diờm làm thuốc phỏọ
Điều chế trong cụng nghiệp: điện phõn dung dịch núng KCl khụng cú màng ngăn.
3Cl + 6KOHnúng = KClO3 + 5KCl + 3H2O
Ion ClO3- cú tớnh oxy hoỏ mạnh trong mụi trường acid. Vớ dụ: nú oxy húa được
KI thành iod trong mụi trường acid sulfuric.
KClO3 + 6KI + 3H2SO4 = 3I2 + KCl + 3K2SO4 + 3H2O
9.2.2. Vai trũ và ứng dụng trong Y - Dược, độc tớnh
Cỏc nguyờn tố halogen rất cần cho cơ thểcon người, nhưng chỳng cũng là những nguyờn tố rất độc khi ở trạng thỏi tựdọ Hơi F2, Cl2, Br2, I2 làm tổn thương và kớch ứng mạnh đường hụ hấp. Brom và iod cũn gõy bỏng và huỷ hoại cỏc mụ (cần rất thận trọng khi làm việc với Brom; phải ở nơi thụng giú, bỡnh đựng Brom chỉđược mở sau khi làm lạnh; da bị dõy brom phải được rửa ngay bằng dung dịch NaHCO3 sau đú xử lớ với glycerin).
* Fluor
- F là nguyờn tố cú trong mọi cơ quan và mụ của con người, tập trung chủ yếu
trong xương và răng, cú ớt ởcơ và nóọ F chiếm khoảng 0,007% khối lượng cơ thể ( 4- 6g), lớn hơn cả Fe, Zn, Cu và nhiều chất khỏc. F- là ion ổn định nhất trong tất cả cỏc
anion đơn giản, do đú giỳp tạo thành cỏc tế bào xương, xen kẽ vào cỏc phần xốp để xương thờm cứng và răng thờm chắc. F cũng ức chế hoạt động của cỏc vi khuẩn làm hại
men răng. Nước uống cần cú hàm lượng F- thấp hơn 0,5mg/L sẽ bị tổn thương răng (hà răng, sõu răng). Trỏi lại, nếu nước ăn chứa quỏ nhiều F- sẽ bị “nhiễm độc Fluor”. Gõy độc cho tế bào thần kinh; kỡm hóm quỏ trỡnh oxy húa trong tế bào; ảnh hưởng xấu đến chuyển húa calci, phosphor, cạnh tranh với iod làm tuyến giỏp dễ bị bướu, gõy hư hại
răng và xương (men răng thành màu thấm, cú vết mũn và rónh; xương bịsơ, mềm và rỗ,
tăng nguy cơ góy xương hỏng).
F cú trong nguồn nước tự nhiờn; trong một số rau quả (cà chua, cải xoăn, sỳp lơ);
trong cỏ biển, nước mắm và đặc biệt nhiều trong chố đen (độ 100 đến 1000 mg trong 1kg chố).
- Natri Fluorid, NaF = 41,99, bột trắng, tan trong nước. Dựng bổ sung F- vào nguồn
nước nghốo yếu tốvi lượng, hoặc thờm vào kem đỏnh răng ngừa sõu răng.
- Natri monofluorometaphosphat, NaF. NaPO3 = Na2FPO3 = 143,95, bột trắng, tan nhiều trong nước. Sử dụng tương tựnhư NaF.
- F cũn được gắn vào cỏc gốc hữu cơ trong thuốc đểtăng tỏc dụng sinh học. Vớ dụ:
- Flucytosin, C4H4FN3O = 109,29 dựng để điều trị cỏc bệnh nhiễm nấm nặng ở mỏu, đường tiết niệu, nội tõm mạc, màng nóo, phổị
- Dexamethason, C22H29FO5 = 392,47 bột trắng, khụng tan trong nước. Dựng chống viờm (tỏc dụng glucocorticoid), mạnh hơn prednisolon 7 lần và hydrotison 30 lần.
* Clor
- Cơ thểngười cú khoảng 90g clor, hàng ngày cần được bổ sung 6-8g (chủ yếu từ ăn vào 10-12g NaCl/người/ngày). Cl- là anion chủ yếu cảu dịch ngoài tế bàọ Cựng với Na+, nú cú vai trũ to lớn duy trỡ nồn độđẳng trương ở ngoại bào; tham gia điều chỉnh acid - base của mỏụ Trong dạ dày, Cl- kết hợp cới H+ tạo HCl làm cho enzym pepsin trở nờn hoạt động đểbước đầu tiờu húa protid.
- Natri clorid, NaCl = 58,44, là loại thuốc cung cấp chất điện giảị Dung dịch NaCl 0,9% cú ỏp suất thẩm thấu xấp xỉ với dịch cơ thể(đẳng trương), dựng uống hoặc tiờm truyền tĩnh mạch trong cỏc trường hợp mất nước (ỉa chảy, sốt cao, mất mỏu, sau phẫu thuật, ra mồ hụi quỏ nhiều); làm dung mụi pha tiờm truyền một số thuốc khụng
tượng kỵ; dựng tươid rửa cỏc vết thương và xoang.
- Dung dịch Natri hypoclorid, chứa 4,0 - 6,0% NaClO (=74,44) trong nước. Dựng diệt khuẩn, virus, oxy húa cỏc chất hữu cơ trong tẩy uế, tiệt trựng. Dung dịch NaClO 0,025% cú pH = 8 trong hệđệm phosphat và cú ỏp suất thẩm thấu gần với ỏp suất thẩm thấu của huyết tương, nờn được dựng ngoài khi bị bỏng để khỏng vi khuẩn, virus mà mụ vẫn được tỏi tạọ
- Calci hypoclorid CăClO)2, cũn gọi bột tẩy trắng hay clorua vụi, là chất sỏt khuẩn rẻ tiền nhất; tạo thành khi cho khớ Cl2 đi qua vụi ẩm và lạnh. Thành phần cú thể thay đổi, chứa thờm CaCl2, CăOH)2. Dựng làm chất tẩy uế nhà cửa, tiệt trựng nước uống, dựng ngoài chữa cỏc vết thương.
- Kali clorat, KClO3 = 122,6, cú tỏc dụng sỏt khuẩn nhẹ. Dung dịch 2 - 4% dựng sỳc miệng, rửa vết thương, thụt õm đạọ
Cl.3H2O = 267,8 - Clora min B, C6H5 - SO2 - N
Na
Bột tinh thể trắng hoặc ngà vàng, thoảng mựi Clor, tan trong nước, sỏt trựng mạnh. Dung dịch 0,5 - 2% dựng rửa vết thương, tiệt trựng dụng cụ y tế, tẩy uế cỏc ổ dịch bệnh.
CH3
SO2 - N
Na
Bột tinh thể trắng hoặc ngà vàng, thoảng mựi Clor, dễ tan trong nước núng, sỏt trựng mạnh. Dung dịch 0,5 - 3% dựng ngoài da, thụt rửa trong phụ khoa, tẩy uế cỏc ổ
dịch bệnh, tiệt trựng nước uống.
- Amoni clorid, NH4Cl = 53,49, thuốc làm tăng độacid cho cơ thể; kớch thớch lợi tiểu, làm toỏt mồhụi, long đờm, tăng bài tiết Calci qua thận. Dựng dạng xirụ 2%, uống theo thỡạ
- Ion Cl- là chất mang được lựa chọn để chuyển tải vào cơ thể cỏc cation kim loại cú tỏc dụng làm thuốc như Zn2+, Cr3+, Al2+, Hg22+ ... Clor được gắn vào khung hữu cơ
của nhiều thuốc, gúp phần tạo ra những chất lý, húa hoặc tỏc dụng sinh học riờng, như
trong cỏc nhúm thuốc ngủ, an thần (cloral hydrat, diazepam); thuốc ức chế thần kinh, hạ
nhiệt, chống co thắt (clopromazin); thuốc tõm thần (haloperidol); khỏng sinh (cloramphenicol, clotetracyclin); thuốc điều trị sốt rột (Cloroquin); điều trị nấm (griseofulvin); thuốc sỏt trựng (cloraminB, cloramin T); thuốc gõy mờ trong phẫu thuật (cloroform) ...
* Brom
Trong dược khoa thường dựng cỏc muối: amoni bromid NH4Br = 97,96; kali bromid KBr = 119; natri bromid NaBr = 102,9 làm thuốc an thần, giảm co thắt, giảm
đau dưới dạng dung dịch uống.
* Iod
+ I là một vi chất cú vai trũ sinh học quan trọng. Tổng số I trong cơ thể người khoảng 20 - 25mg, tập trung chủ yếu ở tuyến giỏp (đến 30%) avf ởcơ, da, xương. Nhu
cầu hàng ngày của cơ thể khoảng từ 0,1 - 0,2mg Iod. Hormon thyroxin của tuyến giỏp chứa tới 65% Iod và rất cần thiết cho sự phỏt triển hài hũa của cơ thể và nóo bộ. Thiếu I làm tuyến giỏp khụng sản xuất được thyroxin, tuyến phản ứng lại bằng cỏch làm phồng to ra tạo nờn bướu cổ. Cựng với bướu cổ là trớ tuệ chậm phỏt triển, đần độn và cỏc chứng bệnh khỏc. Thực vật và động vật biển (như rong biển, cỏ biển) là thức ăn giàu Iod. Muối bếp thụ (NaCl) cú chứa thờm Iod từ nước biển, những vẫn là khụng đủ cho những địa
phương mà nguồn lương thực, thực phẩm hoặc do chế độ ăn uống quỏ nghốo Iod. Vỡ vậy, cần bổ xung nhõn tạo Iod vào muối bếp để chống bệnh bướu cổđịa phương.
+ Iod nguyờn tố, I = 126,9; hũa tan nhiều hơn trong dung dịch chứa KI hay NaI do tạo thành ion polyod (như I3-). Dung dịch này cú ỏp suõt hơi Iod rất thấp nờn làm giảm mạnh sự mất I2 do bay hơị Ở cỏc nồng độ khỏc nhau, từ0n15 đến 1% dung dịch
polyod được dựng để uống dự phũng và điều trị bướu cổ, hoặc dựng ngoài da để sỏt trựng và chữa một số bệnh ngoài dạ
Dung dịch 5% Iod trong cồn 95ocú thờm KI cũngđược pha chế, dựng uống theo giọt để chữa bướu cổ hoặc để sỏt trựng trờn dạ
+ Kali Iodid, KI = 166,00; thuốc điều trị cường giỏp, bảo vệ tuyến giỏp, điều trị
thiếu hụt Iod, điều trị nấm ngoài da, cú tỏc dụng long đờm nhẹ; dựng dưới dạng uống (dung dịch, viờn nộn, viờn bao tan).
+ Kali Iodad, KIO3 = 214,00; được trộn ào muối bếp (NaCl) ở mức hàm lượng
Iod đạt 500mcg trong 10g muối, dựng nấu ăn hằng ngày để phũng ngừa cỏc hậu quả của thiếu Iod. Núng và ẩm ảnh hưởng đến lượng Iod trong quỏ trỡnh bảo quản. Vỡ vậy, muối Iod cần giữởnơi mỏt, khụ và đựng trong tỳi hoặc bỡnh cú nắp đậy kớn đểđề phũng mất
Iod do bay hơị
+ Povidon - Iod (tờn quốc tế: Povidone - Iodine): chứa 9 - 12% Iod. Povidon là một polyme tổng hợp 1 - 2 - pyrrolidinon cú ỏi lực đặc biệt với cỏc phõn tử Iod từ từ và thấm sõu khi sử dụng. Ở những phõn liều khỏc nhau, Povidon - Iod được dựng dưới dạng cồn thuốc, khớ dung phun xịt, thuốc mỡ, dung dịch sỳc miệng hoặc dựng ngoài da, gel
bụi, viờn đặt õm đạọ.. để khử khuẩn, sỏt trựng, diệt virus, nấm, động vật đơn bào, kộn
và bào tửở cỏc vết thương, trong cỏc khoang của cơ thể, trờn dụng cụ y tế.
+ Iod gắn vào những khung hữu cơ thớch hợp sẽ tạo thành những hợp chất hấp thụX quang nờn được dựng rộng rói làm thuốc cản quang dạng tiờm để chẩn đoỏn bệnh
đường tiết niệu, mật, nóo, thấp khớp,đường tiờu húa, động mạnh, hệ sinh dục. Chẳng hạn như cỏc thuốc cản quang Iohexol, Iodamin Meglumin, Diatrizoat, Iopamidol... chứa Iod rất thụng dụng.
(Chỳ ý: Iod là nguyờn tốđộc. Chất giải độc húa học đặc hiệu đối với Iod là tinh bột và natri thiosulfat Na2S2O3)
LƯỢNG GIÁ
1. Hóy trỡnh bày vị trớ, đặc điểm, tớnh chất của đơn chất cỏc nguyờn tố nhúm VA ,VIIẢ
2. Hóy trỡnh bày tớnh chất của hợp chất cỏc nguyờn tố nhúm VA, VIIẢ
3. Hóy trỡnh bày vai trũ và ứng dụng trong Y - Dược, độc tớnh của cỏc nguyờn tố
nhúm VA, VIIẢ