KIM LOẠI PHÂN NHểM B
8.2.1.Tớnh chất chung:
Gồm cỏc nguyờn tố:
Zn (kẽm) Cd (cadmi) Hg (thủy ngõn)
8.2.1.1. Một sốđặc điểm về cấu tạo và cỏc thụng số trạng thỏi vật lý của cỏc nguyờn tố
thuộc phõn nhúm chớnh nhúm IIB
Vỏ húa trị: Zn -3d104s2
Cd -4d105s2
Hg -5d106s2
Sốoxy húa đặc trưng + 2, riờng Hg cú + 1.
8.2.1.2. Đơn chất:
Đều là kim loại: Zn Cd Hg
trắng xanh trắng bạc Trắng bạc
- Cú nhiệt độ sụi, nhiệt độ núng chảy thấp, riờng Hg là chất lỏng ở điều kiện
thường. Cỏc kim loại này dễ tạo thành hợp kim (một loại hợp kim đặc biệt là hỗn hống)
đặc biệt với thủy ngõn. Dẫn nhiệt, điện kộm. Hg rất độc, lại dễbay hơi nờn khi làm việc với nú cần hết sức cẩn thận.
Hoạt động húa học giảm nhanh theo chiều: Zn - Cd - Hg
Hoạt động giảm nhanh Mạnh yếu trung bỡnh
- Trong khụng khớ dễ tạo lớp oxyd XO, phản ứng mạnh với phi kim, đặc biệt với S.
- Zn, Cd phản ứng dễ với cỏc acid, cũn Hg chỉ phản ứng với cỏc acid cú tớnh oxy húạ Vớ dụ:
3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O Nếu dư Hg thỡ:
6Hg + 8HNO3 = 3 Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O - Riờng Zn phản ứng được với dung dịch kiềm:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
8.2.1.3. Hợp chất: * Hợp chất + 2:
Zn (2) Cd (2) Hg (2)
Cỏc hợp chất (+2) đi từ Zn Hg độ bền giảm dần.
- Oxyd ZnO CdO HgO
Độ bền giảm dần
Lưỡng tớnh oxyd bazơ
- Hydroxyd Zn(OH)2 Cd(OH)2
Lưỡng tớnh bazơ Tớnh lưỡng tớnh của Zn(OH)2 rất điển hỡnh.
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
- Cỏc muối CO32-; S2, I-khú tan, cú màu, được dựng trong phõn tớch định tớnh. Ion Hg2+cú tớnh oxy húạ Sơ đồ thế khử chuẩn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hg2+... Hg22+...Hg 0,92V 0,79V Cú thể thấy rừ điều đú. Vớ dụ: 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4 trắng Hg2Cl2 + SnCl2 (dư) = 2Hg + SnCl4 Zn2+, Cd2+, Hg2+cú khuynh hướng rất lớn tạo cỏc hợp chất phức tạp với NH3, Ị.. * Hợp chất Hg (1): Hợp chất Hg (1) tồn tại dưới dạng 2 2 Hg ( Hg Hg)
Trong thực tếngười ta sử dụng Hg2(NO3)2; Hg2Cl2(calomen) Oxy Hg2O khụng bền, dễ bị phõn hủỵ 2
2
Hg vừa cú tớnh oxy húa vừa cú tớnh khử
(xem phản ứng phần III). Do tớnh chất trờn người ta thường dựng Hg cho vào 2 2 Hg để giữ bền 2 2 Hg . Vỡ nếu 2 2 Hg chuyển thành Hg2+ thỡ lập tức cú: Hg + Hg2+ = 2 2 Hg
Do tớnh bền của HgO, HgS nờn khi cho OH- hoặc S2- vào dung dịch 2 2 Hg ta cú: 2 2 Hg + 2OH- = Hg + HgO + H2O 2 2 Hg + S2- = Hg + HgS
Chứkhụng thu được cỏc oxyd, sulfid thuỷ phõn (1)
8.2.2. Vai trũ và ứng dụng trong Y - Dược, độc tớnh
* Kẽm
Kẽm là nguyờn tố thiết yếu của cơ thể. Toàn cơ thể chứa khoảng 2-2,5g kẽm, gần bằng lượng Sắt, gấp 20 lần lượng Đồng. Kẽm là thành phần cấu tạo trọng yếu của hàng
trăm metalloenzym, vớ dụ: carnonic anhydrase (CA, tạo HCO3), superoxid dismustase (SOD, chứa cả Zn và Cu, loại bỏ gốc tự do O2), alcohol dehydrogenase (vận chuyển Hydro) carboxypeptidase (phõn giải acid amin), DNA và RNA - polymerase (tổng hợp, sao chộp DNA và RNA) ...
Với cấu hỡnh electron d10, Zn2+ trong enzym tạo cấu trỳc phức từ diện điển hỡnh với 3 nguyờn tử N của 3 nhúm amino acid, cũn vị trớ thứ 4 tựdo đểtương tỏc với phõn tử chất phản ứng cần hoạt húạ Chẳng hạn, enzym CA xỳc tỏc cho phản hứng sau trong quỏ trỡnh hụ hấp:
CA
2 2 3
Ion Sn2+ở vị trớ hoạt động gắn với phõn tử H2O là chất phản ứng vào vị trớ thứ 4.
Tỏc động như một acid Lewis, Sn2+ kộo mật độ electron từ liờn kết O - H, làm cho H2O
đủacid để mất đi 1 proton. Ion OH- tạo thành gắn vào phần dương C của CO2 mạnh hơn
nhiều so với nước tự do, vỡ thế tốc độ phản ứng tạo H+ và HCO3 rất lớn.
Kẽm rất cần thiết cho sự hỡnh thành và hoạt động hormon sinh dục nam
(testoseron), hormon tăng trưởng của tuyến yờn, insulin (chứa 0,36% Zn) của tuyến tuỵ
Kẽm kớch thớch tạo hồng cầu và hemoglobin; kớch thớch tuyến nước bọt.
Người trưởng thành cần hấp thu 15-20 mg kẽm mỗi ngàỵ Tuy chỉ là vi lượng,
nhưng nếu thiếu sẽ phỏt sinh hàng loạt triệu chứng và bệnh lý: chỏn ăn, thay đổi vị giỏc, chậm sinh trưởng, hư hại do nghốo khoỏng ở xương, tăng Kenratin húa (sinh húa) cỏc
tổ chức, thiểu năng hoặc mất khảnăng sinh dục nam, giảm sinh sản ở cả hai giống đực và cỏi, dị dạng bào thai, suy giảm miễn dịch, dễ viờm loột và chậm lành vết thương, tổn
thương ở mắt, tiờu chảy, rối loạn chuyển húa glucid, protid, hệ thần kinh suy nhược. + Chế phẩm dược dụng:
- Vỡ thiếu kẽm hay gặp trong chế độ dinh dưỡng nờn người ta làm những viờn thuốc bổsung cỏc vi lượng dạng uống, trong đú cú chứa những hợp chất của Zn2+.
- Kẽm oxyd, ZnO = 81,4. Dạng thuốc mỡ, hồ bụi, bột rắc dựng điều trị nhiễm khuẩn da, vết bỏng nụng, da khụ. Hỗ trợđiều trịc cỏc bệnh trờn da (eczema, ban đỏ ...). - Kẽm sulfat, ZnSO4 . 7H2O = 287,5 dựng pha thuốc nhỏ mắt sỏt trựng, làm thuốc nụn.
- Kẽm peroxyd, ZnO2 = 97,4 dựng băng bú vết thương nhiễm trựng, vết bỏng.
+ Lượng kẽm cao làm giảm đồng trong cơ thể. Vỡ vậy bổ sung kẽm khi đó sử
dụng đồng, hoặc dựng kẽm liều cao điều trị bệnh Wilson (tớch tụđồng trong cơ thể) rất cú hiệu quả. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kộm ớt gõy ngộđộc, trừ khi uống phải lượng lớn muối kẽm vụ cơ. Thuốc giải độc phổ biến là NaHCO3.
* Cadmi
Hiện nay, cadmi được xem là độc gấp nhiều lần chỡ. Một bệnh ngoài da đặc trưng ở Nhật gọi là bệnh Itai - Ttai do uống nước cú Cd2+. Cadimi độc vỡ tranh chấp vị trớ với kẽm trong cỏc enzym. Cỏc hợp chất của cadmi khụng được dựng làm thuốc. Ngược lại, chỳng gõy ụ nhiễm mụi trường do được ứng dụng trong nhiều ngành kỹ thuật.
* Thuỷ ngõn
+ Thuỷ ngõn kim loại và cỏc hợp chất của nú cực kỳ độc. Cú điểm núng chảy thấp nờn ở nhiệt độ phũng thuỷ ngõn kim loại đó bay hơi đỏng kể. Bởi hầu hết cỏc hợp chất của Hg2+ rất ớt tan trong nước, người ta đó từng nghĩ rằng chỳng khụng gõy hại cho
mụi trường, nhưng giờđõy đó thấy rừ điều ngược lạị Như đó biết, thuỷ ngõn dễ tạo hợp chất chứa liờn kết đồng húa trị - cỏ cơ kim. Cỏc vi sinh vật trong cống ngầm hoặc trong trầm tớch của cỏc dũng sụng tổng hợp cỏc ion thuỷ ngõn methyl CH3 - Hg+, rồi sau đú
thành thuỷ ngõn hữu cơ, vớ dụ CH3 - Hg - CH3. Cỏc chất này khụng phõn cực và giống hydrocarbon gắn clor,chỳng chuyển từ vi sinh vật rồi tập trung vào mụ và cỏc lớp mỡ
của cỏ, chim hay cỏc động vật cú vỳ khỏc. Cỏ sống trong mụi trường nhiễm độc thuỷ
ngõn cú thểmang lượng Hg cao gấp hàng nghỡn lần so với những nơi khỏc. Nguồn thực phẩm như vậy đưa thuỷ ngõn hữu cơ vào cơ thể ngườị Nú di chuyển mạnh trong cỏc mụ mỡ, kết hợp với nhúm - SH của amino acid sau đú phỏ huỷ cấu trỳc và chức năng
của protein. Thuỷ ngõn cựng với chỡ, cadmi nhiều trong nóo dẫn đến rối loạn hệ thần kinh và cỏc hệ tõm thần - chưa kểcỏc trường hợp ngộđộc cấp tớnh gõy tử vong nhanh.
ễ nhiễm mụi trường do thuỷ ngõn là vấn để thời sự, bởi vỡ thuỷ ngõn và cỏc hợp chất của nú vẫn đang được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật.
+ Do độc tớnh cao, nhiều hợp chất thuỷ ngõn dựng làm thuốc dần được thay thế
bằng thuốc khỏc ớt độc hơn. Tuy nhiờn, do cú hiệu lực tốt trong điều trịvà đó biết rừ tớnh chất, nhiều thuốc vẫn được ghi trong cỏc tài liệu sử dụng hoặc dược điển.
- Hợp chất vụ cơ:
Thuỷ ngõn (II) clorid, HgCl2 = 271,50, pha dung dịch 1/1000, 1/4000 dựng sỏt trựng ngoài da và dụng cụ phẫu thuật.
Thuỷ ngõn (I) clorid (calomel) Hg2Cl2 = 472,0 dựng làm thuốc tẩy mạnh.
Thuỷ ngõn (II) oxyd vàng, HgO = 216,59 làm thuốc mỡ điều trị viờm mớ mắt, bệnh ngoài dạ
[HgSO4 .2H2O; HgS] dựng trị bệnh ngoài da (eczema, lang ben, húi, ký sinh, trựng chấy rận).
Hg(CN)2, K[Hgl4] đó dựng điều trị giang mai, bệnh hoa liễu ở cả dạng tiờm và mỡ bụi ngoài da; hoặc uống dung dịch K2 [Hgl4] dưới dạng siro gibert.
- Hợp chất hữu cơ:
Mercurochrom (thuốc đỏ), C18H8O6Br2HgNa2 = 726,1
Giống như cỏc phẩm nhuộm húa học khỏc như xanh methylen, tớm gentian ...,
thuốc đỏ cú tỏc dụng khử trựng mạnh cỏc vết thương nhỏ và nụng.
Thiomersal (Thimerosal), C9H10O2HgS = 382,66, dạng muối: C9H10O2HgSNa = 404,66, thuốc diệt khuẩn ngoài da, kỡm nấm. Dựng dưới dạng phun hoặc nhỏ mắt.