ГБОУ ВПО ОрГМА МОЗ Росії
КАФЕДРА ХІМІЇ І ФРМАЦЕВТІЧЕСКОЙ ХІМІЇ
РЕФЕРАТ
Хімія і біологічна роль елементів ІІІБ - VБ груп
Виконала: студентка 105 групи
лікувального факультету
Сагеева С.У
Перевірила: Шарапова Н.В.
Оренбург, 2013
1. Загальна характеристика, короткі відомості про історію відкриття елементів і їх поширеності в природі
До хімічними елементам ІІІБ - VБ груп відносять: підгрупу ІІІБ (скандій, ітрій, лантан, актиній), підгрупу IVБ (титан, цирконій, гафній), підгрупу VБ (ванадій, ніобій, тантал, протактиний).
біогенних елементів є лантан, титан, ванадій.
Лантан - елемент побічної підгрупи третьої групи шостого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер 57. Відноситься до рідкоземельних елементів. Природний лантан складається з двох ізотопів 139La (99,911%) і радіоактивного 138La (0,089%; Т1/2 2.1011 років). Позначається символом La (лат. Lanthanum). Конфігурація двох зовнішніх електронних шарів 5s2p6d16s2. Проста речовина лантан - метал сріблясто-білого кольору.
Лантан, як хімічний елемент, не вдавалося відкрити протягом 36 років. У 1803 р 24-річний шведський хімік Йенс Якоб Берцеліус досліджував мінерал, відомий тепер під назвою церіт. У цьому мінералі була виявлена ??иттриевая земля і ще одна рідкісна земля, дуже схожа на иттриевую. Її назвали цериевой. У 1826 р Карл Мозандер досліджував церієву землю і уклав, що вона неоднорідна, що в ній, крім церію, міститься ще один новий елемент. Довести складність цериевой землі Мозандеру вдалося лише в 1839 р Він зумів виділити новий елемент, коли в його розпорядженні опинилося більшу кількість церіт. Металевий лантан, зрозуміло, далеко не чистий, вперше був отриманий Мозандером при нагріванні хлористого лантану з калієм. Новий елемент, виявлений в церіте і Мозандеру, за пропозицією Берцеліуса назвали лантаном. Воно було дано на честь історію його відкриття і походить від др.-греч. ???????- «Ховаюся», «таюсь».
Зміст лантану в земній корі коливається в межах 18 - 30 г/т, у воді океанів 0,012 мкг/л.
Отримання лантану пов'язано з поділом вихідної сировини на фракції. Лантан концентрується разом з церієм, празеодимом і неодимом. Спочатку із суміші відокремлюють церій, потім залишилися елементи поділяють екстракцією
Титан - елемент побічної підгрупи четвертої групи, четвертий періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Позначається символом Ti (Titanium). Порядковий номер 22, атомна вага 47,90. Складається з 5 стійких ізотопів; отримані також штучно радіоактивні ізотопи. Електронна будова атома 1s22s22p63s23p63d24s2
У 1791 році англійський хімік У. Грегор знайшов в піску з містечка Менакан (Англія, Корнуолл) нову «землю», названу ним менакановой. У 1795 році німецький хімік М. Клаірот відкрив у мінералі рутил невідому ще землю, метал якій він назвав Титан [в грец. міфології титани - діти Урана (Неба) і Геї (Землі)]. У 1797 році Клапрот довів тотожність цієї землі з відкритою У. Грегором. Чистий титан виділений в 1910 році американським хіміком Хантером допомогою відновлення чотирихлористого титану натрієм в залізній бомбі.
Титан рідкісний і розсіяний елемент. Зміст титану в земній корі близько 0,61% за масою. Для титану характерна міграція в гарячих підземних водах разом з цинком і концентрація в гідротермальних родовищах. У біосфері відомий 1 дуже рідкісний самостійний мінерал титану рутил TiO2.
Як правило, вихідним матеріалом для виробництва титану і його з'єднань слугує діоксид титану з порівняно невеликою кількістю домішок. Зокрема, це може бути рутиловий концентрат, який одержують при збагаченні титанових руд. Однак запаси рутилу в світі вельми обмежені, і частіше застосовують так званий синтетичний рутил або титановий шлак, одержувані при переробці ільменітових концентратів.
Для отримання титанового шлаку концентрат ільменіту відновлюють в електродугової печі, при цьому залізо відокремлюється в металеву фазу (чавун), а не відновлені оксиди титану і домішок утворюють шлакову фазу. Багатий шлак переробляють хлоридним або сернокислотним способом.
Концентрат титанових руд піддають сернокислотной або пирометаллургической переробці. Продукт сернокислотной обробки - порошок діоксиду титану TiO2. Пірометаллургічним методом руду спекают з коксом і оброб...
