Химические свойства благородных газов

Гелий, неон и аргон не образуют химических соединений и только их можно назвать истинными «инертными» газами. Криптон, ксенон и радон образуют соединения с кислородом и фтором, а также комплексные соединения.

Ксенон горит в атмосфере фтора ярким пламенем, при этом образуется смесь фторидов:

Xe + F₂ = XeF₂,

Xe + 2F₂ = XeF₄,

Xe + 3F₂ = XeF₆.

Состав образующейся смеси зависит от соотношения компонентов в исходной смеси, времени и условий взаимодействия.

Дифторид ксенона может быть получен при окислении ксенона фторидом серебра (I):

2AgF₂ + 2BF₃ + Xe = XeF₂ + 2AgBF₄.

Оксосоединения образуются из фторидов.

В терапии использование кислородно-гелиевых смесей эффективно при лечении ряда заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, реабилитации после переохлаждения и физических нагрузок. Гелий, обладающий чрезвычайно высокой проникающей способностью и теплопроводностью, обеспечивает увеличение объемной скорости движения газовой смеси, улучшает газообмен, нормализует газовый состав крови и кислотно-щелочное равновесие, увеличивает оксигенацию артериальной крови, уменьшает работу дыхательной мускулатурыи оптимизирует деятельность дыхательного центра.

Применение кислородно-аргоновых гипоксических смесей (с содержанием кислорода 10-15%) повышает резистентность организма человека и млекопитающих к гипоксической гипоксии и улучшает сон после психофизических нагрузок.

Криптон нашёл некоторое применение в водолазной практике, космической и экстремальной медицине для создания безопасной дыхательной газовой среды с заданными свойствами в гермозамкнутых объектах и для проведения анестезии под повышенным давлением. Анестетическая сила криптона слабее, чем ксенона, что даёт более широкий, чем у ксенона спектр применения для лечения и реабилитации при нормальном давлении, обеспечивая достаточную анестезию при повышенном давлении. При наркозе иногда применяется смесь криптона с закисью азота. 87Kr (T=1,27 ч) используют в медицине как источник β-излучения. С помощью короткоживущего (Т=13 сек) изотопа криптона - 81м Kr - изучают функции легких. Пациент вдыхает

небольшое количество газа, поступление которого в различные участки легких регистрируется с помощью гамма-камеры.

С помощью кислородно-ксеноновых смесей возможна терапия бессонницы, неврозов различной

этиологии, реактивных и абстинентных состояний, снижения болевой чувствительности. Ксенон – идеальный анестетик и уже сейчас активно применяется для наркоза. Ксенон сильно поглощает рентгеновское излучение и помогает найти места поражения. При этом он совершенно безвреден. Поэтому ксеноном пользуются при рентгеноскопических обследованиях головного мозга. Радиоактивный изотоп 133Хе, используют при исследовании функциональной деятельности легких и сердца.

74. Хлораты

Сюда относятся соли хлорноватой кислоты (HClO₃)

1. Хлорат натрия (NaClO₃). Получается электролизом водного раствора хлорида натрия. Блестящие бесцветные кристаллы (таблетки); хорошо растворяются в воде. Легко отдает кислород. Часто содержит примеси (например, хлориды щелочных металлов). Используется как окислитель, в органическом синтезе, при печатании текстильных материалов (черные анилиновые красители), для изготовления взрывающихся пистонов, спичечных головок и как гербицид и т.п.

1. Хлорат калия (KClO₃). Получается так же, как и хлорат натрия. Бесцветные кристаллы, умеренно растворимые в воде. Свойства аналогичны свойствам хлората натрия. Используется также в медицине и для изготовления взрывчатых веществ (например, шеддита).

1. Хлорат бария (Ba(ClO₃)₂). Получается электролизом раствора хлорида бария. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Используется как зеленое красящее вещество в пиротехнике и в производстве взрывчатых веществ и некоторых других хлоратов.

1. Прочие хлораты. Сюда относятся хлорат аммония, использующийся для производства взрывчатых веществ; хлорат стронция, применяемый для производства взрывчатых веществ и в пиротехнике для получения красного света; хлорат хрома, используемый как протрава при крашении; хлорат меди, зеленые кристаллы, используемые при крашении, в производстве взрывчатых веществ и в пиротехнике для получения зеленого цвета.

В. Броматы и перброматы

Сюда относятся соли бромноватой кислоты (HBrО 3) (товарная позиция 2811), например, бромат калия (КBrO 3), и соли бромной кислоты (НВrO 4

 

. Йодаты и перйодаты Сюда относятся соли йодноватой кислоты (НIО 3) (товарная позиция 2811) и соли йодной кислоты (товарная позиция 2811).Йодат натрия (NaIO 3), йодат калия (KIO 3) и дийодат водорода калия (KH(IO 3) 2) используются в медицине и как реагенты в химическом анализе. Кристаллический йодат бария используется для получения йодноватой кислоты.

Перйодаты натрия (мононатрия и динатрия) получают действием хлора на щелочной раствор йодата натрия.

 

Фтор

В качестве микроэлемента фтор входит в состав всех организмов. У животных и человека фтор присутствует в костной ткани (у человека — 0,2-1,2%) и, особенно, в дентине и эмали зубов. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 2,6 г фтора; суточная потребность составляет 2-3 мг и удовлетворяется, главным образом, с питьевой водой. Недостаток фтора приводит к кариесу зубов. Поэтому соединения фтора добавляют в зубные пасты, иногда вводят в состав питьевой воды. Избыток фтора в воде, однако, тоже вреден для здоровья. Он приводит к флюорозу — изменению структуры эмали и костной ткани, деформации костей. ПДК для содержания в воде фторид-ионов составляет 0,7 мг/л. ПДК газообразного фтора в воздухе 0,03 мг/м3. Роль фтора в растениях неясна.

Хлор

Хлор относится к важнейшим биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов. У животных и человека, ионы хлора участвуют в поддержании осмотического равновесия и регуляции водно-солевого обмена. Хлорные каналы представлены во многих типах клеток и скелетных мышцах. Эти каналы выполняют важные функции в регуляции объема жидкости, участвуют в поддержании рН клеток. Человек потребляет 5-10 г NaCl в сутки. Минимальная потребность человека в хлоре составляет около 800 мг в сутки. NaCl необходим для выработки в желудке соляной кислоты, которая способствует пищеварению и уничтожению болезнетворных бактерий. Мышечная ткань человека содержит 0,20-0,52 % хлора, костная - 0,09 %; в крови - 2,89 г/л. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3-6 г хлора, что с избытком покрывает потребность в этом элементе. Ионы хлора жизненно необходимы растениям. Хлор участвует в энергетическом обмене у растений.

Бром

Многие аспекты биологической роли брома в настоящее время еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Соединения брома участвуют в деятельности клеток иммунной системы. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.

Йод

Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. У животных и человека йод входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно — на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг йода, суточная потребность составляет около 0,2 мг. Микроколичества йода жизненно необходимы человеку, дефицит йода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы — эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием йода в воздухе, почве, водах. Для того чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств иода, используют йодированную поваренную соль.