Многим химикам известны крылатые слова, сказанные в 40-х годах текущего столетия немецкими учеными Вальтером и Идой Ноддак, что в каждом булыжнике на мостовой присутствуют все элементы Периодической системы. Вначале эти слова были встречены далеко не с единодушным одобрением. Однако, по мере того как разрабатывались все более точные методы аналитического определения химических элементов, ученые все больше убеждались в справедливости этих слов. Если согласиться с тем, что в каждом булыжнике содержатся все элементы, то это должно быть справедливо и для живого организма. Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, находятся в тесном контакте с окружающей средой. Жизнь требует постоянного обмена веществ в организме. Поступлению в организм химических элементов питание и потребляемая вода. Актуальность выбранной темы проявляется в том, что тяжелая экологическая ситуация, возрастание стрессовых ситуаций, современные методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества, являются основными причинами повсеместного роста дефицита жизненно важных элементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью. В соответствии с рекомендацией диетологической комиссии Национальной академии США ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определенном уровне (табл. 1). Столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержания находятся в относительном постоянстве.Целью данной работы является определение места химических элементов в масштабе живой природы.Задачи исследования: выделить основные химические элементы, отвечающие за жизнедеятельность организма; определить их роль в становлении и развитии жизни организма.Гипотеза работы: осознание значения химических элементов для жизнедеятельности организма сокращению процента заболеваний и восстановлению работы ферментных систем.Предположения некоторых ученых идут дальше. Они считают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет определенную биологическую функцию. Вполне возможно, что эта гипотеза не подтвердится. Однако, по мере того как развиваются исследования в данном направлении, выявляется биологическая роль все большего числа химических элементов.Организм человека состоит на 60% из воды, 34% приходится на органические вещества и 6% – на неорганические. Основными компонентами органических веществ являются углерод, водород, кислород, в их состав входят также азот, фосфор и сера. В неорганических веществах организма человека обязательно присутствуют 22 химических элемента: Са, Р, О, Na, Мg, S, В, С1, К, V, Мn, Fе, Со, Ni, Сu, Zn, Мо, Сг, Si, I, F, Se. Например, если вес человека составляет 70 кг, то в нем содержится (в граммах): кальция – 1700, калия – 250, натрия – 70, магния – 42, железа – 5, цинка – З. Живые организмы в своем составе содержат различные химические элементы. Условно, в зависимости от концентрации химических элементов в организме, выделяют макро- и микроэлементы.
m(ZnO)-? m(ZnCO₃)-? 1. Находим теоретический выход цинка: m(Zn)=m(Zn)×100%÷ω%=20,475кг.×100%÷90%=22,75кг. 2. Определяем молярную массу цинка и количество вещества цинка в 22,75кг. M(Zn)=65кг./кмоль n(Zn)=m(Zn)÷M(Zn)=22,75кг.÷65кг./кмоль=0,35кмоль 3. Из веществами смеси реагировать углерод будет только с оксидом цинка. Запишем уравнение реакции восстановления оксида цинка углем: 2ZnO +C=2Zn + CO₂ 4. Анализируем уравнение реакции и делаем вывод: по уравнению реакции из 2 кмоль оксида цинка образуется 2кмоль цинка, значит если по условии задачи цинка образовалось 0,35кмоль то и в реакцию вступаит 0,35кмоль оксида цинка. n(ZnO)=0.35кмоль 5. Находим молярную массу оксида цинка и его массу количеством вещества 0,35кмоль: M(ZnO) =65+16=81кг./моль m(ZnO)= n(ZnO) ×M(ZnO)= 0,35кмоль×81кг./кмоль=28,35кг. 6. Определим массу карбоната цинка в смеси: m(ZnCO₃)= m(смеси ZnO ZnCO₃) - m(ZnO) =32,75кг-28,35кг= 4,4кг.. 7. ответ: В смеси 28,75кг. оксида цинка и 4,4кг. карбоната цинка.
m(Zn)=20,475кг.
ω%(выхода Zn)=90%
m(смеси ZnO ZnCO₃)=32,75кг
m(ZnO)-?
m(ZnCO₃)-?
1. Находим теоретический выход цинка:
m(Zn)=m(Zn)×100%÷ω%=20,475кг.×100%÷90%=22,75кг.
2. Определяем молярную массу цинка и количество вещества цинка в 22,75кг.
M(Zn)=65кг./кмоль
n(Zn)=m(Zn)÷M(Zn)=22,75кг.÷65кг./кмоль=0,35кмоль
3. Из веществами смеси реагировать углерод будет только с оксидом цинка. Запишем уравнение реакции восстановления оксида цинка углем:
2ZnO +C=2Zn + CO₂
4. Анализируем уравнение реакции и делаем вывод: по уравнению реакции из 2 кмоль оксида цинка образуется 2кмоль цинка, значит если по условии задачи цинка образовалось 0,35кмоль то и в реакцию вступаит 0,35кмоль оксида цинка. n(ZnO)=0.35кмоль
5. Находим молярную массу оксида цинка и его массу количеством вещества 0,35кмоль:
M(ZnO) =65+16=81кг./моль
m(ZnO)= n(ZnO) ×M(ZnO)= 0,35кмоль×81кг./кмоль=28,35кг.
6. Определим массу карбоната цинка в смеси:
m(ZnCO₃)= m(смеси ZnO ZnCO₃) - m(ZnO) =32,75кг-28,35кг= 4,4кг..
7. ответ: В смеси 28,75кг. оксида цинка и 4,4кг. карбоната цинка.