Группа IIIA

Опыт 3. Гидролиз тетрабората натрия

Бор – элемент IIIA группы, р-элемент, он относится к примесным микроэлементам. Биологическое действие бора еще недостаточно изучено (его биогенность остается под вопросом).

Кристаллогидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇ ∙10H₂O (бура) применяют как антисептик. Фармакологическое действие препарата обусловлено гидролизом соли с образованием ортоборной кислоты:

Na₂B₄O₇ + 7H₂O «4H₃BO₃ + 2NaOH.

Высокая растворимость борной кислоты в липидах обеспечивает быстрое проникновение ее в клетки через липидные мембраны. В результате происходит свертывание белков (денатурация) цитоплазмы микроорганизмов и их гибель. Таким образом, образующиеся при гидролизе щелочь и кислота вызывают свертывание белков микробных клеток.

Выполнение опыта

Испытайте раствор тетрабората натрия (буры) Na₂B₄O₇*10H₂O универсальной индикаторной бумажкой. Какова реакция среды в растворе? Напишите уравнение реакции гидролиза соли в ионном виде.

Опыт 4. Амфотерность гидроксида алюминия

По содержанию в организме человека алюминий относится к примесным микроэлементам (10^–5 %). Известно, что алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костной ткани, на обмен фосфора. Катион Al³⁺ способен замещать ионы Ca²⁺ и Mg²⁺, влияя тем самым на протекание ферментативных процессов. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой способности к комплексообразованию ионы алюминия блокируют активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Алюминий – амфотерный металл, растворяется в растворах кислот и в щелочах. Амфотерными свойствами обладают оксид (Al₂O₃) и гидроксид алюминия (Al(OH)₃).

Соли алюминия и кислородсодержащих кислот растворимы в воде, за исключением фосфата алюминия AlPO₄. Это следует учитывать при назначении препаратов алюминия, в частности гидроксида алюминия при повышенной кислотности желудка. В желудке гидроксид алюминия нейтрализует соляную кислоту

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O

Перешедшие в раствор ионы алюминия в кишечнике переходят в малорастворимую форму – фосфат алюминия, который выводится из организма. Таким образом, в присутствии ионов алюминия уменьшается усвоение фосфора.

В медицинской практике также находят применение алюмокалиевые квасцы (KAl(SO₄)₂∙12H₂O) и жженые квасцы (KAl(SO₄)₂). Эти соединения используются для наружного применения для полосканий, промываний, примочек при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых, как кровоостанавливающее средство при порезах. Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы Al³⁺ образуют с белками комплексы, выпадающие в виде гелей, что приводит к гибели микробных клеток.

Выполнение опыта

В пробирку налейте 2-3 мл раствора AlCl₃. Пипеткой по каплям добавляйте раствор NaOH, отметьте наблюдаемые изменения. Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной форме.

Взболтайте взвесь и перелейте половину во вторую пробирку. В первую пробирку добавьте раствор соляной кислоты, а во вторую – избыток щелочи. Напишите соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной форме и объясните наблюдаемые явления.