Oksijeni ni kipengele kikuu cha biogenic ambacho ni sehemu ya molekuli ya vitu vyote muhimu zaidi vinavyotoa muundo na kazi ya seli - protini, asidi ya nucleic, wanga, lipids, pamoja na misombo mingi ya chini ya Masi. Kila mmea au mnyama ana oksijeni nyingi zaidi kuliko kitu kingine chochote (kwa wastani karibu 70%). Misuli ya misuli ya binadamu ina 16% ya oksijeni, tishu mfupa - 28.5%; Kwa jumla, mwili wa mtu wa kawaida (uzito wa kilo 70) una kilo 43 za oksijeni. Oksijeni huingia ndani ya mwili wa wanyama na wanadamu hasa kupitia viungo vya kupumua (oksijeni ya bure) na kwa maji (oksijeni iliyofungwa). Haja ya mwili ya oksijeni imedhamiriwa na kiwango (nguvu) ya kimetaboliki, ambayo inategemea wingi na uso wa mwili, umri, jinsia, muundo wa lishe, hali ya nje, nk. Katika ikolojia, uwiano wa kupumua jumla (hiyo ni , jumla ya michakato ya kioksidishaji) ya jumuiya imebainishwa kama viumbe muhimu tabia ya nishati kwa jumla ya majani yake.

Kiasi kidogo cha oksijeni hutumiwa katika dawa: oksijeni (kutoka kwa kinachojulikana mito ya oksijeni) hutolewa kwa wagonjwa ambao wana ugumu wa kupumua kwa muda wa kupumua. Hata hivyo, ni lazima ikumbukwe kwamba kuvuta pumzi ya muda mrefu ya hewa iliyoboreshwa na oksijeni ni hatari kwa afya ya binadamu. Mkusanyiko mkubwa wa oksijeni husababisha malezi ya radicals bure katika tishu, kuharibu muundo na kazi ya biopolymers. Mionzi ya ionizing ina athari sawa kwa mwili. Kwa hiyo, kupungua kwa maudhui ya oksijeni (hypoxia) katika tishu na seli wakati mwili unawaka na mionzi ya ionizing ina athari ya kinga - kinachojulikana athari ya oksijeni. Athari hii hutumiwa katika tiba ya mionzi: kuongeza maudhui ya oksijeni kwenye uvimbe na kupunguza maudhui yake katika tishu zinazozunguka huongeza uharibifu wa mionzi kwa seli za tumor na hupunguza uharibifu kwa afya. Kwa magonjwa fulani, kueneza kwa mwili na oksijeni chini ya shinikizo la juu hutumiwa - oksijeni ya hyperbaric.

Oksijeni ni sehemu ya vitu vyote muhimu vya kikaboni - protini, mafuta, wanga. Bila oksijeni, michakato ya kupumua, oxidation ya amino asidi, mafuta, na wanga haiwezekani. Katika wanyama wa juu, oksijeni huingia kwenye damu, ikichanganya na hemoglobini kuunda oksihimoglobini. Oksimoglobini HbO 2 katika kapilari hutoa oksijeni HbO 2 ® Hb + O 2 kupitia kuta za capillaries. O 2 (oksijeni) huingia kwenye seli, ambapo hutumiwa kwa oxidation ya vitu mbalimbali, kama matokeo ya michakato hii CO 2 na H 2 O huundwa, nishati hutolewa:

Hb + CO 2 ® HbCO 2 (carboxyhemoglobin)

Marekebisho ya allotropic ya oksijeni, ozoni - O 3, ina jukumu fulani katika malezi ya radicals. Radikali hizi huanzisha athari za mnyororo mkali na molekuli za kibaolojia - lipids, protini, DNA, ambayo husababisha kifo cha seli. Hii ndiyo msingi wa athari za ozoni kwenye microorganisms zilizomo katika hewa na maji. Kwa hiyo, O 3 hutumiwa kwa ozonation ya hewa, disinfection ya maji ya kunywa, na maji ya kuogelea. Katika anga yenye maudhui ya ozoni ya ziada (chanzo chake ni gesi za kutolea nje), radicals (RO 2 ·; OH ·) huundwa katika mwili wa binadamu, ambayo inaweza kuanzisha magonjwa ya tumor. Kwa kuongezea, ozoni ina jukumu muhimu katika kulinda vitu vya kibaolojia vya Dunia kutokana na mionzi migumu ya X-ray, kwa sababu. Katika mwinuko wa ~ 25 km, safu ya ozoni huundwa ambayo inachukua miale na l £ 260 nm.

Ya misombo ya oksijeni, H 2 O 2 na H 2 O ni muhimu sana Mwili wa binadamu una karibu 80% ya maji. Kwa sababu ya muundo wake (obiti mbili za mseto za sp 3 zimeunganishwa, mbili zina jozi moja ya elektroni), maji yana wakati wa juu sana wa dipole na kwa hivyo ni kutengenezea kwa ulimwengu wote. Katika mwili wa mwanadamu na wanyama, huyeyusha vitu vya kikaboni na isokaboni na kukuza ionization yao (kujitenga). Maji ni njia ambayo athari za biochemical hufanyika na mshiriki katika athari za hidrolisisi ya mafuta, ATP, ADP, nk.

Jukumu la kibaolojia la peroxide ya hidrojeni

Katika mitochondria, atomi za H zilijitenga kutoka kwa substrate kwa namna ya H + chini ya hatua ya dehydroginase hufunga kwa oksijeni, na kutengeneza maji.

4H + + O 2 + 4e - ® 2H 2 O

Katika kesi hii, ni muhimu kuongeza hasa elektroni 4, kwa sababu wakati elektroni 2 zinaongezwa, peroxide ya hidrojeni huundwa

2H + + O 2 + 2e - ® H 2 O 2

Wakati elektroni moja inapoongezwa, ioni ya hyperoxide huundwa

O 2 · + e - ® O 2 -

Peroxide ya hidrojeni na hyperoxide radical O 2 ni sumu kwa seli kwa sababu wanaingiliana na lipids ya membrane za seli na kuzizima, kuharibu muundo wa seli, ikiwa ni pamoja na DNA na kazi yake ya kurejesha. Seli za aerobic, kwa kutumia kimeng'enya cha catalase na superoxide dismutase (enzyme iliyo na shaba), kubadilisha H 2 O 2 na O 2 - kuwa O 2.

2O 2 - + 2H + 2O - + 2H + H 2 O 2 + O 2

2H 2 O 2 2H 2 O + O 2

Maombi katika dawa. Dawa

Oksijeni(O 2) - oksijeni. Inaletwa ndani ya mwili kwa kuvuta pumzi katika kesi ya kushindwa kwa moyo na mishipa, hupunguza njaa ya oksijeni (hypoxia). Inaletwa ndani ya njia ya utumbo kwa njia ya uchunguzi wa helminthiasis (mviringo, minyoo).

Aqua purificata(H 2 O) - maji yaliyotakaswa. Kutumika kwa ajili ya maandalizi ya fomu za kipimo cha kioevu.

Solutiohydrogenii peroxydidiluta(3%) - suluhisho la peroxide ya hidrojeni (3%).

Perhydrolum (33-35%) perhydrol. Suluhisho la peroksidi ya hidrojeni 33-35% .

Magnesii peroxydum,(MgO 2 ´MgO) - peroxide ya magnesiamu.

Hydroperitum(H 2 O 2 ´NH 2 -CO-NH 2) - hydroperite (ina 0.08% asidi citric).

Maandalizi ya peroxide ya hidrojeni hutumiwa nje kutibu majeraha, suuza kinywa na koo kama wakala wa antiseptic na deodorizing.

Sulfuri

Sulfuri ni kipengele cha kikundi kikuu cha kikundi VI cha jedwali la upimaji
DI. Mendeleev. Katika kikundi hiki, kuanzia sulfuri (kipindi cha 3), d-sublevel inaonekana, kwa hivyo idadi ya elektroni ambazo hazijaunganishwa zinaweza kuongezeka kutoka 2 hadi 4 na 6, kwa sababu ya kuunganishwa kwa s- na p-elektroni na kuzihamisha hadi d. -sawa:

Kwa hivyo, hali za oxidation zinazowezekana na zilizoonyeshwa za sulfuri ni: -2, +2, +4 na +6.

Kutoka juu hadi chini katika kikundi kidogo kutoka kwa oksijeni hadi polonium, ukubwa wa atomiki huongezeka, na nishati ya ionization hupungua, na mali zisizo za metali katika mfululizo: O - S - Se - Te - Po hudhoofisha.

Sulfuri ni ya kawaida isiyo ya chuma; kwa mujibu wa thamani yake ya OEO (2.5), ni ya pili kwa halojeni, oksijeni na nitrojeni.

Sulfuri ni moja ya vipengele vya kawaida. Katika ukoko wa dunia maudhui yake ni 0.05 wt. %, katika maji ya bahari 0.08 - 0.09%. Inajumuisha isotopu nne thabiti: 32 S (95.084%), 33 S (0.74%), 34 S (4.16%), na 36 S (0.016%). Isotopu za mionzi za sulfuri zilipatikana: 31 S (T 1/2 = 2.66 sec.), 35 S (T 1/2 = siku 86.3) na 37 S (T 1/2 = 5.07 min.).

Sulfuri hutokea kwa asili katika hali ya asili (hasa karibu na volkeno na katika chemchemi za madini moto, kama bidhaa ya oxidation ya sulfidi hidrojeni).

Ilitumiwa kuandaa rangi, kama bidhaa ya dawa, na pia kwa madhumuni mengine.

Sulfuri hupatikana katika miamba mbalimbali: chokaa, calcite, jasi, nk; katika ores na madini ya sulfuri, katika viumbe hai na mimea (0.16% katika mwili wa binadamu, ni macroelement), i.e. katika misombo mingi ya isokaboni na kikaboni. Madini kuu ya sulfuri:

Mpango:

Historia ya ugunduzi

Asili ya jina

Kuwa katika asili

Risiti

Tabia za kimwili

Tabia za kemikali

Maombi

Jukumu la kibaolojia la oksijeni

Derivatives ya oksijeni yenye sumu

10. Isotopu

Oksijeni

Oksijeni- kipengele cha kikundi cha 16 (kulingana na uainishaji wa kizamani - kikundi kikuu cha kikundi VI), kipindi cha pili cha mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya kemikali vya D.I Mendeleev, na nambari ya atomiki 8. Inaonyeshwa na ishara O (lat. Oxygenium) . Oksijeni ni kemikali amilifu isiyo ya metali na ni kipengele nyepesi kutoka kwa kundi la chalcogens. Dutu rahisi oksijeni(Nambari ya CAS: 7782-44-7) katika hali ya kawaida ni gesi isiyo na rangi, isiyo na ladha na isiyo na harufu, molekuli ambayo ina atomi mbili za oksijeni (formula O 2), na kwa hiyo inaitwa pia dioksijeni ya kioevu rangi ya bluu, na fuwele dhabiti zina rangi ya samawati isiyokolea.

Kuna aina nyingine za allotropic za oksijeni, kwa mfano, ozoni (Nambari ya CAS: 10028-15-6) - chini ya hali ya kawaida, gesi ya bluu yenye harufu maalum, molekuli ambayo ina atomi tatu za oksijeni (formula O 3).

1. Historia ya ugunduzi

Inaaminika rasmi kwamba oksijeni iligunduliwa na mwanakemia wa Kiingereza Joseph Priestley mnamo Agosti 1, 1774 kwa kuoza oksidi ya zebaki katika chombo kilichofungwa kwa hermetically (Priestley alielekeza mwanga wa jua kwenye kiwanja hiki kwa kutumia lenzi yenye nguvu).

Hata hivyo, Priestley mwanzoni hakutambua kwamba alikuwa amegundua kitu kipya rahisi; Priestley aliripoti ugunduzi wake kwa mwanakemia mashuhuri wa Ufaransa Antoine Lavoisier. Mnamo 1775, A. Lavoisier aligundua kuwa oksijeni ni sehemu ya hewa, asidi na hupatikana katika vitu vingi.

Miaka michache mapema (mnamo 1771), oksijeni ilipatikana na mwanakemia wa Uswidi Karl Scheele. Yeye calcined saltpeter na asidi sulfuriki na kisha kuoza kusababisha nitriki oksidi. Scheele aliita gesi hii "hewa ya moto" na alielezea ugunduzi wake katika kitabu kilichochapishwa mwaka wa 1777 (haswa kwa sababu kitabu kilichapishwa baadaye kuliko Priestley alitangaza ugunduzi wake, mwisho huo unachukuliwa kuwa mgunduzi wa oksijeni). Scheele pia aliripoti uzoefu wake kwa Lavoisier.

Hatua muhimu iliyochangia ugunduzi wa oksijeni ilikuwa kazi ya mwanakemia wa Kifaransa Pierre Bayen, ambaye alichapisha kazi juu ya oxidation ya zebaki na mtengano wa baadaye wa oksidi yake.

Hatimaye, A. Lavoisier hatimaye aligundua asili ya gesi iliyotokea, kwa kutumia maelezo kutoka kwa Priestley na Scheele. Kazi yake ilikuwa ya umuhimu mkubwa kwa sababu kwa sababu hiyo, nadharia ya phlogiston, ambayo ilikuwa kubwa wakati huo na ilizuia maendeleo ya kemia, ilipinduliwa. Lavoisier alifanya majaribio juu ya mwako wa vitu mbalimbali na kukanusha nadharia ya phlogiston, kuchapisha matokeo juu ya uzito wa vipengele vilivyochomwa. Uzito wa majivu ulizidi uzito wa asili wa kitu hicho, ambacho kilimpa Lavoisier haki ya kudai kwamba wakati wa mwako mmenyuko wa kemikali (oxidation) wa dutu hutokea, na kwa hiyo wingi wa dutu ya awali huongezeka, ambayo inakataa nadharia ya phlogiston. .

Kwa hivyo, sifa ya ugunduzi wa oksijeni inashirikiwa kwa kweli kati ya Priestley, Scheele na Lavoisier.

1. Asili ya jina

Neno oksijeni (pia linaitwa "suluhisho la asidi" mwanzoni mwa karne ya 19) linadaiwa kuonekana kwake katika lugha ya Kirusi kwa kiasi fulani kwa M.V Lomonosov, ambaye alianzisha neno "asidi", pamoja na neologisms nyingine; Kwa hivyo, neno "oksijeni", kwa upande wake, lilikuwa ni ufuatiliaji wa neno "oksijeni" (oksijeni ya Kifaransa), iliyopendekezwa na A. Lavoisier (kutoka kwa Kigiriki cha kale ὀξύς - "sour" na γεννάω - "kuzaa"). inatafsiriwa kama "kuzalisha asidi", ambayo inahusiana na maana yake ya asili - "asidi", ambayo hapo awali ilimaanisha vitu vinavyoitwa oksidi kulingana na utaratibu wa kisasa wa majina ya kimataifa.

1. Kuwa katika asili

Oksijeni ni kipengele cha kawaida zaidi duniani; Bahari na maji safi yana kiasi kikubwa cha oksijeni iliyofungwa - 88.8% (kwa wingi), katika angahewa maudhui ya oksijeni ya bure ni 20.95% kwa kiasi na 23.12% kwa wingi. Zaidi ya misombo 1,500 katika ukoko wa dunia ina oksijeni.

Oksijeni ni sehemu ya vitu vingi vya kikaboni na iko katika seli zote zilizo hai. Kwa upande wa idadi ya atomi katika seli hai, ni karibu 25%, na kwa suala la sehemu ya molekuli - karibu 65%.

Oksijeni ni kipengele cha organogenic. Maudhui yake hufanya hadi 65% ya uzito wa mwili wa mtu, yaani, zaidi ya kilo 40 kwa mtu mzima. Oksijeni ni wakala wa kawaida wa vioksidishaji Duniani katika mazingira hutolewa kwa aina mbili - kwa namna ya misombo (uganda wa dunia na maji: oksidi, peroxides, hidroksidi, nk) na kwa fomu ya bure (anga).

Jukumu la kibaolojia la oksijeni

Kazi kuu (kwa kweli, pekee) ya oksijeni ni ushiriki wake kama wakala wa oksidi katika athari za redox katika mwili. Shukrani kwa uwepo wa oksijeni, viumbe vya wanyama wote vinaweza kutumia (kwa kweli "kuchoma") vitu mbalimbali ( wanga, mafuta, squirrels) na uchimbaji wa nishati fulani ya "mwako" kwa mahitaji yake mwenyewe. Katika mapumziko, mwili wa watu wazima hutumia 1.8-2.4 g ya oksijeni kwa dakika.

Vyanzo vya oksijeni

Chanzo kikuu cha oksijeni kwa wanadamu ni angahewa ya Dunia, kutoka ambapo, kupitia kupumua, mwili wa mwanadamu unaweza kutoa kiasi cha oksijeni muhimu kwa maisha.

Upungufu wa oksijeni

Wakati kuna upungufu katika mwili wa binadamu, kinachojulikana hypoxia inakua.

Sababu za upungufu wa oksijeni

• kutokuwepo au kupunguza kwa kasi maudhui ya oksijeni katika anga;
• kupunguzwa kwa shinikizo la sehemu ya oksijeni katika hewa iliyoingizwa (wakati wa kupanda kwa urefu wa juu - katika milima, katika ndege);
• kusitisha au kupunguza usambazaji wa oksijeni kwenye mapafu wakati wa kukosa hewa;
• matatizo ya usafiri wa oksijeni (ugonjwa wa mfumo wa moyo na mishipa; kupungua kwa kiasi kikubwa kwa hemoglobin katika damu wakati wa upungufu wa damu, kutokuwa na uwezo wa hemoglobini kutekeleza kazi zake - kumfunga, kusafirisha au kutolewa oksijeni kwa tishu, kwa mfano, katika kesi ya sumu ya monoxide ya kaboni. );
• kutokuwa na uwezo wa tishu kutumia oksijeni kwa sababu ya usumbufu wa michakato ya redox kwenye tishu (kwa mfano, sumu ya sianidi)

Matokeo ya upungufu wa oksijeni

Katika hypoxia ya papo hapo:

• kupoteza fahamu;
• shida, uharibifu usioweza kurekebishwa na kifo cha haraka cha mfumo mkuu wa neva (halisi kwa dakika)
• Kwa hypoxia sugu:
• uchovu haraka wa mwili na kiakili;
• matatizo ya mfumo mkuu wa neva;
• tachycardia na upungufu wa pumzi wakati wa kupumzika au kwa shughuli ndogo ya kimwili

Oksijeni ya ziada

Inazingatiwa mara chache sana, kama sheria, katika hali ya bandia (kwa mfano, vyumba vya hyperbaric, mchanganyiko uliochaguliwa vibaya kwa kupumua wakati wa kupiga mbizi ndani ya maji, nk). Katika kesi hii, kuvuta pumzi ya muda mrefu ya hewa iliyojaa oksijeni nyingi hufuatana na sumu ya oksijeni - kama matokeo ya kiasi chake kikubwa, idadi kubwa ya radicals bure huundwa katika viungo na tishu, na mchakato wa oxidation ya hiari ya vitu vya kikaboni, ikiwa ni pamoja na. lipid peroxidation, imeanzishwa.

Mahitaji ya kila siku: sio sanifu

Bahari na maji safi yana kiasi kikubwa cha oksijeni iliyofungwa - 85.82% (kwa wingi). Zaidi ya misombo 1,500 katika ukoko wa dunia ina oksijeni.

Pakua:

Hakiki:

Taasisi ya Kielimu ya Bajeti ya Jimbo la Shirikisho la Elimu ya Taaluma ya Juu "Chuo Kikuu cha Jimbo la Mordovian kilichoitwa baada. N.P. Ogareva"

Taasisi ya Matibabu

Idara ya Kemia ya Uchambuzi

Muhtasari

juu ya mada:

"Jukumu la kibaolojia la oksijeni."

Imekamilika:

Mwanafunzi wa mwaka wa 1

104 vikundi maalum

"Dawa"

Belyaeva Maria

Imechaguliwa:

Mgombea wa Sayansi ya Kemikali

Gurvich Lyudmila Govseevna

Saransk 2015-2016

Utangulizi

Oksijeni ni kipengele cha kikundi cha 16 (kulingana na uainishaji wa kizamani - kikundi kikuu cha kikundi VI), kipindi cha pili cha meza ya mara kwa mara ya vipengele vya kemikali vya D.I Mendeleev, na nambari ya atomiki 8. Imeteuliwa na ishara O ( Oksijeni). Oksijeni ni kemikali amilifu isiyo ya metali na ni kipengele nyepesi kutoka kwa kundi la chalcogens. Dutu rahisi ya oksijeni (Nambari ya CAS: 7782-44-7) katika hali ya kawaida ni gesi isiyo na rangi, isiyo na ladha na isiyo na harufu, molekuli ambayo ina atomi mbili za oksijeni (formula O2), na kwa hiyo inaitwa pia dioksijeni. Oksijeni ya kioevu ina rangi ya samawati, wakati oksijeni dhabiti ni fuwele za samawati isiyokolea.

Kuna aina nyingine za allotropic za oksijeni, kwa mfano, ozoni (Nambari ya CAS: 10028-15-6) - chini ya hali ya kawaida, gesi ya bluu yenye harufu maalum, molekuli ambayo ina atomi tatu za oksijeni (formula O3).

Historia ya ugunduzi wa oksijeni.

Inaaminika rasmi kwamba oksijeni iligunduliwa na mwanakemia wa Kiingereza Joseph Priestley mnamo Agosti 1, 1774 kwa kuoza oksidi ya zebaki katika chombo kilichofungwa kwa hermetically (Priestley alielekeza mwanga wa jua kwenye kiwanja hiki kwa kutumia lenzi yenye nguvu).

2HgO (t) → 2Hg + O 2

Hata hivyo, Priestley mwanzoni hakutambua kwamba alikuwa amegundua kitu kipya rahisi; Priestley aliripoti ugunduzi wake kwa mwanakemia mashuhuri wa Ufaransa Antoine Lavoisier. Mnamo 1775, A. Lavoisier aligundua kuwa oksijeni ni sehemu ya hewa, asidi na hupatikana katika vitu vingi.

Miaka michache mapema (mnamo 1771), oksijeni ilipatikana na mwanakemia wa Uswidi Karl Scheele. Yeye calcined saltpeter na asidi sulfuriki na kisha kuoza kusababisha nitriki oksidi. Scheele aliita gesi hii "hewa ya moto" na alielezea ugunduzi wake katika kitabu kilichochapishwa mwaka wa 1777 (haswa kwa sababu kitabu kilichapishwa baadaye kuliko Priestley alitangaza ugunduzi wake, mwisho huo unachukuliwa kuwa mgunduzi wa oksijeni). Scheele pia aliripoti uzoefu wake kwa Lavoisier.

Hatua muhimu iliyochangia ugunduzi wa oksijeni ilikuwa kazi ya mwanakemia wa Kifaransa Peter Bayen, ambaye alichapisha kazi juu ya oxidation ya zebaki na mtengano wa baadaye wa oksidi yake.

Hatimaye, A. Lavoisier hatimaye alitambua asili ya gesi iliyotokea, kwa kutumia maelezo kutoka kwa Priestley na Scheele. Kazi yake ilikuwa ya umuhimu mkubwa kwa sababu kwa sababu hiyo, nadharia ya phlogiston, ambayo ilikuwa kubwa wakati huo na ilizuia maendeleo ya kemia, ilipinduliwa. Lavoisier alifanya majaribio juu ya mwako wa vitu mbalimbali na kukanusha nadharia ya phlogiston, kuchapisha matokeo juu ya uzito wa vipengele vilivyochomwa. Uzito wa majivu ulizidi uzito wa asili wa kitu hicho, ambacho kilimpa Lavoisier haki ya kudai kwamba wakati wa mwako mmenyuko wa kemikali (oxidation) wa dutu hutokea, na kwa hiyo wingi wa dutu ya awali huongezeka, ambayo inakataa nadharia ya phlogiston. .

Kwa hivyo, sifa ya ugunduzi wa oksijeni kwa kweli inashirikiwa kati ya Priestley, Scheele na Lavoisier.

Kuwa katika asili

Oksijeni ndio kitu cha kawaida katika ukoko wa dunia, sehemu yake (katika misombo anuwai, haswasilicates ) huchangia takriban 47% ya misa dhabitiukoko wa dunia . Bahari na maji safi yana kiasi kikubwa cha oksijeni iliyofungwa - 85.82% (kwa wingi). Zaidi ya misombo 1,500 katika ukoko wa dunia ina oksijeni.