Най-важното от урока
Магнезий (Mg): Използва се за леки сплави. Важен е за растенията (в хлорофила) и за човешкото здраве (мускули, сърце).
Калций (Ca): Неговите съединения са по-важни от метала. Гипсът (\( \text{CaSO}_4 \)) се ползва в строителството и медицината. Калциевият фосфат изгражда костите.
Алуминий (Al): Има широко приложение (транспорт, опаковки). Производството му, както и на цимента, може да причини сериозно замърсяване на въздуха с прах.
Внимание: Азбестът (минерал на магнезия) е канцерогенен и опасен за здравето.
Калций (Ca): Неговите съединения са по-важни от метала. Гипсът (\( \text{CaSO}_4 \)) се ползва в строителството и медицината. Калциевият фосфат изгражда костите.
Алуминий (Al): Има широко приложение (транспорт, опаковки). Производството му, както и на цимента, може да причини сериозно замърсяване на въздуха с прах.
Внимание: Азбестът (минерал на магнезия) е канцерогенен и опасен за здравето.
Приложение: Като лек метал се използва в сплави за автомобило- и самолетостроенето. Като активен метал се ползва за получаване на други ценни метали.
Съединения и минерали:
- Талк, слюда: Минерали с приложение в козметиката и като изолатори.
- Азбест: Минерал с влакнеста структура, негорим. Употребата му е забранена, защото е канцерогенен.
- Магнезиев оксид (MgO): Използва се в хранителната промишленост и като лекарство за намаляване на стомашни киселини.
- Магнезиев сулфат (MgSO₄): Познат като "английска сол", използва се като слабително средство.
Биологична роля: Магнезият е централен елемент в молекулата на хлорофила, който е ключов за фотосинтезата при растенията. За човека е важен за мускулите, сърцето и кръвното налягане. Дневната нужда е около 400 mg.
Защо при недостиг на магнезий листата на растенията пожълтяват?
Отговор: Защото магнезият е основен компонент на хлорофила, който придава зеления цвят на листата. Без достатъчно магнезий, растението не може да произвежда хлорофил.
Приложение: Чистият метал има ограничено приложение. Неговите съединения обаче са изключително важни.
Съединения:
- Калциев сулфат (CaSO₄): В природата се среща като гипс (\( \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \)). След нагряване (печен гипс) и смесване с вода се втвърдява и се използва в строителството, за скулптури и в медицината за обездвижване на счупвания.
- Калциев карбонат (CaCO₃): Основен градивен елемент на черупките на морски организми (миди, охлюви) и на утаечни скали като варовик.
- Калциев фосфат (Ca₃(PO₄)₂): Изгражда костите и зъбите при гръбначните животни и човека.
Биологична роля: Калцият е най-разпространеният минерал в човешкото тяло. Необходим е за здрави кости и зъби. Недостигът му води до остеопороза (загуба на костна маса). Дневната нужда е около 1000-1200 mg.
Каква е разликата между обикновения гипс и "печения гипс", използван в медицината?
Отговор: Обикновеният гипс е кристалохидрат (\( \text{CaSO}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \)). При нагряване той губи част от водата си и се превръща в печен гипс (\( \text{2CaSO}_4 \cdot \text{H}_2\text{O} \)), който при смесване с вода може да се втвърди отново.
Приложение: Алуминият е лек, устойчив и с добри физични свойства, което определя широкото му приложение в строителството, транспорта, за направа на опаковки, проводници, домакински уреди и сплави.
Въздействие върху околната среда: Производството на алуминий и негови съединения може да доведе до сериозно замърсяване. Особено проблемно е получаването на цимент, при което се отделя много фин прах, замърсяващ въздуха.
Защо производството на цимент е сериозен екологичен проблем?
Отговор: Защото в процеса се отделя голямо количество фин прах, който замърсява въздуха и околната среда.
Задачи за упражнение
Лесна: Кой от разгледаните метали е основен градивен елемент на костите и зъбите?
Отговор: Калций (Ca), под формата на калциев фосфат.
Средна: Сравнете биологичната роля на магнезия и калция в живите организми (растения и животни).
Отговор: Магнезият е ключов за фотосинтезата при растенията (в хлорофила), а при животните участва в мускулната и нервната функция. Калцият е основен за опорно-двигателната система (кости, черупки) както при животни, така и при някои морски организми, но няма такава централна роля при растенията.
Трудна: Азбестът е негорим и е добър изолатор. Защо въпреки тези полезни свойства употребата му е забранена в много страни? Посочете съединение на друг метал от урока, което се използва в строителството и е безопасно за човека.
Отговор: Азбестът е забранен, защото е доказано канцерогенен – фините му влакна при вдишване могат да причинят рак. Безопасно съединение, използвано в строителството, е калциевият сулфат (гипс).
