A combinação de metais alcalinos com água. Metais alcalinos e suas propriedades
METAIS ALCALINOS
Os metais alcalinos incluem elementos do primeiro grupo, o principal subgrupo: lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, frâncio.Estar emnatureza
Na-2,64% (em massa), K-2,5% (em massa), Li, Rb, Cs - muito menos, Fr - elemento obtido artificialmente
Li
Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 - espodumênio
N / D
NaCl - sal de mesa (sal-gema), halita
Na 2 SO 4 10H 2 O - Sal de Glauber (mirabilita)
NaNO 3 - salitre chileno
Na 3 AlF 6 - criolita
Na 2 B 4 O 7 10H 2 O - bórax
K
KCl NaCl - silvinita
KCl MgCl 2 6H 2 O - carnalita
K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 - feldspato (ortoclásio)
Propriedades dos metais alcalinos
À medida que o número atômico aumenta, o raio atômico aumenta, a capacidade de doar elétrons de valência aumenta e a atividade de redução aumenta:
Propriedades físicas
Baixos pontos de fusão, baixas densidades, macios, cortados com faca.
Propriedades quimicas
Metais típicos, agentes redutores muito fortes. Nos compostos, eles exibem um único estado de oxidação +1. O poder redutor aumenta com o aumento da massa atômica. Todos os compostos são de natureza iônica, quase todos são solúveis em água. Hidróxidos R-OH são álcalis, sua força aumenta com o aumento da massa atômica do metal.
Eles inflamam no ar com aquecimento moderado. Com o hidrogênio, eles formam hidretos semelhantes a sais. Os produtos de combustão são na maioria das vezes peróxidos.
A capacidade redutora aumenta na série Li–Na–K–Rb–Cs
1. Interaja ativamente com a água:
2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2
2. Reação com ácidos:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2
3. Reação com oxigênio:
4Li + O 2 → 2Li 2 O (óxido de lítio)
2Na + O 2 → Na 2 O 2 (peróxido de sódio)
K + O 2 → KO 2 (superóxido de potássio)
No ar, os metais alcalinos oxidam instantaneamente. Portanto, eles são armazenados sob uma camada de solventes orgânicos (querosene, etc.).
4. Em reações com outros não metais, compostos binários são formados:
2Li + Cl 2 → 2LiCl (haletos)
2Na + S → Na 2 S (sulfetos)
2Na + H 2 → 2NaH (hidretos)
6Li + N 2 → 2Li 3 N (nitretos)
2Li + 2C → Li 2 C 2 (carbonetos)
5. Uma reação qualitativa aos cátions de metais alcalinos é a coloração da chama nas seguintes cores:
Li + - vermelho carmim
Na + - amarelo
K + , Rb + e Cs + - violeta
Recibo
Porque os metais alcalinos são os agentes redutores mais fortes, eles podem ser restaurados a partir de compostos apenas por eletrólise de sais fundidos:
2NaCl=2Na+Cl2
Aplicação de metais alcalinos
Lítio - ligas de rolamentos, catalisador
Sódio - lâmpadas de descarga de gás, refrigerante em reatores nucleares
Rubídio - trabalho de pesquisa
Césio - fotocélulas
Óxidos, peróxidos e superóxidos de metais alcalinos
Recibo
A oxidação do metal produz apenas óxido de lítio
4Li + O 2 → 2Li 2 O
(em outros casos, obtêm-se peróxidos ou superóxidos).
Todos os óxidos (exceto Li 2 O) são obtidos aquecendo uma mistura de peróxido (ou superóxido) com um excesso de metal:
Na 2 O 2 + 2Na → 2Na 2 O
KO 2 + 3K → 2K 2O
De todo o sistema periódico, a maioria dos elementos representa um grupo de metais. anfotéricos, transicionais, radioativos - existem muitos deles. Todos os metais desempenham um papel enorme não apenas na natureza e na vida biológica humana, mas também em várias indústrias. Não é à toa que o século 20 foi chamado de "Iron".
Metais: características gerais
Todos os metais estão unidos por substâncias químicas e propriedades físicas, pelo qual eles podem ser facilmente distinguidos de substâncias não metálicas. Assim, por exemplo, a estrutura da rede cristalina permite que sejam:
- condutores de corrente elétrica;
- bons condutores de calor;
- maleáveis e plásticos;
- forte e brilhante.
Claro que há diferenças entre eles. Alguns metais brilham com uma cor prateada, outros com um branco mais fosco e outros ainda com vermelho e amarelo em geral. Há também diferenças em termos de condutividade térmica e elétrica. No entanto, mesmo assim, esses parâmetros são comuns a todos os metais, enquanto os não metais apresentam mais diferenças do que semelhanças.
Por natureza química, todos os metais são agentes redutores. Dependendo das condições de reação e substâncias específicas, eles também podem atuar como agentes oxidantes, mas raramente. Capaz de formar inúmeras substâncias. Compostos químicos de metais são encontrados na natureza em grandes quantidades na composição de minérios ou minerais, minerais e outras rochas. O grau é sempre positivo, pode ser constante (alumínio, sódio, cálcio) ou variável (cromo, ferro, cobre, manganês).
Muitos deles são amplamente utilizados como materiais de construção são usados em vários ramos da ciência e tecnologia.
Compostos químicos de metais
Entre estas, devem ser mencionadas várias classes principais de substâncias, que são produtos da interação de metais com outros elementos e substâncias.
- Óxidos, hidretos, nitretos, silicetos, fosfetos, ozonetos, carbonetos, sulfetos e outros - compostos binários com não metais, na maioria das vezes pertencem à classe de sais (exceto óxidos).
- Hidróxidos - a fórmula geral é Me + x (OH) x.
- Sal. Compostos metálicos com resíduos ácidos. Pode ser diferente:
- médio;
- azedo;
- em dobro;
- básico;
- complexo.
4. Compostos de metais com substâncias orgânicas - estruturas organometálicas.
5. Compostos de metais entre si - ligas, que são obtidas de diferentes maneiras.
Opções de conexão metálica
As substâncias que podem conter dois ou mais metais diferentes ao mesmo tempo são divididas em:
- ligas;
- sais duplos;
- compostos complexos;
- intermetálicos.
Os métodos para conectar metais entre si também variam. Por exemplo, para obter ligas, é utilizado o método de fusão, mistura e solidificação do produto resultante.
Os compostos intermetálicos são formados como resultado de reações químicas diretas entre metais, muitas vezes ocorrendo com uma explosão (por exemplo, zinco e níquel). Tais processos requerem condições especiais: temperatura muito alta, pressão, vácuo, falta de oxigênio e outros.
Soda, sal, cáustico são todos compostos de metais alcalinos encontrados na natureza. Eles existem em forma pura, formando depósitos, ou fazem parte dos produtos de combustão de certas substâncias. Às vezes, eles são obtidos em laboratório. Mas essas substâncias são sempre importantes e valiosas, pois cercam uma pessoa e formam sua vida.
Os compostos de metais alcalinos e seus usos não se limitam ao sódio. Também comuns e populares nos setores da economia são sais como:
- Cloreto de Potássio;
- (nitrato de potássio);
- carbonato de potássio;
- sulfato.
Todos eles são fertilizantes minerais valiosos usados na agricultura.
Metais alcalinos terrosos - compostos e suas aplicações
Esta categoria inclui elementos do segundo grupo do subgrupo principal do sistema de elementos químicos. Seu estado de oxidação permanente é +2. São agentes redutores ativos que entram facilmente em reações químicas com a maioria dos compostos e substâncias simples. Mostrar todas as propriedades típicas dos metais: brilho, ductilidade, calor e condutividade elétrica.
Os mais importantes e comuns são o magnésio e o cálcio. O berílio é anfotérico, enquanto o bário e o rádio são elementos raros. Todos eles são capazes de formar os seguintes tipos de conexões:
- intermetálico;
- óxidos;
- hidretos;
- sais binários (compostos com não metais);
- hidróxidos;
- sais (duplos, complexos, ácidos, básicos, médios).
Considere os compostos mais importantes do ponto de vista prático e suas aplicações.
Sais de magnésio e cálcio
Tais compostos de metais alcalino-terrosos como sais são importantes para os organismos vivos. Afinal, os sais de cálcio são a fonte desse elemento no corpo. E sem ele, a formação normal do esqueleto, dentes, chifres em animais, cascos, pêlos e pelagem, e assim por diante, é impossível.
Assim, o sal mais comum do cálcio de metal alcalino-terroso é o carbonato. Seus outros nomes são:
- mármore;
- calcário;
- dolomite.
É usado não apenas como fornecedor de íons de cálcio para um organismo vivo, mas também como material de construção, matéria-prima para indústrias químicas, na indústria cosmética, vidro e assim por diante.
Compostos de metais alcalino-terrosos, como sulfatos, também são importantes. Por exemplo, sulfato de bário (nome médico "mingau de barita") é usado em diagnósticos de raios-X. O sulfato de cálcio na forma de hidrato cristalino é um gesso encontrado na natureza. É usado em medicina, construção, moldes de estampagem.
Fósforo de metais alcalino-terrosos
Essas substâncias são conhecidas desde a Idade Média. Anteriormente, eles eram chamados de fósforos. Este nome ainda ocorre hoje. Por sua natureza, esses compostos são sulfetos de magnésio, estrôncio, bário, cálcio.
Com um certo processamento, eles são capazes de exibir propriedades fosforescentes, e o brilho é muito bonito, do vermelho ao roxo brilhante. Isso é usado na fabricação de sinais de trânsito, roupas de trabalho e outras coisas.
Compostos complexos
Substâncias que incluem dois ou mais elementos diferentes de natureza metálica são compostos complexos de metais. Na maioria das vezes são líquidos com cores bonitas e multicoloridas. Usado em química analítica para a determinação qualitativa de íons.
Tais substâncias são capazes de formar não apenas metais alcalinos e alcalino-terrosos, mas também todos os outros. Existem hidroxocomplexos, aquacomplexos e outros.
metais alcalinos.
Os metais alcalinos são elementos do principal subgrupo do Grupo I da Tabela Periódica dos Elementos Químicos de D. I. Mendeleev:
lítio Li, sódio Na, potássio K, rubídio Rb, césio Cs e frâncio Fr.
Esses metais são chamados de alcalinos porque a maioria de seus compostos são solúveis em água. Em eslavo, “lixiviar” significa “dissolver”, e isso determinou o nome desse grupo de metais. Quando os metais alcalinos são dissolvidos em água, formam-se hidróxidos solúveis, chamados álcalis.
A principal característica dos metais alcalinos: Na Tabela Periódica, eles seguem imediatamente os gases inertes, então a característica estrutural dos átomos de metais alcalinos é que eles contêm um elétron em um novo nível de energia: sua configuração eletrônica é ns1.
Os elétrons de valência dos metais alcalinos podem ser facilmente removidos, pois é energeticamente favorável que o átomo doe um elétron e adquira a configuração de um gás inerte.
Portanto, todos os metais alcalinos são caracterizados por propriedades redutoras. Isso é confirmado valores baixos seus potenciais de ionização (o potencial de ionização do átomo de césio é um dos mais baixos) e eletronegatividade (EO).
Abaixo está uma tabela de propriedades dos metais alcalinos:
| atômico quarto |
Nome, símbolo |
Metal raio, nm |
Iônico raio, nm |
Potencial ionização, eV |
OE | p, g/cm³ |
tpl, °C |
t fardo, °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | lítio-lítio | 0,152 | 0,078 | 5,32 | 0,98 | 0,53 | 181 | 1347 |
| 11 | Sódio Na | 0,190 | 0,098 | 5,14 | 0,93 | 0,97 | 98 | 883 |
| 19 | potássio K | 0,227 | 0,133 | 4,34 | 0,82 | 0,86 | 64 | 774 |
| 37 | Rubídio Rb | 0,248 | 0,149 | 4,18 | 0,82 | 1,53 | 39 | 688 |
| 55 | Cs de césio | 0,265 | 0,165 | 3,89 | 0,79 | 1,87 | 28 | 678 |
Todos os metais deste subgrupo são de cor branca prateada.(exceto o césio amarelo prateado), eles são muito macios e podem ser cortados com um bisturi. Lítio, sódio e potássio são mais leves que a água e flutuam em sua superfície, reagindo com ela.
Os metais alcalinos ocorrem naturalmente na forma de compostos contendo cátions de carga simples.
Muitos minerais contêm metais do subgrupo principal do grupo I. Por exemplo, ortoclásio, ou feldspato, consiste em aluminossilicato de potássio K2, um mineral semelhante contendo sódio - albita - tem a composição Na2. A água do mar contém cloreto de sódio NaCl e o solo contém sais de potássio - silvin KCl, silvinita NaCl. KCl, carnalita KCl. MgCl2. 6H2O, polihalita K2SO4. MgSO4. CaSO4. 2H2O.
Propriedades químicas dos metais alcalinos
Devido à alta atividade química dos metais alcalinos em relação à água, oxigênio, nitrogênio, eles são armazenados sob uma camada de querosene. Para realizar a reação com um metal alcalino, um pedaço do tamanho necessário é cuidadosamente cortado com um bisturi sob uma camada de querosene, a superfície do metal é completamente limpa dos produtos de sua interação com o ar em uma atmosfera de argônio e apenas em seguida, a amostra é colocada no recipiente de reação.
1. Interação com a água. Propriedade importante metais alcalinos- sua alta atividade em relação à água. O lítio reage mais calmamente (sem explosão) com a água:
Ao realizar uma reação semelhante, o sódio queima com uma chama amarela e ocorre uma pequena explosão. O potássio é ainda mais ativo: neste caso, a explosão é muito mais forte e a chama é colorida em roxo.
2. Interação com oxigênio. Os produtos de combustão de metais alcalinos no ar têm uma composição diferente dependendo da atividade do metal.
Apenas o lítio queima no ar com a formação de um óxido da composição estequiométrica:
Durante a combustão do sódio, o peróxido Na2O2 é formado principalmente com uma pequena mistura de superóxido NaO2:
Os produtos de combustão de potássio, rubídio e césio contêm principalmente superóxidos: 
Para obter óxidos de sódio e potássio, misturas de hidróxido, peróxido ou superóxido são aquecidas com excesso de metal na ausência de oxigênio: 
Para compostos de oxigênio de metais alcalinos, a seguinte regularidade é característica: à medida que o raio do cátion de metal alcalino aumenta, a estabilidade de compostos de oxigênio contendo íon peróxido O22- e íon superóxido O2- aumenta.
Os metais alcalinos pesados são caracterizados pela formação de ozonídeos bastante estáveis da composição de EO3. Todos os compostos de oxigênio têm cores diferentes, cuja intensidade se aprofunda na série de Li a Cs:
Os óxidos de metais alcalinos têm todas as propriedades dos óxidos básicos: eles reagem com água, óxidos ácidos e ácidos: 
Peróxidos e superóxidos exibem as propriedades de agentes oxidantes fortes:
Peróxidos e superóxidos interagem intensamente com a água, formando hidróxidos:
3. Interação com outras substâncias. Os metais alcalinos reagem com muitos não-metais. Quando aquecidos, eles se combinam com hidrogênio para formar hidretos, com halogênios, enxofre, nitrogênio, fósforo, carbono e silício para formar, respectivamente, haletos, sulfetos, nitretos, fosfetos, carbonetos e silicetos: 
Quando aquecidos, os metais alcalinos são capazes de reagir com outros metais, formando compostos intermetálicos. Os metais alcalinos reagem ativamente (com uma explosão) com ácidos.
Metais alcalinos se dissolvem em amônia líquida e seus derivados - aminas e amidas:
Quando dissolvido em amônia líquida, um metal alcalino perde um elétron, que é solvatado por moléculas de amônia e dá à solução uma cor azul. As amidas resultantes são facilmente decompostas pela água com a formação de álcalis e amônia:
Os metais alcalinos interagem com substâncias orgânicas, álcoois (com a formação de alcoolatos) e ácidos carboxílicos (com a formação de sais):
4. Determinação qualitativa de metais alcalinos. Como os potenciais de ionização dos metais alcalinos são pequenos, quando um metal ou seus compostos são aquecidos em uma chama, um átomo é ionizado, colorindo a chama em uma determinada cor:
Obtenção de metais alcalinos
1. Para obter metais alcalinos, eles usam principalmente a eletrólise de fundidos de seus haletos, na maioria das vezes cloretos, que formam minerais naturais:
cátodo: Li+ + e → Li
ânodo: 2Cl- - 2e → Cl2
2. Às vezes, para obter metais alcalinos, é realizada eletrólise de fundidos de seus hidróxidos:
Cátodo: Na+ + e → Na
ânodo: 4OH- - 4e → 2H2O + O2
Como os metais alcalinos estão à esquerda do hidrogênio na série eletroquímica de voltagens, é impossível obtê-los eletroliticamente a partir de soluções salinas; neste caso, os álcalis e hidrogênio correspondentes são formados.
Compostos de metais alcalinos. Hidróxidos
Especial (correcional)
escola de educação geral - internato para cegos
e crianças com deficiência visual em Perm
Resumo concluído
alunos do 10º ano
Ponomarev Oleg,
Korshunov Artem
Supervisor:
L.Yu. Zakharova,
professor de quimica
Permanente
Introdução
Características gerais dos elementos do grupo I A
4 – 10
1.1. A história da descoberta e distribuição na natureza de metais alcalinos
4 – 5
5 - 6
6 – 8
8 – 9
9 – 10
O papel biológico dos elementos do grupo I A. Seu uso na medicina
11 – 17
Formas de ingestão de metais alcalinos no corpo humano
18 – 21
Trabalho prático
22 – 23
conclusões
24 – 25
Livros usados
Introdução
Chegou o tempo em que todos deveriam pensar na própria saúde e não apenas na sua. O conhecimento adquirido na escola, por exemplo, em química, não usamos com muita frequência em Vida cotidiana. No entanto, é esse assunto que pode se tornar uma fonte de conhecimento sobre nossa saúde. Graças à química, aprendemos como as substâncias do nosso planeta afetam os processos vitais do corpo e, em geral, a própria vida humana, o que é útil para nós e em que quantidades e, finalmente, o que é prejudicial e em que medida.
O corpo humano é um sistema químico complexo que não pode funcionar de forma independente, sem conexão com meio Ambiente. Foi comprovado que quase todos os elementos químicos estão presentes em um organismo vivo: alguns são macroelementos, enquanto o conteúdo de outros é insignificante, são microelementos. As maneiras pelas quais os elementos entram no corpo são diferentes, sua influência no corpo é variada, mas cada um desempenha seu próprio papel biológico.
Dentro da estrutura de uma obra, é impossível estudar o significado de cada elemento. Escolhemos o primeiro grupo de elementos químicos do sistema periódico de D.I. Mendeleev.
Alvo este estudo - estudar o papel biológico dos metais alcalinos para o corpo humano.
Nesse sentido, decidimos descobrir próximas perguntas para cada metal do grupo IA:
características gerais e características estruturais dos átomos de cada elemento, bem como as propriedades das substâncias que formam;
encontrar um elemento no corpo;
as necessidades do corpo para isso;
influência do excesso e deficiência de um elemento na saúde humana;
fontes naturais;
maneiras de encontrar o elemento.
1. Características gerais dos elementos do grupo I A
Período
Grupo
NO I O grupo A inclui elementos s - metais alcalinos, extremamente importantes para a vida normal de animais e pessoas. Valor mais alto para os organismos têm macronutrientes sódio e potássio.
3Li
11 Na
19K
37Rb
55Cs
87F
1.1. História da descoberta e distribuição na natureza
metais alcalinos
O nome "metais alcalinos" se deve ao fato de que os hidróxidos dos dois principais representantes desse grupo - sódio e potássio - são conhecidos há muito tempo como álcalis. Destes álcalis, submetendo-os à eletrólise em estado fundido, G. Davy em 1807. receberam potássio e sódio livres pela primeira vez. J. Berzelius propôs chamar o elemento No. 11 de sódio (do árabe natrun- refrigerante), e o elemento nº 19, por sugestão de Gilbert, foi chamado de potássio (do árabe alcalino- alcalino).
Os metais restantes foram isolados por cientistas de compostos mais tarde. O lítio foi descoberto pelo químico sueco I. Arfvedson em 1817, e por sugestão de J. Berzelius foi nomeado lítio (do grego lithos- pedra), porque. ao contrário do potássio, que até então era encontrado apenas nas cinzas das plantas, era encontrado na pedra.
Rubídio foi isolado em 1861, césio - em 1860. Frâncio foi obtido artificialmente em 1939. O pesquisador francês M. Pere durante o decaimento do actínio, é um elemento radioativo.
Devido à sua oxidabilidade muito fácil, os metais alcalinos ocorrem na natureza exclusivamente na forma de compostos. Alguns de seus compostos naturais, em particular os sais de sódio e potássio, são bastante difundidos; eles são encontrados em muitos minerais, plantas e águas naturais.
O sódio e o potássio são elementos comuns: o conteúdo de cada um deles na crosta terrestre é de aproximadamente 2% em massa. Ambos os metais estão incluídos na composição de vários minerais e rochas escavadas do tipo silicato.
O cloreto de sódio NaCl é encontrado na água do mar e também forma depósitos espessos de sal-gema em muitas partes do mundo. As camadas superiores desses depósitos às vezes contêm quantidades bastante significativas de potássio, principalmente na forma de cloreto de KCl ou sais duplos com KCl ∙MgCl 2 de sódio e magnésio. No entanto, grandes acúmulos de sais de potássio, que valor industrial, são raros. Os mais importantes são os depósitos de Solikamsk (silvinita) na Rússia, os depósitos de Strassfurt na Alemanha e os depósitos da Alsácia na França.
Depósitos de nitrato de sódio NaNO 3 estão localizados no Chile. A água de muitos lagos contém soda Na 2 CO 3 . Finalmente, grandes quantidades de sulfato de sódio Na 2 SO 4 são encontradas na Baía de Kara-Bogaz-Gol do Mar Cáspio, onde este sal é meses de inverno depositado em uma camada espessa no fundo.
Lítio, rubídio e césio são muito menos comuns do que sódio e potássio. O lítio é o mais comum, mas os minerais que o contêm raramente formam grandes aglomerados. Rubídio e césio são encontrados em grandes quantidades ah em alguns minerais de lítio.
O frâncio é encontrado na natureza em quantidades desprezíveis (em geral o Globo quase não há 500g), acontece artificialmente.
1.2. A estrutura e propriedades dos átomos de metais alcalinos
A fórmula eletrônica da camada de valência de átomos de metais alcalinos é ns 1, ou seja, os átomos desses elementos têm um elétron de valência por subnível s do nível de energia externo. Assim, o estado de oxidação estável dos metais alcalinos é +1.
Todos os elementos do grupo IA são muito semelhantes em propriedades, o que é explicado pelo mesmo tipo de estrutura não apenas da camada eletrônica de valência, mas também da externa (com exceção do lítio).
Com o aumento do raio de um átomo no grupo Li - Na - K - Rb - Cs - Fr, a ligação entre o elétron de valência e o núcleo enfraquece. Assim, nesta série, a energia de ionização dos átomos de metais alcalinos diminui.
Tendo um elétron nas camadas de valência localizadas a uma grande distância do núcleo, os átomos de metais alcalinos doam facilmente um elétron. Isso resulta em uma baixa energia de ionização. Como resultado da ionização, os cátions E + são formados, que têm um configuração eletronicaátomos de gases nobres.
A tabela mostra algumas propriedades dos átomos de metais alcalinos.
Característica
3 Li
11 N / D
1 9K
37Rb
55Cs
87F
elétrons de valência
2s 1
3s 1
4s 1
5s 1
6s 1
7s 1
Massa molar, g/mol
23,0
39,1
85,5
132,9
Raio atômico metálico, pm
Raio cristalino de um átomo, pm
Energia de ionização,
kJ/mol
Os metais alcalinos são os representantes mais típicos dos metais: suas propriedades metálicas são especialmente pronunciadas neles.
1.3. Metais alcalinos são substâncias simples
Substâncias macias branco-prateadas (cortadas com faca), com um brilho característico em uma superfície recém-cortada. No ar, a superfície brilhante do metal imediatamente mancha devido à oxidação.
Todos eles são leves e fusíveis e, como regra, sua densidade aumenta de Li para Cs, enquanto o ponto de fusão, ao contrário, diminui.
Característica
Li
N / D
K
Rb
C
Fr
Densidade, g/cm3
0,53
0,97
0,86
1,53
Dureza (Diamante = 10)
Condutividade elétrica (Hg = 1)
11,2
13,6
Ponto de fusão, C
Ponto de ebulição, C
1350
Potencial de eletrodo padrão, V
3,05
2,71
2,92
2,93
2,92
número de coordenação
4, 6
4, 6
6, 8
Todos os metais alcalinos têm potenciais redox padrão negativos, que são grandes em valor absoluto. Isso os caracteriza como agentes redutores muito fortes. Apenas o lítio é um pouco inferior a muitos metais em termos de reatividade.
Apesar da semelhança de propriedades, o sódio e especialmente o lítio diferem de outros metais alcalinos. Este último é principalmente devido a uma diferença significativa nos raios de seus átomos e na estrutura das camadas eletrônicas.
Os metais alcalinos estão entre os elementos quimicamente mais ativos. A atividade química dos metais alcalinos aumenta naturalmente com o aumento do raio atômico.
Li Na K Rb Cs Fr
Aumento da atividade química
O raio do átomo aumenta
Os metais alcalinos interagem ativamente com quase todos os não metais.
Ao interagir com oxigênio o lítio forma o óxido Li 2 O e os restantes metais alcalinos - peróxidos Na 2 O 2 e superóxidos KO 2, RbO 2, CsO 2. Por exemplo:
4Li (t) + O 2 (g) \u003d 2Li 2 O (t)
2Na (t) + O 2 (g) \u003d Na 2 O 2 (t)
K (t) + O 2 (g) \u003d KO 2 (t)
Os metais alcalinos interagem ativamente com halogênios, formando haletos de EG; com enxofre- com a formação de sulfetos E 2 S. Os metais alcalinos, com exceção do lítio, não reagem diretamente com o nitrogênio.
2E(t) + Cl 2 (g) \u003d 2ECl (t)
2E(t) + S (t) \u003d E 2 S (t)
Todos os metais alcalinos interagem diretamente com água, formando hidróxidos EON - álcalis e reduzindo a água a hidrogênio:
2E (t) + 2H 2 O (g) \u003d 2EON (r) + H 2 (g)
A intensidade de interação com a água aumenta significativamente na série Li-Cs.
A capacidade redutora dos metais alcalinos é tão grande que eles podem até reduzir os átomos de hidrogênio, transformando-os em íons H - carregados negativamente. Assim, quando os metais alcalinos são aquecidos em um jato hidrogênio seus hidretos são obtidos, por exemplo:
2E (t) + H 2 (g) \u003d 2EN
1.4. Aplicação de metais alcalinos
Metais alcalinos e seus compostos são amplamente utilizados na engenharia.
O lítio é usado na energia nuclear. Em particular, o isótopo 6 Li serve como fonte industrial para a produção de trítio, e o isótopo 7 Li é usado como refrigerante em reatores de urânio. Devido à capacidade do lítio de combinar facilmente com hidrogênio, nitrogênio, oxigênio e enxofre, ele é usado na metalurgia para remover vestígios desses elementos de metais e ligas.
O lítio e seus compostos também são usados como combustível de foguete. Lubrificantes contendo compostos de lítio mantêm suas propriedades em uma ampla faixa de temperatura. O lítio é usado em cerâmica, vidro e outras indústrias químicas. Em geral, em termos de importância tecnologia moderna este metal é um dos elementos raros mais importantes.
Césio e rubídio são usados para fazer células solares. Esses dispositivos, que convertem energia radiante em energia de corrente elétrica e são baseados no fenômeno do efeito fotoelétrico, utilizam a capacidade dos átomos de césio e rubídio de separar elétrons de valência quando a energia radiante atua sobre o metal.
As áreas mais importantes de aplicação do sódio são a engenharia de energia nuclear, a metalurgia e a indústria de síntese orgânica.
Na engenharia de energia nuclear, o sódio e sua liga com potássio são usados como refrigerantes metálicos líquidos. Uma liga de sódio e potássio, contendo 77,2% de potássio, está em Estado líquido em uma ampla faixa de temperatura, tem um alto coeficiente de transferência de calor e não interage com a maioria dos materiais estruturais.
Na metalurgia, vários metais refratários são obtidos pelo método sódio-térmico. Além disso, o sódio é usado como aditivo de endurecimento para ligas de chumbo.
Na indústria de síntese orgânica, o sódio é usado na produção de muitas substâncias. Também serve como catalisador na preparação de certos polímeros orgânicos.
O potássio é um dos elementos necessários em quantidades significativas para a nutrição das plantas. Embora existam muitos sais de potássio no solo, também há muitos deles carregados com algumas plantas cultivadas. Linho, cânhamo e tabaco carregam especialmente muito potássio. Para repor a perda de potássio do solo, é necessário aplicar fertilizantes de potássio no solo.
1.5. Compostos de metais alcalinos
E óxidos 2 O- sólidos. Eles têm propriedades básicas pronunciadas: eles interagem com água, ácidos e óxidos ácidos. por exemplo:
E 2 O (t) + H 2 O (g) \u003d 2EON (r)
Peróxidos e superóxidos E 2 O 2 e OE 2 metais alcalinos - agentes oxidantes fortes. O peróxido de sódio e o superóxido de potássio são usados em objetos fechados ( submarinos, naves espaciais) para absorver o dióxido de carbono e regenerar o oxigênio:
2Na 2 O 2 (t) + 2CO 2 (g) \u003d 2Na 2 CO 3 (t) + O 2 (g)
4KO 2 (t) + 2СO 2 (g) \u003d 2K 2 CO 3 (t) + 3O 2 (g)
O peróxido de sódio também é usado para branquear tecidos, lã, seda, etc.
álcalis– duro, branco, muito higroscópico substâncias cristalinas, relativamente fusível e altamente solúvel em água (com exceção do LiOH). Álcalis sólidos e seus soluções concentradas os corrosivos atuam nos tecidos, papel e tecidos vivos devido à desidratação e hidrólise alcalina das proteínas. Portanto, trabalhar com eles requer medidas de proteção. Devido ao forte efeito corrosivo, esses álcalis são chamados de cáusticos (NaOH - soda cáustica, cáustico, KOH - potassa cáustica).
Os álcalis se dissolvem bem na água com a liberação de uma grande quantidade de calor, exibem propriedades pronunciadas de bases solúveis fortes: interagem com ácidos, óxidos ácidos, sais, óxidos anfotéricos e hidróxidos.
A soda cáustica é usada em grandes quantidades para a purificação de produtos petrolíferos. nas indústrias de papel e têxtil, para a produção de sabão e fibras.
A potassa cáustica é mais cara e menos usada. A sua principal área de aplicação é a produção de sabonete líquido.
Sais de metais alcalinos- substâncias cristalinas sólidas de estrutura iónica. Os mais importantes são carbonatos, sulfatos, cloretos.
A maioria dos sais de metais alcalinos são altamente solúveis em água (com exceção dos sais de lítio: Li 2 CO 3, LiF, Li 3 PO 4).
Com ácidos polibásicos, os metais alcalinos formam tanto meios (E 2 SO 4, E 3 RO 4, E 2 CO 3, E 2 SO 3, etc.) quanto ácidos (ENSO 4, EN 2 RO 4, E 2 HPO 4, ENSO 3 etc.) sais.
Na 2 CO 3 - carbonato de sódio, forma um Na 2 CO 3 cristalino ∙10H 2 CO 3, conhecido como soda cristalina, que é utilizado na fabricação de vidro, papel, sabão. Este é o sal médio.
Na vida cotidiana, o sal ácido é mais conhecido - bicarbonato de sódio NaHCO 3, é usado na indústria alimentícia (bicarbonato de sódio) e na medicina (bicarbonato de sódio).
K 2 CO 3 - carbonato de potássio, nome técnico - potassa, é utilizado na produção de sabão líquido e na preparação de vidro refratário, além de fertilizante.
Na 2 SO 4 ∙10H 2 O - hidrato cristalino de sulfato de sódio, nome técnico do sal de Glauber, é utilizado para a produção de refrigerante e vidro, e também como laxante.
NaCl - cloreto de sódio, ou sal de mesa, é a matéria-prima mais importante da indústria química, amplamente utilizada no dia a dia.
2. O papel biológico dos elementos s do grupo IA. Seu uso na medicina
Elemento químico, E
10 -4 %
0,08%
0,23%
10 -5 %
10 -4 %
Metais alcalinos na forma de vários compostos fazem parte dos tecidos de humanos e animais.
O sódio e o potássio são elementos essenciais que estão constantemente presentes no corpo e estão envolvidos no metabolismo. Lítio, rubídio e césio também são constantemente encontrados no organismo, mas seu papel fisiológico e bioquímico é pouco compreendido. Eles podem ser atribuídos a microelementos de impureza.
No corpo humano, os metais alcalinos estão na forma do cátion E +.
A semelhança da estrutura eletrônica dos íons de metais alcalinos e, consequentemente, propriedades físicas e químicas compostos também determina a proximidade de sua ação sobre os processos biológicos. Diferenças na estrutura eletrônica determinam seu papel biológico diferente. Com base nisso, é possível prever o comportamento de metais alcalinos em organismos vivos.
Assim, sódio e lítio se acumulam no líquido extracelular e potássio, rubídio e césio - no líquido intracelular. O lítio e o sódio são especialmente próximos na ação biológica. Por exemplo, eles são muito semelhantes em propriedades de ativação de enzimas.
A proximidade das propriedades do sódio e do lítio determina sua intercambialidade no corpo. A este respeito, com uma introdução excessiva de íons de sódio ou lítio no corpo, eles são capazes de se substituir de forma equivalente. Esta é a base para a introdução de cloreto de sódio em caso de envenenamento com sais de lítio. De acordo com o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio entre os íons sódio e lítio no corpo se desloca para a excreção de íons Li +, o que leva a uma diminuição em sua concentração e à obtenção de um efeito terapêutico.
Rubídio e césio são semelhantes em propriedades físico-químicas ao íon potássio, então eles se comportam de maneira semelhante em organismos vivos. Nos sistemas estudados, potássio, rubídio e césio são sinergistas e com o lítio são antagonistas. Na semelhança do rubídio e do potássio, baseia-se a introdução de sais de potássio no corpo em caso de envenenamento com sais de rubídio.
O sódio e o potássio, via de regra, são antagonistas, mas em alguns casos a proximidade de muitas propriedades físico-químicas causa seu intercâmbio em organismos vivos. Assim, por exemplo, com o aumento da quantidade de sódio no corpo, a excreção de potássio pelos rins aumenta, ou seja, ocorre hipocalemia.
Lítio. O conteúdo de lítio no corpo humano é de cerca de 70 mg (10 mmol). O lítio é um dos oligoelementos mais valiosos, ou, como dizem, mini-metais. O lítio já foi usado para tratar gota e eczema. E em 1971. apareceu na revista Medical News mensagem interessante: em áreas onde água potável contido um grande número de lítio, as pessoas são mais gentis e calmas, entre elas há menos pessoas rudes e briguentas, há significativamente menos doenças mentais. As propriedades psicotrópicas deste metal foram reveladas. O lítio começou a ser usado para depressão, hipocondria, agressividade e até dependência de drogas.
No entanto, o lítio pode ser "bom" e "mal". Houve casos em que, com o tratamento com injeção de lítio, ocorreu um poderoso distúrbio metabólico e sérias consequências são inevitáveis.
Os compostos de lítio em animais superiores estão concentrados no fígado, rins, baço, pulmões, sangue e leite. A quantidade máxima de lítio é encontrada nos músculos humanos. O papel biológico do lítio como oligoelemento ainda não foi totalmente elucidado.
Está provado que ao nível das membranas celulares, os iões de lítio competem com os iões de sódio ao penetrar nas células. Obviamente, a substituição de íons de sódio nas células por íons de lítio está associada a uma maior covalência dos compostos de lítio, pelo que eles se dissolvem melhor em fosfolipídios.
Descobriu-se que alguns compostos de lítio têm Influência positiva em pacientes com depressão maníaca. Absorvidos no trato gastrointestinal, os íons de lítio se acumulam no sangue. Quando a concentração de íons de lítio atinge 0,6 mmol / le acima, há uma diminuição da tensão emocional e um enfraquecimento da excitação maníaca. No entanto, o conteúdo de íons de lítio no plasma sanguíneo deve ser rigorosamente controlado. Nos casos em que a concentração de íons de lítio excede 1,6 mmol / l, fenômenos negativos são possíveis.
Sabe-se agora que, além do efeito psicotrópico, o lítio tem a capacidade de prevenir a esclerose, doenças cardíacas, até certo ponto diabetes e hipertensão. Ele "ajuda" o magnésio em sua proteção anti-esclerótica.
No final de 1977 publicou os resultados de estudos realizados na clínica de hematologia de Cracóvia. Os estudos foram dedicados aos efeitos do lítio no sistema hematopoiético. Descobriu-se que este microelemento ativa a ação de células da medula óssea ainda não mortas. A descoberta feita pode jogar papel importante na luta contra o câncer de sangue. A pesquisa ainda está em andamento. Quero acreditar que seus resultados trarão uma ajuda inestimável para as pessoas.
Sódio. O teor de sódio em um corpo humano pesando 70 kg é de cerca de 60 g (2610 mmol). Desta quantidade, 44% do sódio está no líquido extracelular e 9% no líquido intracelular.
O restante do sódio está no tecido ósseo, que é o local de deposição do íon Na+ no corpo. Cerca de 40% do sódio contido no tecido ósseo está envolvido em processos metabólicos e, devido a isso, o esqueleto é doador ou aceptor de íons sódio, o que ajuda a manter uma concentração constante de íons sódio no líquido extracelular.
O sódio é o principal íon extracelular. O corpo humano contém sódio na forma de seus sais solúveis, principalmente cloreto de NaCl, fosfato de Na 3 PO 4 e bicarbonato de NaHCO 3 .
O sódio é distribuído por todo o corpo: no soro sanguíneo, líquido cefalorraquidiano, líquido ocular, sucos digestivos, bile, rins, pele, tecido ósseo, pulmões e cérebro.
Os íons de sódio desempenham um papel importante para garantir a consistência ambiente interno do corpo humano, está envolvido na manutenção de uma pressão osmótica constante do biofluido, garante o equilíbrio ácido-base do corpo. os íons sódio estão envolvidos na regulação da troca iônica e afetam o funcionamento das enzimas. Juntamente com os íons potássio, magnésio, cálcio, cloro, o íon sódio está envolvido na transmissão de impulsos nervosos através das membranas das células nervosas e mantém a excitabilidade normal das células musculares.
Quando o teor de sódio no corpo muda, ocorrem disfunções dos sistemas nervoso, cardiovascular e outros, músculos lisos e esqueléticos. O cloreto de sódio NaCl é a principal fonte de ácido clorídrico para o suco gástrico.
O sódio entra no corpo humano principalmente na forma de sal de mesa NaCl. A verdadeira necessidade diária de sódio do corpo é de 1g, embora a ingestão média desse elemento atinja 4-7g.
O consumo excessivo contínuo de NaCI contribui para o aparecimento de hipertensão. Em uma pessoa saudável, um equilíbrio é mantido entre a quantidade de sódio consumida e excretada. Cerca de 90% do sódio consumido é excretado na urina e o restante é excretado no suor e nas fezes.
Então, para resumir: os íons de sódio desempenham um papel importante:
para garantir a homeostase osmótica
para garantir o equilíbrio ácido-base do corpo
na regulação da troca de água
no trabalho das enzimas
na transmissão de impulsos nervosos
no trabalho das células musculares
Solução isotônicaNaCI (0,9%) para injeção, é administrado por via subcutânea, intravenosa e em enemas durante a desidratação e intoxicação, e também é usado para lavar feridas, olhos, mucosa nasal e também para dissolver vários medicamentos.
soluções hipertônicasNaCI (3-5-10%) usado externamente na forma de compressas e loções no tratamento de feridas purulentas. O uso de tais compressas promove, de acordo com a lei da osmose, a separação do pus das feridas e a plasmólise das bactérias (ação antimicrobiana). Uma solução de 2-5% de NaCl é prescrita por via oral para lavagem gástrica em caso de envenenamento por AgNO 3, que neste caso se transforma em um cloreto de prata pouco solúvel e não tóxico:
Ag + + CI - = AgCI (t)
bebendo refrigerante(bicarbonato de sódio, bicarbonato de sódio) NaHCO 3 é usado para várias doenças acompanhadas de alta acidez - acidose (diabetes, etc.). O mecanismo de redução da acidez é a interação do NaHCO 3 com produtos ácidos. Nesse caso, são formados sais de sódio de ácidos orgânicos, que são amplamente excretados na urina, e dióxido de carbono, que sai do corpo com o ar exalado:
NaHCO3 (p) + RCOOH (p) → RCOONa(p) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
Use NaHCO 3 e hiperacidez suco gástrico, úlcera péptica do estômago e duodeno. Ao tomar NaHCO 3, a reação de neutralização do excesso de ácido clorídrico prossegue:
NaHCO 3 (p) + HCl (p) \u003d NaCl (p) + H 2 O (g) + CO 2 (g)
Deve-se ter em mente que o uso de bicarbonato de sódio deve ser cuidadoso, porque. pode causar vários efeitos colaterais.
As soluções de refrigerante são usadas na forma de enxágue, lavagem com doenças inflamatórias olhos, membranas mucosas superiores trato respiratório. A ação do NaHCO 3 como antisséptico baseia-se no fato de que, como resultado da hidrólise, uma solução aquosa de refrigerante apresenta propriedades levemente alcalinas:
NaHCO 3 + H 2 O ↔ NaOH + H 2 CO 3
Sob a influência dos álcalis nas células microbianas, ocorre a precipitação das proteínas celulares e, como resultado, a morte dos microrganismos.
sal de Glauber(sulfato de sódio) Na 2 SO 4 ∙10H 2 O é usado como laxante. Este sal é absorvido lentamente pelo intestino, o que leva à manutenção do aumento da pressão osmótica na cavidade intestinal por muito tempo. Como resultado da osmose, a água se acumula nos intestinos, seu conteúdo é liquefeito, as contrações intestinais são intensificadas e as massas fecais são excretadas mais rapidamente.
Bura(tetraborato de sódio) Na 2 B 4 O 7 ∙10H 2 O é usado externamente como anti-séptico para enxágue, ducha, lubrificação. o efeito anti-séptico do bórax é semelhante ao efeito de beber refrigerante e está associado a uma reação alcalina da solução aquosa deste sal, bem como à formação de ácido bórico:
Na 2 B 4 O 7 + 7H 2 O ↔ 4H 3 BO 3 + 2NaOH
hidróxido de sódio na forma de solução de NaOH a 10%, faz parte da silina utilizada na prática ortopédica para a fundição de modelos refratários na fabricação de próteses fundidas em peça única a partir de uma liga de cobalto-cromo.
Isótopo radioativo 24 O Na é usado como marcador para determinar a taxa de fluxo sanguíneo e também é usado para tratar algumas formas de leucemia.
Potássio. O teor de potássio em um corpo humano pesando 70 kg é de aproximadamente 160 g (4090 mmol). O potássio é o principal cátion intracelular, respondendo por 2/3 do número total de cátions celulares ativos. Na maioria dos casos, o potássio é um antagonista do sódio.
Da quantidade total de potássio contida no corpo, 98% está localizado no interior das células e apenas cerca de 2% está no líquido extracelular. O potássio é distribuído por todo o corpo. Sua topografia: fígado, rins, coração, osso, músculos, sangue, cérebro, etc.
Os íons potássio K + desempenham um papel importante nos processos fisiológicos:
contração muscular
no funcionamento normal do coração
envolvidos na transmissão de impulsos nervosos
em reações de troca
ativa o trabalho de uma série de enzimas localizadas dentro da célula
regula o equilíbrio ácido-base
Possui propriedades protetoras contra os efeitos indesejáveis do excesso de sódio e normaliza a pressão arterial. No corpo das pessoas que comem muitos vegetais ricos em potássio - vegetarianos - a quantidade de potássio e sódio estão em equilíbrio. Essas pessoas geralmente têm leituras de pressão arterial mais baixas do que seus colegas comedores de carne.
Tem efeito anti-esclerótico
O potássio tem a capacidade de aumentar a produção de urina
Um adulto geralmente consome 2-3 g de potássio por dia com alimentos. A concentração de íons de potássio no líquido extracelular, incluindo o plasma, é normalmente de 3,5 a 5,5 mmol/l, e a concentração de potássio intracelular é de 115 a 125 mmol/l.
rubídio e césio. De acordo com o conteúdo no corpo humano, rubídio e césio são microelementos. Eles estão constantemente contidos no corpo, mas seu papel biológico ainda não foi elucidado.
Rubídio e césio são encontrados em todos os órgãos estudados de mamíferos e humanos. Entrando no corpo com alimentos, eles são rapidamente absorvidos do trato gastrointestinal para o sangue. O nível médio de rubídio no sangue é de 2,3-2,7 mg/l, e sua concentração nos eritrócitos é quase três vezes maior do que no plasma. O rubídio e o césio são distribuídos de maneira muito uniforme nos órgãos e tecidos, além disso, o rubídio se acumula principalmente nos músculos, enquanto o césio entra no intestino e é reabsorvido novamente em suas seções descendentes.
O papel do rubídio e do césio em alguns processos fisiológicos é conhecido. Atualmente, foi estabelecido o efeito estimulante desses elementos nas funções da circulação sanguínea e a eficácia do uso de seus sais na hipotensão de várias origens. No laboratório de I.P. Pavlov, S.S. Botkin descobriu que os cloretos de césio e rubídio causam um aumento pressão arterial por muito tempo e que essa ação está associada principalmente ao aumento da atividade cardiovascular e ao estreitamento dos vasos periféricos.
Sendo um análogo completo do potássio, o rubídio também se acumula no líquido intracelular e pode vários processos substituir uma quantidade equivalente de potássio. Sinergismo (químico) - o efeito combinado simultâneo de dois (ou mais) fatores, caracterizado pelo fato de que tal ação conjunta excede significativamente o efeito de cada componente individual. O rubídio sinergista de potássio ativa muitas das mesmas enzimas que o potássio.
Os isótopos radioativos 137 Cs e 87 Rb são utilizados na radioterapia de tumores malignos, bem como no estudo do metabolismo do potássio. Devido à sua rápida decomposição, eles podem até ser introduzidos no corpo sem medo de efeitos nocivos a longo prazo.
França. Este é um elemento químico radioativo obtido por meios artificiais. Há evidências de que o frâncio pode se acumular seletivamente em tumores no mais estágios iniciais seu desenvolvimento. Essas observações podem ser úteis no diagnóstico de câncer.
Nesse caminho, Dos elementos do grupo IA, Li, Rb, Cs são fisiologicamente ativos, enquanto Na e K são vitais. A proximidade das propriedades físico-químicas do Li e do Na, devido à semelhança da estrutura eletrônica de seus átomos, também se manifesta na ação biológica dos cátions (acumulação no fluido extracelular, intercambialidade). Uma natureza semelhante da ação biológica de cátions de elementos de grandes períodos - K + , Rb + , Cs + (acumulação no fluido intracelular, intercambialidade) também se deve à semelhança de sua estrutura eletrônica e propriedades físico-químicas. Esta é a base para o uso de preparações de sódio e potássio em caso de envenenamento com sais de lítio e rubídio.
3. Vias de metais alcalinos
no corpo humano
As maneiras pelas quais os elementos químicos entram no corpo humano são diversas, são apresentadas no diagrama:
humano
No processo de evolução de substâncias inorgânicas para bioorgânicas, a base para o uso de certos elementos químicos na criação de biossistemas é a seleção natural.
A tabela mostra dados sobre o conteúdo de elementos do grupo I A - metais alcalinos - na crosta terrestre, água do mar, plantas, organismos animais e no corpo humano (fração de massa em%).
A tabela mostra que quanto maior a abundância de um elemento na crosta terrestre, mais ele está no corpo humano.
Li
N / D
K
Rb
C
6,5∙10 -3
0,03
dados precisos
Não
O solo
3∙10 -3
0,63
1,36
5∙10 -3
Água do mar
1,5∙10 -5
1,06
0,038
2∙10 -5
Plantas
1∙10 -5
0,02
5∙10 -4
Animais
10 -4
0,27
10 -5
Humano
10 -4
0,08
0,23
10 -5
10 -4
Os metais alcalinos mais essenciais para o corpo humano são o sódio e o potássio. No corpo humano, quase todos os elementos vêm principalmente com os alimentos.
Fontes de lítio.
O lítio é encontrado em alguns águas minerais, bem como no mar e no sal-gema. Também está contido nas plantas, mas sua concentração, como qualquer oligoelemento, depende não apenas do tipo e da parte da planta, mas também da estação e até do dia, das condições de coleta e clima, e também da área onde esta planta cresce.
Em nosso país, o lítio foi estudado por funcionários do Instituto de Geoquímica com o nome de acad. V. I. Vernadsky em Moscou. Verificou-se que as partes do solo das plantas são mais ricas em lítio do que as raízes. A maior parte do lítio em plantas da família rosa, cravo e beladona, que incluem tomates e batatas. Embora dentro da mesma família, a diferença em seu conteúdo pode ser enorme - várias dezenas de vezes. Isso depende de localização geográfica e o teor de lítio no solo.
fontes de sódio.
O sódio está presente em vários suplementos alimentares na forma de glutamato monossódico (sabor), sacarina sódica (adoçante), nitrato de sódio (conservante), ascorbato de sódio (antioxidante) e bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio), bem como em alguns medicamentos(antiácidos). No entanto, a maior parte do sódio na dieta é encontrada no sal.
Os níveis de NaCl são relativamente baixos em todos os produtos alimentícios que não sofreram tratamento especial. No entanto, o sal tem sido usado como conservante e aromatizante por vários séculos. Também é usado como corante, enchimento e para controlar o processo de fermentação (por exemplo, ao assar pão). Por esta razão, é adicionado a alimentos como presunto, salsichas, bacon e outros produtos de carne, peixes e carnes defumadas, vegetais enlatados, a maioria dos tipos de manteiga, margarina, queijo, alimentos salgados, lanches e cereais que comemos no café da manhã.
A quantidade recomendada de sódio é 1,5 gramas Em um dia. O excesso de sal na dieta está associado a um risco aumentado de câncer de estômago e é prejudicial aos rins, principalmente se houver algum distúrbio do sistema urinário. O excesso de sal é um dos principais fatores de estilo de vida que leva à hipertensão. Se a hipertensão é assintomática, aumenta o risco doença cardiovascular e acidente vascular cerebral. As recomendações atuais para a prevenção da hipertensão mostraram que a dieta mais eficaz para prevenir e tratar a hipertensão deve ser pobre em sódio e gordura e rica em laticínios com baixo teor de gordura (fonte de cálcio) e frutas e vegetais (fonte de potássio). Assim, é importante mudar a dieta como um todo, e não focar em nenhum de seus componentes. Outros fatores positivos importantes incluem atividade física, peso normal corpo.
Pessoas com doença renal e crianças muito pequenas não podem tolerar grandes quantidades de sódio porque seus rins são incapazes de excretá-lo. Por esta razão, você não deve adicionar sal aos alimentos para crianças pequenas.
Os rótulos dos alimentos são obrigados por lei a listar o teor de sódio, mas alguns fabricantes omitem essa regra e listam a quantidade de sal.
Lembrar: " O sal pode ser salgado nossa saúde!»
Fontes de potássio.
A melhor fonte de potássio são os alimentos vegetais. São melancias, melões, laranjas, tangerinas, bananas, frutas secas (figos, damascos, rosa mosqueta). Bagas ricas em potássio são mirtilos, morangos, groselhas pretas e vermelhas. Há muito potássio em vegetais (especialmente batatas), legumes, produtos de farinha integral e arroz.
A resposta do corpo à falta de potássio.
Com a falta de potássio no corpo, observa-se fraqueza muscular, letargia intestinal e distúrbios cardíacos.
“Ainda não me levantei - já estou cansado” - é assim que a deficiência de potássio do médico é figurativa e acessível. Um baixo teor de potássio no corpo geralmente leva à astenia (exaustão mental e física, fadiga), função renal prejudicada e depleção da função do córtex adrenal. Existe o risco de violação dos processos metabólicos e condução no miocárdio.
A deficiência de potássio reduz a eficiência, retarda a cicatrização de feridas e leva a uma condução neuromuscular prejudicada. A secura da pele, o embotamento e a fraqueza do cabelo são notados (este é o assunto de sérias preocupações, especialmente para mulheres e meninas).
Pode vir morte súbita com cargas crescentes. Há má transmissão dos impulsos nervosos. Reduzir a absorção de diuréticos de potássio (diuréticos). Ao cozinhar, é necessário prestar atenção ao fato de que os compostos de potássio são solúveis em água. Esta circunstância obriga a lavar os produtos que o contêm antes de os triturar e cozinhá-los numa pequena quantidade de água.
A propósito, etnociência acredita que o desejo por álcool é devido à falta de potássio no corpo.
Usado para depleção de potássio Cloreto de Potássio KCl 4 - 5 vezes ao dia por 1g.
A resposta do corpo ao excesso de potássio.
Com excesso de potássio no corpo, as principais funções do coração são inibidas: diminuição da excitabilidade do músculo cardíaco, diminuição do ritmo das contrações cardíacas, deterioração da condutividade e enfraquecimento da força do coração contrações. Em altas concentrações, os íons potássio causam parada cardíaca na diástole (fase de contração dos ventrículos do coração). A dose tóxica de potássio é de 6 g. A dose letal é de 14 g. Os sais de potássio podem ser tóxicos para o organismo devido ao ânion associado ao íon potássio, por exemplo, KCN (cianeto de potássio).
Para regular o teor desses nutrientes, os dados apresentados na tabela a seguir podem ser levados em consideração.
4. Parte prática
Experiência 1.Coloração de chama com compostos.
Uma maneira de detectar qualitativamente compostos de metais alcalinos é baseada em sua capacidade de colorir a chama do queimador.
Despeje soluções de sais de metais alcalinos em tubos de ensaio. Enxágue o fio de ferro ácido clorídrico e depois acenda na chama de um queimador.
Em seguida, é necessário umedecer o fio com uma solução do sal estudado e levá-lo ao fogo.
Sais contendo cátions de lítio, bem como ele próprio lítio colorir as chamas vermelho cor, cátions sódio e metal sódio- dentro amarelo, cátions de potássio e metal potássio colorir as chamas tolet cor. Por melhor vigilância Você pode ver a cor através do vidro azul.
Assim, íons Li + , Na + e K + foram encontrados em soluções de sais LiCl , NaCl , Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 , NaNO 3 , KCl , KNO 3 , K 2CO 3 .
Experiência 2.Interação de metais alcalinos com água.
Em um copo de água, adicione um pedaço de metal completamente limpo do filme de óxido. Após a dissolução do metal, o meio da solução foi examinado com fenolftaleína.
Realize tal experimento com pedaços de lítio, sódio e potássio. A reação com o potássio foi a mais ativa, foi acompanhada pela queima do potássio, foram observadas faíscas violetas e evolução de gases. O sódio reagiu com a água, emitindo faíscas amarelas, enquanto o lítio reagiu com mais calma.
As soluções resultantes com fenolftaleína tornaram-se carmesim, indicando a presença de álcali na solução.
2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2
2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
Uma experiência 3. Hidrólise de sais de sódio e potássio.
A natureza do ambiente das soluções salinas é investigada usando indicadores ácido-base.
Os papéis indicadores universais, mergulhados em soluções de sais de metais alcalinos formados pelos ácidos fracos Na 2 CO 3 e K 2 CO 3, ficaram azuis, o que indica uma reação alcalina das soluções. hidrólise ocorreu em soluções - a interação de sais com moléculas de água:
Na 2 CO 3 ↔ 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 - + OH -
Na 2 CO 3 + H 2 O ↔ NaHCO 3 + NaOH
Soluções de sal ácidos fortes NaNO 3 , KNO 3 , NaCl , KCl , LiCl apresentaram um meio neutro (a cor do papel indicador não mudou), o que significa que a hidrólise desses sais não ocorre
conclusões
Por que é tão importante conhecer o conteúdo dos elementos químicos no corpo?
Os elementos químicos não são sintetizados, ao contrário de muitas substâncias orgânicas, no corpo, mas vêm de fora com alimentos, ar, através da pele e membranas mucosas. Portanto, a definição de elementos químicos permite que você descubra:
como seu corpo corresponde ao ideal (aliás, cerca de 20% das pessoas não apresentam desvios e, assim, vivem em harmonia com a natureza);
se você come direito, se sua dieta fornece o conjunto necessário de nutrientes;
Os maus hábitos prejudicam o corpo?
quão seguro é o ambiente em que você vive; a comida que você come; seu local de trabalho;
se seu estômago, intestinos, fígado, rins, pele estão funcionando bem, regulando os processos de absorção e excreção de nutrientes;
se você tem doenças crônicas ou predisposição para elas;
Você está sendo tratado corretamente?
Quais doenças estão mais intimamente associadas a um desequilíbrio de elementos?
Em primeiro lugar, estes são:
imunidade diminuída;
doenças da pele, cabelo, unhas;
escoliose, osteoporose, osteocondrose;
hipertensão;
alergias, incluindo asma brônquica;
diabetes, obesidade;
doenças do sistema cardiovascular;
doenças do sangue (anemia);
disbacteriose intestinal, gastrite crônica, colite;
infertilidade, diminuição da potência em homens;
distúrbios de crescimento e desenvolvimento em crianças.
Muitos anos de experiência dos médicos mostram que mais de 80% da população tem um desequilíbrio mais ou menos pronunciado de oligoelementos. Portanto, se você tiver algum você deve prestar atenção nisso!
Muitos cientistas acreditam que não apenas todos os elementos químicos estão presentes em um organismo vivo, mas cada um deles desempenha uma determinada função biológica.
Esclarecemos o papel biológico de apenas um grupo de elementos químicos. Os metais alcalinos são extremamente importantes para a saúde humana, como a maioria dos outros. É muito importante para o estado de saúde humana manter a concentração ideal de cada elemento: tanto a deficiência do elemento quanto seu excesso são prejudiciais.
Estabilidade composição química organismo é uma das condições mais importantes e indispensáveis para o seu funcionamento normal .
Há uma opinião errônea, embora generalizada, sobre a possibilidade de corrigir o desequilíbrio da composição elementar do corpo humano, enriquecendo a dieta com certos produtos contendo os elementos minerais necessários. No entanto, deve-se levar em consideração que a presença de macro e microelementos essenciais nos alimentos e na água (o que é especialmente evidente para os moradores áreas rurais) depende em grande parte do chamado "ciclo biogeoquímico local" de elementos, que determina o conteúdo de macro e microelementos em plantas e animais alimentares.
A deficiência ou excesso de certos elementos no corpo humano, como regra, é consequência de uma deficiência ou excesso desses elementos que passam pela cadeia alimentar: do solo - às plantas e animais - aos seres humanos. Com a deficiência em desenvolvimento de qualquer elemento, a correção nutricional não é suficiente, mesmo que sejam utilizados produtos de outras regiões, cujos solos são enriquecidos com o oligoelemento necessário.
Somente uma seleção individual de minerais especiais e outras preparações destinadas a normalizar o equilíbrio de microelementos do corpo fornecerá assistência real e eficaz no desenvolvimento de uma condição patológica.
Em conclusão, damos os mandamentos da medicina tradicional e científica que todos precisam conhecer:
Tudo está ligado a tudo.
Tudo tem que ir para algum lugar.
A natureza sabe melhor.
Nada é dado de graça.
Livros usados
1. Gabrielyan O.S. Química, 9º ano, Livro didático para instituições de ensino. - M. Abetarda, 2001
2. Glinka N.L. Química Geral, Tutorial para universidades. - L. "Química", 1983
3. Química geral. Química de elementos biogênicos. Livro didático para o mel. especialista. ligar. Yu.A. Ershov e outros - M. " pós-graduação", 1993
4. Sychev A.P., Fadeev G.N. Química dos metais. Tutorial. - M. "Iluminismo", 1984
5. MHTML. Fazer c umento. lição integrada "Metais alcalinos". O festival " Aula pública", 2003
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Química elementos (elementos alcalinos) que compõem o Ch. subgrupo 1 grupo periódico. sistemas de elementos, bem como substâncias simples correspondentes a eles - metais. Shch. m. incluem lítio Li (no número 3), sódio Na (11), potássio K (19), rubídio Rb (37), tse ... Enciclopédia Física
METAIS ALCALINOS- METAIS ALCALINOS, metais monovalentes que compõem o primeiro grupo da tabela periódica: lítio, SÓDIO, RUBIDIO, CÉSIO e FRANÇA. Estes são metais macios, branco-prateados que oxidam rapidamente no ar e reagem violentamente com a água quando ... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico
metais alcalinos- METAIS ALCALINOS: lítio Li, sódio Na, potássio K, rubídio Rb, césio Cs, frâncio Fr. Metais moles, fáceis de cortar (exceto Li), Rb, Cs e Fr quase pastosos em condições normais; Li é o mais leve de todos os metais, Na e K são mais leves que a água. Quimicamente muito... Dicionário Enciclopédico Ilustrado
METAIS ALCALINOS- elementos químicos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Nome de hidróxidos alcalinos de metais alcalinos ... Grande Dicionário Enciclopédico
METAIS ALCALINOS- elementos do grupo I do sistema periódico: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs), frâncio (Fr); muito macio, dúctil, fusível e leve, geralmente prateado cor branca; quimicamente muito ativo; reagir violentamente com... Enciclopédia Russa de Proteção ao Trabalho
metais alcalinos- Grupo, incl. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Tópicos metalurgia em geral PT metais alcalinos … Manual do Tradutor Técnico
METAIS ALCALINOS- SUBGRUPO IA. METAIS ALCALINOS LÍTIO, SÓDIO, POTÁSSIO, RUBÍDIO, CÉSIO, FRANÇA A estrutura eletrônica dos metais alcalinos é caracterizada pela presença de um elétron na camada externa de elétrons, relativamente fracamente ligado ao núcleo. De cada ... ... Enciclopédia Collier
metais alcalinos- Metais alcalinos Metais alcalinos. Metais do primeiro grupo do sistema Periódico, a saber: lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio. Eles formam hidróxidos estritamente alcalinos, daí seu nome. (Fonte: "Metais e Ligas. Manual." Sob ... ... Glossário de termos metalúrgicos
metais alcalinos Dicionário Enciclopédico de Metalurgia
METAIS ALCALINOS- elementos químicos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Assim chamado porque seus hidróxidos são os álcalis mais fortes. Quimicamente, os metais alcalinos são os metais mais ativos. Sua atividade aumenta de Li a Fr... Dicionário Metalúrgico
Livros
- Um conjunto de mesas. Química. Metais (12 mesas), . Álbum educativo de 12 folhas. Arte. 5-8683-012 Metais alcalinos. Química dos metais alcalinos. Elementos II A - grupos. Dureza da água. Alumínio. O uso de alumínio. Ferro. Tipos de corrosão. Métodos…