1 Група (1а підгрупа) - лужні метали (головна група)

У неї входять Li, Na, К, Rb, Cs, Fr (Табл. 1 і 2). За багатьма хімічними властивостями дещо відрізняється від інших лужних металів Li+, має діагональне схожість з Mg2+.

Таблиця 1. Деякі хімічні і фізичні властивості лужних металів


Назва

Ат. №

Відносить, ат. маса

Електронна формула

Радіус, пм

Основні ізотопи (%)

Li

Літій Lithium [від грец. Lithos - камінь]

3

6,941

[He] 2sl

Li+ 78, атомний 152, ковалентний 123

6Li (7,5)

7Li * (92,5)

Na

Натрій Sodium [англ. Soda- лат. Natrium]

11

22,9898

[Ne] 3sl

Na+ 98, атомний 153,7, вандерваальсов 231

23Na * (100)

До

Калій Potassium [англ. Potash- лат. Kalium]

19

39,0983

[Ar] 4sl

K+ 133, атомний 227, ковалентний 203

39K * (93,26)

40К (0,012)

41 К * (6,73)

Rb

Рубідій Rubidium [від лат.

rubidius - глибокого червоного кольору]

37

85,4678

[Kr] 5sl

Rb+ 1,49, атомний 247,5, вандерваальсов 244

85Rb * (72,17)

87Rb * (27,83)

Cs

Цезій Cesium [від лат. Caesius - небесно-блакитний]

55

132,905

[Xe] 6sl

Cs+ 165, атомний 265,4, ковалентний 235

133Сз * (100)

Fr

Францій Francium [на честь Франції]

87

223

[Rn] 7sl

Fr+ 180

223Fr * (сліди)

Літій (Li) має серед всіх металів найнижчу щільність - 0,53 г / см3, з невеликою активністю реагує з киснем і водою. Є стратегічним металом оборонної промисловості. Застосовується у вигляді сплавів з Аl і Mg у виробництві водневих бомб, в складі мастильних масел, емалей, акумуляторів, скла-використовується в медицині.

Літій з лужних металів найбільш токсичний. препарат Li2СO3 використовують в медицині для лікування маніакально-депресивного психозу. При тривалому впливі препарат порушує функції нирок і ЦНС. Тому підвищений вміст Li в крові і сечі вважають ознакою порушення функції нирок. Крім того, значний розмір катіона призводить до заміщення літієм магнію в Мg2+-залежних ферментах, наприклад, ферментах гліколізу.

Натрій (Na) - М`який метал сріблясто-білого кольору, на зрізі швидко окислюється. Бурхливо реагує з водою. У великих кількостях використовується в промисловості, зокрема, в теплообмінниках ядерних реакторов- в складі NaCl широко застосовується в харчовій та хімічній промисловості.

Відноситься до життєво необхідних елементів. В організмі дорослої людини міститься близько 100 г натрію, з них 30% - в кістках. У з`єднаннях має валентність +1, а КЧ в координаційних сполуках (які натрій утворює рідко) зазвичай дорівнює 6. Неорганічні солі натрію розчинний у воді з утворенням відповідних іонів. Деякі солі натрію з органічними кислотами, наприклад, солі сечової і винної кислот (урати і тартрати) розчинні слабо.

Na+ є основним міжклітинних катионом, що регулює електролітний гомеостаз, діяльність натрієвих насосів, перенесення через біомембрани амінокислот, Сахаров, аніонів різної природи-підтримує осмотичний тиск і рН середовища, перенесення в крові СO2 (У вигляді бікарбонату), гідратацію білків, розчинність (солюбилизацию) органічних кислот. Надлишок натрію в їжі викликає перевантаження систем електролітного гомеостазу і зневоднення тканин організму. Клінічно це проявляється розвитком, зокрема, артеріальної гіпертонії.

Калій (К) - М`який метал білого кольору, активно реагує з киснем і водою. Використовується у виробництві добрив, в хімічній промисловості, для варіння скла.

Відноситься до життєво необхідних елементів. В організмі дорослої людини міститься близько 140 г калію, 98% - всередині клітин. Його валентність в координаційних сполуках дорівнює +1, а КЧ залежить від ліганда. До+ є найважливішим внутрішньоклітинним катионом. Він необхідний для підтримки нервово-м`язової збудливості, внутрішньоклітинного осмотичного тиску і рН, забезпечення скорочення м`язів і проникності мембран клітин. позаклітинний До+ стимулює роботу натрієвого насоса. В натрій-калійному насосі при деяких фізіологічних процесах іони До+ можуть заміщатися Rb+ і Cs+. Значні кількості останнього елемента можуть з`являтися в організмі після радіоактивного опромінення. За реакційної здатності калій схожий з Na+.

Na і До -2 Основних металу, що забезпечують електролітний гомеостаз. Обидва елементи в живих організмах визначають осмотичний тиск по обидва боки мембрани клітин і є позитивними противоионами для негативних аніонів (Сl-, НРО42, HCO3- і органічних).

У нормі у людини співвідношення іонів Na+/K+ в крові коливається біля значення 1,5. зниження концентрації До+ в цільної крові і підвищення в плазмі пов`язані з порушенням проникності зовнішньої мембрани клітин, зазвичай непроникною для До+, або з порушеннями діяльності Na+/K+ - обмінює насоса па внутрішній мембрані мітохондрій. У нервових клітинах таке порушення роботи цього насоса супроводжується порушенням мембранного потенціалу нейронів і проведення по ним нервових імпульсів. Зміни змісту іонів лужних металів відзначаються при багатьох неврологічних захворюваннях-описано розвиток гіперкаліємії при парестезіях, паралічі і т.д.

Гіпернатріємія супроводжується підвищенням артеріального тиску, причому одночасне споживання продуктів з високим вмістом калію (помідорів, апельсинів, шпинату, бананів) значно знижує ймовірність розвитку інсульту. За даними Гарвардської школи охорони здоров`я, яка проводила спостереження над 44 тисячами американців, таке зниження досягає 38%. Однак До корисний лише в помірних дозах- його надлишок в крові особливо часто спостерігається при захворюваннях нирок. Тривале порушення нормального співвідношення Na+/K+ призводить до серцево-судинних захворювань.

Рубідій (Kb) - Домішковий мікроелемент. В організмі людини міститься близько 0,3 мг рубідію, як правило, всередині клітин (аналогічно До+). Може утворювати координаційні сполуки. Оскільки динаміка і механізм поглинання та участі в обміні схожі з До, ізотоп 86Rb використовують в дослідженнях обміну До+. при дефіциті До+ прийом рубідію відновлює кислотно-лужний баланс. Rb швидко виводиться з організму через нирки.

Цезій (Cs) - За біологічними властивостями подібний з До+. В організмі людини може міститися до 1,5 мг цезію. В медицині використовують в якості радіоактивності ізотоп 137Cs (Період напіврозпаду t1/2 = 30 років), а також стабільний ізотоп 133Cs при магнітно-резонансної томографії. Вважається нетоксичним.

Францій (Fr) - В природі зустрічається в незначних кількостях в уранових рудах. Утворюється в результаті радіоактивного розпаду актинію (разом з гелієм). Через невеликий час напіврозпаду всіх ізотопів елемент вивчений слабо. Повинен бути токсичним через радіоактивності, хоча в організмі людини не виявлено.

Таблиця 2. Зміст в організмі, токсична (ТД) і летальна дози (ЛД) лужних металів


У земній корі (%)

В океані (%)

У людському організмі

ТД, ЛД

Середнє (при масі тіла 70 кг)

Кістки (%)

М`язи (%)

Кров (мг / л)

Li

2 * 10-3

17 * 10-6

0,67 мг

нд

23 * 10-7

0,004

ТД 92-200 мг, ЛД - нд

Na

2,3

1,05

100 г

1,0

0,26-0,78

1970

нетоксичний

До

2,1

Відео: Хімія - просто. Урок 1 "ПТЕ"

379 * 10-4

140 г

0,21

1,6

1620

ТД 6 г, ЛД 14 г

Rb

9 * 10-3

12 * 10-6

680 мг

(0,1-5) * 10-4

(2-7) * 10-3

1,49

ТД мала, ЛД-нд

Cs

3 * 10-4%

3 * 10-8%

нд

(13-52) * 10-7

(7-160) * 10-6

0,0038

нетоксичний

Fr

0%

0%

нд

нд

нд

нд

нд

Медична біонеорганіка. Г.К. баранчиків


Поділитися в соц мережах:

Cхоже