Logam alkali menunjukkan sifat-sifatnya dalam reaksi kimia. Daftar dan sifat logam alkali

Khusus (pemasyarakatan)

sekolah asrama komprehensif untuk tunanetra

dan anak-anak tunanetra di Perm

Abstrak selesai

siswa kelas 10

Ponomarev Oleg,

Korshunov Artem

Pengawas:

L.Yu. Zakharova,

guru kimia

Perm

Perkenalan

Ciri-ciri umum unsur golongan I golongan A

4 – 10

1.1. Sejarah penemuan dan sebaran logam alkali di alam

4 – 5

5 - 6

6 – 8

8 – 9

9 – 10

Peran biologis unsur golongan I golongan A. Penggunaannya dalam pengobatan

11 – 17

Jalur masuknya logam alkali ke dalam tubuh manusia

18 – 21

Kerja praktek

22 – 23

Kesimpulan

24 – 25

Sastra yang digunakan

Perkenalan

Waktunya telah lama tiba ketika setiap orang harus memikirkan kesehatannya sendiri dan bukan hanya kesehatannya sendiri. Ilmu yang kita peroleh di sekolah, misalnya kimia, tidak terlalu sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun mata pelajaran ini bisa menjadi sumber pengetahuan tentang kesehatan kita. Berkat kimia, kita belajar bagaimana zat-zat di planet kita mempengaruhi proses vital tubuh, dan secara umum kehidupan manusia itu sendiri, apa yang berguna bagi kita dan dalam jumlah berapa dan, akhirnya, apa yang berbahaya dan sejauh mana.

Tubuh manusia merupakan sistem kimia kompleks yang tidak dapat berfungsi secara mandiri, tanpa adanya hubungan dengan lingkungan. Telah terbukti bahwa hampir semua unsur kimia terdapat dalam organisme hidup: ada yang merupakan unsur makro, sedangkan kandungan lainnya dapat diabaikan, yaitu unsur mikro. Cara masuknya unsur-unsur ke dalam tubuh berbeda-beda, dan pengaruhnya terhadap tubuh bervariasi, namun masing-masing memainkan peran biologisnya sendiri.

Tidak mungkin mempelajari makna setiap unsur dalam kerangka satu karya. Kami telah memilih kelompok unsur kimia pertama dalam tabel periodik D.I.

Target dari penelitian ini – mempelajari peran biologis logam alkali bagi tubuh manusia.

Dalam hal ini, kami memutuskan untuk mengklarifikasi pertanyaan-pertanyaan berikut untuk setiap logam golongan IA:

ciri-ciri umum dan ciri-ciri struktur atom-atom setiap unsur, serta sifat-sifat zat yang dibentuknya;

lokasi elemen di dalam tubuh;

kebutuhan tubuh akan hal itu;

pengaruh kelebihan dan kekurangan unsur terhadap kesehatan manusia;

sumber alami;

metode untuk mendeteksi suatu elemen.

1. Ciri-ciri umum unsur golongan I golongan A

Periode

Kelompok

DI DALAM Kelompok I A mencakup unsur s - logam alkali, yang sangat penting untuk kehidupan normal hewan dan manusia. Unsur makro natrium dan kalium sangat penting bagi organisme.

3Li

11 Na

19K

37 rb

55 Cs

87 Pdt

1.1. Sejarah penemuan dan penyebarannya di alam

logam alkali

Nama "logam alkali" disebabkan oleh fakta bahwa hidroksida dari dua perwakilan utama kelompok ini - natrium dan kalium - telah lama dikenal sebagai basa. Dari basa ini, dilakukan elektrolisis dalam keadaan cair, G. Davy pada tahun 1807 untuk pertama kalinya menerima kalium dan natrium gratis. J. Berzelius mengusulkan untuk memberi nama unsur No. 11 natrium (dari bahasa Arab natrun- soda), dan unsur No. 19, atas saran Gilbert, diberi nama kalium (dari bahasa Arab alkali– basa).

Logam yang tersisa kemudian diisolasi oleh para ilmuwan dari senyawanya. Litium ditemukan oleh ahli kimia Swedia I. Arfvedson pada tahun 1817, dan atas saran J. Berzelius disebut litium (dari bahasa Yunani litos- batu), karena Berbeda dengan potasium yang selama ini hanya ditemukan pada abu tanaman, potasium ditemukan pada batu.

Rubidium diisolasi pada tahun 1861, cesium pada tahun 1860. Fransium diperoleh secara artifisial pada tahun 1939. Peneliti Perancis M. Pere selama peluruhan aktinium, adalah unsur radioaktif.

Karena oksidasinya yang sangat mudah, logam alkali terdapat di alam secara eksklusif dalam bentuk senyawa. Beberapa senyawa alaminya, khususnya garam natrium dan kalium, tersebar luas; ditemukan di banyak mineral, tumbuhan, dan perairan alami.

Natrium dan kalium adalah unsur yang umum: kandungan masing-masing unsur tersebut di kerak bumi kira-kira 2% menurut beratnya. Kedua logam tersebut ditemukan di berbagai mineral dan batuan liang jenis silikat.

Natrium klorida NaCl ditemukan di air laut dan juga membentuk endapan garam batu yang kental di banyak tempat di seluruh dunia. Lapisan atas endapan ini terkadang mengandung kalium dalam jumlah yang cukup besar, terutama dalam bentuk klorida KCl atau garam ganda dengan natrium dan magnesium KCl ∙MgCl 2. Namun, akumulasi besar garam kalium yang memiliki kepentingan industri jarang terjadi. Yang paling penting adalah endapan Solikamsk (sylvinite) di Rusia, endapan Strassfurt di Jerman, dan endapan Alsatian di Prancis.

Deposit natrium nitrat NaNO 3 berlokasi di Chili. Air banyak danau mengandung soda Na 2 CO 3. Terakhir, natrium sulfat Na 2 SO 4 dalam jumlah besar ditemukan di Teluk Kara-Bogaz-Gol di Laut Kaspia, tempat garam ini disimpan dalam lapisan tebal di dasar selama bulan-bulan musim dingin.

Litium, rubidium, dan cesium jauh lebih jarang ditemukan dibandingkan natrium dan kalium. Litium adalah yang paling umum, namun mineral yang mengandungnya jarang membentuk akumulasi besar. Rubidium dan cesium ditemukan dalam jumlah kecil di beberapa mineral litium.

Fransium ditemukan di alam dalam jumlah yang tidak signifikan (hampir 500 gram di seluruh dunia diperoleh secara artifisial);

1.2. Struktur dan sifat atom logam alkali

Rumus elektronik kulit valensi atom logam alkali adalah ns 1, yaitu. atom-atom unsur ini masing-masing mempunyai satu elektron valensi pada subtingkat s tingkat energi terluar. Oleh karena itu, bilangan oksidasi stabil logam alkali adalah +1.

Semua unsur golongan IA memiliki sifat yang sangat mirip, hal ini dijelaskan oleh kesamaan struktur tidak hanya pada kulit elektron valensi, tetapi juga kulit elektron terluar (dengan pengecualian litium).

Dengan bertambahnya jari-jari atom pada golongan Li – Na – K – Rb – Cs – Fr, maka ikatan antara elektron valensi dan inti melemah. Dengan demikian, pada deret ini energi ionisasi atom logam alkali berkurang.

Memiliki satu elektron di kulit valensinya, yang terletak sangat jauh dari inti, atom logam alkali dengan mudah melepaskan satu elektron. Hal ini menyebabkan energi ionisasi rendah. Sebagai hasil ionisasi, terbentuk kation E+ yang memiliki konfigurasi elektronik atom gas mulia yang stabil.

Tabel tersebut menunjukkan beberapa sifat atom logam alkali.

Ciri

3 Li

11 Tidak

1 9K

37 rb

55 Cs

87 Pdt

Elektron valensi

2s 1

3s 1

4s 1

5 detik 1

6 detik 1

7 detik 1

Massa molar, g/mol

23,0

39,1

85,5

132,9

Jari-jari logam suatu atom, pm

Jari-jari kristal suatu atom, pm

energi ionisasi,

kJ/mol

Logam alkali adalah perwakilan logam yang paling khas: sifat logamnya sangat menonjol.

1.3. Logam alkali merupakan zat sederhana

Bahan lunak berwarna putih keperakan (dipotong dengan pisau), dengan ciri khas mengkilat pada permukaan yang baru dipotong. Jika terkena udara, permukaan logam yang mengkilat langsung menjadi kusam akibat oksidasi.

Semuanya ringan dan dapat melebur, dan, sebagai aturan, kepadatannya meningkat dari Li ke Cs, dan titik lelehnya, sebaliknya, menurun.

Ciri

Tidak

Pdt

Kepadatan, g/cm 3

0,53

0,97

0,86

1,53

Kekerasan (berlian = 10)

Konduktivitas listrik (Hg = 1)

11,2

13,6

Titik leleh, C

Titik didih, C

1350

Potensi elektroda standar, V

3,05

2,71

2,92

2,93

2,92

Nomor koordinasi

4, 6

6, 8

Semua logam alkali mempunyai potensi redoks standar negatif, nilai absolutnya besar. Hal ini mencirikan mereka sebagai agen pereduksi yang sangat kuat. Hanya litium yang aktivitas kimianya agak kalah dengan banyak logam.

Meskipun memiliki kesamaan sifat, natrium dan terutama litium berbeda dari logam alkali lainnya. Yang terakhir ini terutama disebabkan oleh perbedaan yang signifikan dalam jari-jari atomnya dan struktur kulit elektronnya.

Logam alkali adalah salah satu unsur yang paling aktif secara kimia. Aktivitas kimia logam alkali secara alami meningkat seiring dengan bertambahnya jari-jari atom.

Li Na K Rb Cs Pdt

Aktivitas kimia meningkat

Jari-jari atom bertambah

Logam alkali aktif berinteraksi dengan hampir semua nonlogam.

Saat berinteraksi dengan oksigen litium membentuk oksida Li 2 O, dan logam alkali yang tersisa membentuk peroksida Na 2 O 2 dan superoksida KO 2, RbO 2, CsO 2. Misalnya:

4Li (t) + O 2 (g) = 2Li 2 O (t)

2Na (t) + O 2 (g) = Na 2 O 2 (t)

K (t) + O 2 (g) = KO 2 (t)

Logam alkali bereaksi secara aktif dengan halogen, membentuk EG halida; dengan belerang- dengan pembentukan sulfida E 2 S. Logam alkali, kecuali litium, tidak bereaksi langsung dengan nitrogen.

2E(t) + Cl 2 (g) = 2ECl (t)

2E(t) + S (t) = E 2 S (t)

Semua logam alkali bereaksi secara langsung dengan air, membentuk EON hidroksida - basa dan mereduksi air menjadi hidrogen:

2E (t) + 2H 2 O (l) = 2EON (r) + H 2 (g)

Intensitas interaksi dengan air meningkat secara signifikan pada seri Li-Cs.

Daya reduksi logam alkali begitu besar sehingga bahkan dapat mereduksi atom hidrogen, mengubahnya menjadi ion H - yang bermuatan negatif. Jadi, ketika logam alkali dipanaskan dalam jet hidrogen hidridanya diperoleh, misalnya:

2E(t) + N 2 (g) = 2EN

1.4. Penerapan logam alkali

Logam alkali dan senyawanya banyak digunakan dalam teknologi.

Litium digunakan dalam energi nuklir. Secara khusus, isotop 6 Li berfungsi sebagai sumber industri untuk produksi tritium, dan isotop 7 Li digunakan sebagai pendingin dalam reaktor uranium. Karena kemampuan litium untuk dengan mudah bergabung dengan hidrogen, nitrogen, oksigen, dan belerang, litium digunakan dalam metalurgi untuk menghilangkan jejak unsur-unsur ini dari logam dan paduan.

Litium dan senyawanya juga digunakan sebagai bahan bakar roket. Pelumas yang mengandung senyawa litium mempertahankan sifat-sifatnya pada rentang suhu yang luas. Lithium digunakan dalam industri keramik, kaca dan kimia lainnya. Secara umum, dalam hal pentingnya dalam teknologi modern, logam ini merupakan salah satu unsur langka yang paling penting.

Cesium dan rubidium digunakan untuk membuat sel surya. Perangkat ini, yang mengubah energi radiasi menjadi energi arus listrik dan didasarkan pada fenomena efek fotolistrik, menggunakan kemampuan atom cesium dan rubidium untuk memisahkan elektron valensi ketika terkena energi radiasi pada logam.

Bidang penerapan natrium yang paling penting adalah energi nuklir, metalurgi, dan industri sintesis organik.

Dalam energi nuklir, natrium dan paduannya dengan kalium digunakan sebagai pendingin logam cair. Paduan natrium-kalium yang mengandung 77,2% kalium berbentuk cair pada rentang suhu yang luas, memiliki koefisien perpindahan panas yang tinggi dan tidak berinteraksi dengan sebagian besar bahan struktural.

Dalam metalurgi, sejumlah logam tahan api diperoleh dengan menggunakan metode natrium termal. Selain itu, natrium digunakan sebagai bahan tambahan untuk memperkuat paduan timbal.

Dalam industri sintesis organik, natrium digunakan dalam produksi banyak zat. Ini juga berfungsi sebagai katalis dalam produksi beberapa polimer organik.

Kalium merupakan salah satu unsur yang dibutuhkan dalam jumlah banyak untuk nutrisi tanaman. Meskipun garam kalium di dalam tanah cukup banyak, namun banyak pula yang terbawa oleh beberapa tanaman budidaya. Rami, rami dan tembakau membawa banyak potasium. Untuk menggantikan hilangnya kalium dari tanah, perlu menambahkan pupuk kalium ke dalam tanah.

1.5. Senyawa logam alkali

Oksida E 2 TENTANG- padatan. Mereka memiliki sifat dasar yang jelas: mereka berinteraksi dengan air, asam dan oksida asam. Misalnya:

E 2 O(t) + H 2 O(l) = 2EON (p)

Peroksida dan superoksida E 2 TENTANG 2 dan EO 2 logam alkali merupakan oksidator kuat. Natrium peroksida dan kalium superoksida digunakan dalam benda tertutup (kapal selam, pesawat ruang angkasa) untuk menyerap karbon dioksida dan meregenerasi oksigen:

2Na 2 O 2 (t) + 2CO 2 (g) = 2Na 2 CO 3 (t) + O 2 (g)

4KO 2 (t) + 2CO 2 (g) = 2K 2 CO 3 (t) + 3O 2 (g)

Natrium peroksida juga digunakan untuk memutihkan kain, wol, sutra, dll.

alkali– zat kristal padat, putih, sangat higroskopis, relatif dapat melebur dan sangat larut dalam air (kecuali LiOH). Alkali padat dan larutan pekatnya mempunyai efek korosif pada kain, kertas dan jaringan hidup karena dehidrasi dan hidrolisis basa protein. Oleh karena itu, bekerja dengan mereka memerlukan tindakan pencegahan. Karena efek korosifnya yang kuat, alkali ini disebut kaustik (NaOH - soda kaustik, kaustik, KOH - kalium kaustik).

Alkali larut dengan baik dalam air dengan pelepasan sejumlah besar panas, menunjukkan sifat basa larut kuat yang nyata: mereka berinteraksi dengan asam, oksida asam, garam, oksida amfoter, dan hidroksida.

Soda kaustik digunakan dalam jumlah besar untuk memurnikan produk minyak bumi. di industri kertas dan tekstil, untuk produksi sabun dan serat.

Kalium kaustik lebih mahal dan lebih jarang digunakan. Area penerapan utamanya adalah produksi sabun cair.

Garam logam alkali– zat kristal padat berstruktur ionik. Yang paling penting adalah karbonat, sulfat, dan klorida.

Sebagian besar garam logam alkali sangat larut dalam air (kecuali garam litium: Li 2 CO 3, LiF, Li 3 PO 4).

Dengan asam polibasa, logam alkali membentuk medium (E 2 SO 4, E 3 PO 4, E 2 CO 3, E 2 SO 3, dll.) dan asam (ENSO 4, EN 2 PO 4, E 2 NPO 4, ENSO 3, dll.) garam.

Na 2 CO 3 - natrium karbonat, membentuk kristal hidrat Na 2 CO 3 ∙10H 2 CO 3, yang dikenal sebagai soda kristal, yang digunakan dalam produksi kaca, kertas, dan sabun. Ini garam sedang.

Dalam kehidupan sehari-hari, garam asam yang lebih dikenal adalah natrium bikarbonat NaHCO 3; digunakan dalam industri makanan (baking soda) dan obat-obatan (baking soda).

K 2 CO 3 - kalium karbonat, nama teknis - kalium, digunakan dalam produksi sabun cair dan untuk pembuatan kaca tahan api, dan juga sebagai pupuk.

Tidak 2 SO 4 ∙10H 2 O – natrium sulfat kristal hidrat, nama teknis garam Glauber, digunakan untuk produksi soda dan gelas, dan juga sebagai pencahar.

NaCl - natrium klorida, atau garam meja, merupakan bahan baku terpenting dalam industri kimia dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

2. Peran biologis unsur s golongan IA. Penggunaannya dalam pengobatan

Unsur kimia, E

10 -4 %

0,08%

0,23%

10 -5 %

10 -4 %

Logam alkali dalam bentuk berbagai senyawa merupakan bagian dari jaringan manusia dan hewan.

Natrium dan kalium merupakan elemen penting yang selalu ada dalam tubuh dan berperan dalam metabolisme. Litium, rubidium, dan cesium juga selalu terkandung di dalam tubuh, namun peran fisiologis dan biokimianya kurang dipahami. Mereka dapat diklasifikasikan sebagai elemen jejak.

Di dalam tubuh manusia, logam alkali terdapat dalam bentuk kation E+.

Kesamaan struktur elektronik ion logam alkali, dan akibatnya, sifat fisikokimia senyawanya, juga menentukan kesamaan pengaruhnya terhadap proses biologis. Perbedaan struktur elektronik menentukan peran biologisnya yang berbeda. Atas dasar ini, perilaku logam alkali dalam organisme hidup dapat diprediksi.

Jadi, natrium dan litium terakumulasi dalam cairan ekstraseluler, dan kalium, rubidium, dan cesium terakumulasi dalam cairan intraseluler. Litium dan natrium mempunyai aktivitas biologis yang sangat mirip. Misalnya, keduanya sangat mirip dalam sifat pengaktifan enzimnya.

Kesamaan sifat natrium dan litium menentukan pertukarannya dalam tubuh. Dalam hal ini, dengan masuknya ion natrium atau litium secara berlebihan ke dalam tubuh, keduanya dapat saling menggantikan. Hal ini menjadi dasar pemberian natrium klorida pada kasus keracunan garam litium. Sesuai dengan prinsip Le Chatelier, keseimbangan antara ion natrium dan litium dalam tubuh bergeser ke arah eliminasi ion Li+, yang menyebabkan penurunan konsentrasinya dan tercapainya efek terapeutik.

Rubidium dan cesium memiliki sifat fisik dan kimia yang mirip dengan ion kalium, sehingga berperilaku serupa pada organisme hidup. Dalam sistem yang dipelajari, kalium, rubidium, dan cesium bersifat sinergis, dan dengan litium keduanya bersifat antagonis. Kesamaan rubidium dan kalium menjadi dasar masuknya garam kalium ke dalam tubuh jika terjadi keracunan garam rubidium.

Natrium dan kalium biasanya bersifat antagonis, tetapi dalam beberapa kasus kesamaan banyak sifat fisikokimia menentukan pertukarannya dalam organisme hidup. Misalnya, dengan peningkatan jumlah natrium dalam tubuh, ekskresi kalium oleh ginjal meningkat, yaitu terjadi hipokalemia.

Litium. Kandungan litium dalam tubuh manusia sekitar 70 mg (10 mmol). Litium adalah salah satu unsur mikro yang paling berharga, atau disebut juga logam mini. Lithium pernah digunakan untuk mengobati asam urat dan eksim. Dan pada tahun 1971 Sebuah pesan menarik muncul di majalah “Medical News”: di daerah di mana air minum mengandung litium dalam jumlah besar, masyarakatnya lebih baik hati dan tenang, jumlah orang yang kasar dan suka berkelahi di antara mereka lebih sedikit, dan penyakit mental jauh lebih sedikit. Sifat psikotropika logam ini terungkap. Lithium mulai digunakan untuk depresi, hipokondria, agresivitas dan bahkan kecanduan narkoba.

Namun, litium bisa bersifat “baik” dan “jahat”. Ada kasus ketika, selama pengobatan injeksi dengan litium, terjadi gangguan metabolisme yang parah, dan konsekuensi serius dari hal ini tidak dapat dihindari.

Senyawa litium pada hewan tingkat tinggi terkonsentrasi di hati, ginjal, limpa, paru-paru, darah, dan susu. Jumlah maksimum lithium ditemukan di otot manusia. Peran biologis litium sebagai elemen jejak belum sepenuhnya dijelaskan.

Telah terbukti bahwa pada tingkat membran sel, ion litium bersaing dengan ion natrium saat memasuki sel. Jelasnya, penggantian ion natrium dalam sel dengan ion litium dikaitkan dengan kovalen senyawa litium yang lebih besar, sehingga senyawa tersebut lebih larut dalam fosfolipid.

Beberapa senyawa litium telah diketahui memiliki efek positif pada pasien dengan manik depresi. Diserap dari saluran pencernaan, ion litium menumpuk di dalam darah. Ketika konsentrasi ion litium mencapai 0,6 mmol/l ke atas, terjadi penurunan ketegangan emosional dan melemahnya kegembiraan manik. Namun kandungan ion litium dalam plasma darah harus dikontrol dengan ketat. Dalam kasus di mana konsentrasi ion litium melebihi 1,6 mmol/l, fenomena negatif mungkin terjadi.

Kini diketahui bahwa selain efek psikotropika, litium memiliki khasiat untuk mencegah sklerosis, penyakit jantung, dan sampai batas tertentu diabetes dan hipertensi. Ini “membantu” magnesium dalam perlindungan anti-sklerotiknya.

Pada akhir tahun 1977 Hasil penelitian yang dilakukan di Klinik Hematologi Krakow dipublikasikan. Penelitian dikhususkan untuk pengaruh litium pada sistem hematopoietik. Ternyata elemen jejak ini mengaktifkan aksi sel-sel sumsum tulang yang belum mati. Penemuan ini bisa memainkan peran penting dalam perang melawan kanker darah. Penelitian masih berlangsung. Saya percaya bahwa hasil mereka akan membawa bantuan yang sangat berharga bagi masyarakat.

Sodium. Kandungan natrium dalam tubuh manusia dengan berat 70 kg adalah sekitar 60 g (2610 mmol). Dari jumlah tersebut, 44% natrium berada di cairan ekstraseluler dan 9% di cairan intraseluler.

Sisa natrium terdapat pada jaringan tulang yang merupakan tempat pengendapan ion Na+ dalam tubuh. Sekitar 40% natrium yang terkandung dalam jaringan tulang terlibat dalam proses metabolisme dan oleh karena itu, kerangka merupakan donor atau akseptor ion natrium, yang membantu mempertahankan konsentrasi ion natrium yang konstan dalam cairan ekstraseluler.

Natrium adalah ion ekstraseluler utama. Tubuh manusia mengandung natrium dalam bentuk garam larutnya, terutama NaCl klorida, Na 3 PO 4 fosfat dan NaHCO 3 bikarbonat.

Natrium didistribusikan ke seluruh tubuh: dalam serum darah, cairan serebrospinal, cairan mata, cairan pencernaan, empedu, ginjal, kulit, jaringan tulang, paru-paru, otak.

Ion natrium berperan penting dalam memastikan keteguhan lingkungan internal tubuh manusia, berpartisipasi dalam menjaga tekanan osmotik biofluid yang konstan, dan memastikan keseimbangan asam-basa tubuh. Ion natrium terlibat dalam pengaturan pertukaran ion dan mempengaruhi fungsi enzim. Bersama dengan ion kalium, magnesium, kalsium, dan klorin, ion natrium berpartisipasi dalam transmisi impuls saraf melalui membran sel saraf dan menjaga rangsangan normal sel otot.

Ketika kandungan natrium dalam tubuh berubah, terjadi disfungsi sistem saraf, kardiovaskular dan lainnya, otot polos dan rangka. Natrium klorida NaCl berfungsi sebagai sumber utama asam klorida untuk getah lambung.

Natrium masuk ke dalam tubuh manusia terutama dalam bentuk garam meja NaCl. Kebutuhan natrium harian tubuh yang sebenarnya adalah 1g, meskipun rata-rata konsumsi unsur ini mencapai 4 - 7g.

Konsumsi NaCI yang berlebihan secara terus-menerus berkontribusi terhadap munculnya hipertensi. Dalam tubuh orang sehat, keseimbangan tetap terjaga antara jumlah natrium yang dikonsumsi dan dikeluarkan. Sekitar 90% natrium yang dikonsumsi dikeluarkan melalui urin, dan sisanya melalui keringat dan feses.

Jadi, kesimpulannya: ion natrium memainkan peran penting:

untuk memastikan homeostatis osmotik

untuk menjamin keseimbangan asam-basa tubuh

dalam pengaturan metabolisme air

dalam kerja enzim

dalam transmisi impuls saraf

dalam kerja sel otot

Larutan isotonikNaCI (0,9%) untuk injeksi, diberikan secara subkutan, intravena dan enema untuk dehidrasi dan keracunan, dan juga digunakan untuk mencuci luka, mata, mukosa hidung, serta untuk melarutkan berbagai obat.

Solusi hipertonikNaCI (3-5-10%) digunakan secara eksternal dalam bentuk kompres dan lotion dalam pengobatan luka bernanah. Penggunaan kompres semacam itu, menurut hukum osmosis, mendorong pemisahan nanah dari luka dan plasmolisis bakteri (efek antimikroba). Larutan NaCI 2-5% diresepkan secara oral untuk bilas lambung jika terjadi keracunan AgNO 3, yang diubah menjadi perak klorida yang sedikit larut dan tidak beracun:

Ag++ CI - = AgCI (t)

Minum soda(natrium bikarbonat, soda bikarbonat) NaHCO 3 digunakan untuk berbagai penyakit yang disertai keasaman tinggi - asidosis (diabetes, dll). Mekanisme penurunan keasaman adalah interaksi NaHCO 3 dengan produk asam. Dalam hal ini, garam natrium dari asam organik terbentuk, yang sebagian besar dikeluarkan melalui urin, dan karbon dioksida, yang keluar dari tubuh dengan udara yang dihembuskan:

NaHCO3 (p) + RCOOH (p) → RCOONa(p) + H 2 O(l) + CO 2 (g)

NaHCO 3 juga digunakan untuk meningkatkan keasaman jus lambung, tukak lambung dan duodenum. Saat mengambil NaHCO 3, terjadi reaksi netralisasi kelebihan asam klorida:

NaHCO 3 (s) + HCl (s) = NaCl (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)

Perlu diingat bahwa penggunaan baking soda harus hati-hati, karena... dapat menyebabkan sejumlah efek samping.

Larutan soda kue digunakan sebagai obat kumur dan pencuci untuk penyakit radang mata dan selaput lendir saluran pernapasan bagian atas. Tindakan NaHCO 3 sebagai antiseptik didasarkan pada fakta bahwa, sebagai hasil hidrolisis, larutan soda berair menunjukkan sifat sedikit basa:

NaHCO 3 + H 2 O ↔ NaOH + H 2 CO 3

Ketika sel mikroba terkena alkali, terjadi pengendapan protein seluler dan, sebagai akibatnya, kematian mikroorganisme.

garam Glauber(natrium sulfat) Na 2 SO 4 ∙10H 2 O digunakan sebagai pencahar. Garam ini perlahan-lahan diserap dari usus, yang menyebabkan terjaganya peningkatan tekanan osmotik di rongga usus untuk waktu yang lama. Akibat osmosis, air menumpuk di usus, isinya menjadi cair, kontraksi usus meningkat, dan feses dikeluarkan lebih cepat.

Boraks(natrium tetraborat) Na 2 B 4 O 7 ∙10H 2 O digunakan secara eksternal sebagai antiseptik untuk pembilasan, pencucian, dan pelumasan. efek antiseptik boraks mirip dengan efek soda kue dan dikaitkan dengan reaksi basa dari larutan garam ini, serta dengan pembentukan asam borat:

Na 2 B 4 O 7 + 7H 2 O ↔ 4H 3 BO 3 + 2NaOH

Natrium hidroksida dalam bentuk larutan NaOH 10%, termasuk dalam komposisi silan, digunakan dalam praktik ortopedi untuk pengecoran model tahan api dalam pembuatan prostesis padat dari paduan kobalt-krom.

Isotop radioaktif 24 Na digunakan sebagai pelacak untuk menentukan kecepatan aliran darah, dan juga digunakan untuk mengobati beberapa bentuk leukemia.

Kalium. Kandungan kalium dalam tubuh manusia dengan berat 70 kg kurang lebih 160 g (4090 mmol). Kalium adalah kation intraseluler utama, terhitung 2/3 dari total kation seluler aktif. Dalam kebanyakan kasus, kalium merupakan antagonis terhadap natrium.

Dari jumlah total kalium yang terkandung dalam tubuh, 98% terdapat di dalam sel dan hanya sekitar 2% yang terdapat dalam cairan ekstraseluler. Kalium didistribusikan ke seluruh tubuh. Topografinya: hati, ginjal, jantung, jaringan tulang, otot, darah, otak, dll.

Ion kalium K+ berperan penting dalam proses fisiologis:

kontraksi otot

dalam fungsi normal jantung

berpartisipasi dalam transmisi impuls saraf

dalam reaksi pertukaran

mengaktifkan kerja sejumlah enzim yang terletak di dalam sel

mengatur keseimbangan asam-basa

Ia memiliki sifat perlindungan terhadap efek yang tidak diinginkan dari kelebihan natrium dan menormalkan tekanan darah. Dalam tubuh orang yang banyak mengonsumsi sayuran kaya kalium – vegetarian – jumlah kalium dan natrium berada dalam keseimbangan. Orang-orang ini paling sering memiliki tekanan darah lebih rendah dibandingkan warga mereka yang menyukai daging.

Memiliki efek antisklerotik

Kalium memiliki kemampuan untuk meningkatkan pembentukan urin

Orang dewasa biasanya mengonsumsi 2-3 g potasium per hari dengan makanan. Konsentrasi ion kalium dalam cairan ekstraseluler, termasuk plasma, biasanya 3,5 - 5,5 mmol/l, dan konsentrasi kalium intraseluler adalah 115 - 125 mmol/l.

Rubidium dan sesium. Menurut kandungannya dalam tubuh manusia, rubidium dan cesium diklasifikasikan sebagai unsur mikro. Mereka selalu terkandung di dalam tubuh, namun peran biologisnya belum jelas.

Rubidium dan cesium ditemukan di semua organ mamalia dan manusia yang diteliti. Memasuki tubuh dengan makanan, mereka dengan cepat diserap dari saluran pencernaan ke dalam darah. Tingkat rata-rata rubidium dalam darah adalah 2,3-2,7 mg/l, dan konsentrasinya dalam eritrosit hampir tiga kali lebih tinggi dibandingkan plasma. Rubidium dan cesium didistribusikan dengan sangat merata di organ dan jaringan, dan rubidium terutama terakumulasi di otot, dan cesium memasuki usus dan diserap kembali di bagian turunnya.

Peran rubidium dan cesium dalam beberapa proses fisiologis telah diketahui. Saat ini, efek stimulasi dari unsur-unsur ini pada fungsi peredaran darah dan efektivitas penggunaan garamnya dalam hipotensi dari berbagai asal telah diketahui. Di laboratorium I.P. Pavlov, S.S. Botkin menemukan bahwa cesium dan rubidium klorida menyebabkan peningkatan tekanan darah untuk waktu yang lama dan efek ini terutama terkait dengan peningkatan aktivitas kardiovaskular dan penyempitan pembuluh darah perifer.

Menjadi analog lengkap kalium, rubidium juga terakumulasi dalam cairan intraseluler dan dapat menggantikan jumlah kalium yang setara dalam berbagai proses. Sinergisme (kimiawi) adalah efek gabungan simultan dari dua (atau lebih) faktor, yang dicirikan oleh fakta bahwa efek gabungan tersebut secara signifikan melebihi efek masing-masing komponen individu. Sebagai sinergis kalium, rubidium mengaktifkan banyak enzim yang sama seperti kalium.

Isotop radioaktif 137 Cs dan 87 Rb digunakan dalam radioterapi tumor ganas, serta dalam studi metabolisme kalium. Karena penguraiannya yang cepat, mereka bahkan dapat dimasukkan ke dalam tubuh tanpa takut akan efek berbahaya jangka panjang.

Franc. Ini adalah unsur kimia radioaktif yang diperoleh secara artifisial. Terdapat bukti bahwa fransium mampu terakumulasi secara selektif pada tumor pada tahap awal perkembangannya. Pengamatan ini mungkin berguna dalam mendiagnosis kanker.

Dengan demikian, Dari unsur golongan IA, Li, Rb, Cs aktif secara fisiologis, dan Na dan K sangat penting. Kesamaan sifat fisikokimia Li dan Na, karena kesamaan struktur elektronik atomnya, juga diwujudkan dalam aksi biologis kation (akumulasi dalam cairan ekstraseluler, pertukaran). Sifat serupa dari aksi biologis kation unsur periode panjang - K+, Rb+, Cs+ (akumulasi dalam cairan intraseluler, dapat dipertukarkan) juga disebabkan oleh kesamaan struktur elektronik dan sifat fisikokimianya. Inilah dasar penggunaan sediaan natrium dan kalium untuk keracunan garam litium dan rubidium.

3. Jalur masuknya logam alkali

ke dalam tubuh manusia

Cara masuknya unsur-unsur kimia ke dalam tubuh manusia bermacam-macam; disajikan dalam diagram:

Manusia

Dalam proses evolusi dari zat anorganik ke bioorganik, dasar penggunaan unsur kimia tertentu dalam penciptaan sistem biologis adalah seleksi alam.

Tabel tersebut menunjukkan data kandungan unsur golongan I A - logam alkali - pada kerak bumi, air laut, organisme tumbuhan dan hewan serta dalam tubuh manusia (fraksi massa dalam%).

Tabel tersebut menunjukkan bahwa semakin besar kelimpahan suatu unsur di kerak bumi, maka semakin banyak pula unsur tersebut di dalam tubuh manusia.

Tidak

kerak bumi

6,5∙10 -3

0,03

data yang akurat

TIDAK

Tanah

3∙10 -3

0,63

1,36

5∙10 -3

air laut

1,5∙10 -5

1,06

0,038

2∙10 -5

Tanaman

1∙10 -5

0,02

5∙10 -4

Hewan

10 -4

0,27

10 -5

Manusia

10 -4

0,08

0,23

10 -5

10 -4

Logam alkali yang paling dibutuhkan tubuh manusia adalah natrium dan kalium. Hampir semua unsur masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui makanan.

Sumber litium.

Litium ditemukan di beberapa air mineral, serta garam laut dan batu. Ia juga ditemukan pada tumbuhan, tetapi konsentrasinya, seperti unsur mikro lainnya, tidak hanya bergantung pada jenis dan bagian tanaman, tetapi juga pada waktu dalam setahun dan bahkan hari, pada kondisi pengumpulan dan cuaca, serta pada area tersebut. dimana tanaman ini tumbuh.

Di negara kita, litium dipelajari oleh karyawan Institut Geokimia yang dinamai Acad. V.I.Vernadsky di Moskow. Ditemukan bahwa bagian tanaman di atas tanah lebih kaya akan litium daripada akarnya. Litium paling banyak ditemukan pada tanaman dari keluarga merah muda, cengkeh, dan nightshade, termasuk tomat dan kentang. Meskipun dalam satu keluarga perbedaan isinya bisa sangat besar - beberapa puluh kali lipat. Hal ini tergantung pada letak geografis dan kandungan litium di dalam tanah.

Sumber natrium.

Natrium terdapat dalam berbagai suplemen makanan dalam bentuk monosodium glutamat (perasa), natrium sakarin (pemanis), natrium nitrat (pengawet), natrium askorbat (antioksidan) dan natrium bikarbonat (soda kue), serta dalam beberapa obat (antasida). ). Namun, sebagian besar natrium dalam makanan berasal dari garam.
Kadar NaCl relatif rendah pada semua makanan yang belum diolah secara khusus. Namun, garam telah digunakan sebagai pengawet dan penyedap rasa selama beberapa abad. Ini juga digunakan sebagai pewarna, pengisi dan untuk mengontrol proses fermentasi (misalnya saat memanggang roti). Oleh karena itu, ditambahkan ke makanan seperti ham, sosis, bacon dan produk daging lainnya, ikan dan daging asap, sayuran kaleng, sebagian besar mentega, margarin, keju, makanan tanpa pemanis, makanan ringan, dan sereal yang kita makan di rumah. sarapan.

Asupan natrium yang dianjurkan adalah 1,5 gram per hari. Kelebihan garam dalam makanan dikaitkan dengan peningkatan kemungkinan kanker lambung dan berbahaya bagi ginjal, terutama jika ginjal memiliki masalah dengan sistem saluran kemih. Kelebihan garam adalah salah satu faktor gaya hidup utama yang menyebabkan hipertensi. Jika hipertensi tidak menunjukkan gejala, maka akan meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular dan stroke. Pedoman pencegahan hipertensi saat ini menunjukkan bahwa diet yang paling efektif untuk pencegahan dan pengobatan tekanan darah tinggi harus rendah natrium dan lemak dan mencakup banyak produk susu rendah lemak (sumber kalsium) serta buah-buahan dan sayuran. (sumber kalium). Oleh karena itu, penting untuk mengubah pola makan secara keseluruhan, daripada berfokus pada satu komponen saja. Faktor positif penting lainnya termasuk aktivitas fisik dan berat badan normal.
Orang dengan penyakit ginjal dan anak-anak yang masih kecil tidak dapat mentoleransi natrium dalam jumlah besar karena ginjal mereka tidak dapat menghilangkannya. Oleh karena itu, sebaiknya jangan menambahkan garam pada makanan anak kecil.

Secara hukum, label makanan harus mencantumkan kandungan natrium, namun beberapa produsen mengabaikan aturan ini dan mencantumkan jumlah garam.

Kami ingat: “ Garam meja bisa mengganggu kesehatan kita!»

Sumber kalium.

Sumber potasium terbaik adalah makanan nabati. Ini adalah semangka, melon, jeruk, jeruk keprok, pisang, buah-buahan kering (ara, aprikot, rosehip). Buah beri yang kaya potasium termasuk lingonberry, stroberi, kismis hitam dan merah. Kalium juga banyak terdapat pada sayuran (terutama kentang), kacang-kacangan, produk gandum, dan nasi.

Reaksi tubuh terhadap kekurangan kalium.

Dengan kekurangan kalium dalam tubuh, kelemahan otot, kelesuan usus, dan disfungsi jantung diamati.

“Saya belum bangun, saya sudah lelah” - beginilah cara dokter secara kiasan dan jelas mencirikan kekurangan kalium dalam tubuh. Kandungan kalium yang rendah dalam tubuh biasanya menyebabkan asthenia (kelelahan mental dan fisik, kelelahan), gangguan fungsi ginjal dan penipisan korteks adrenal. Ada risiko terganggunya proses metabolisme dan konduksi pada miokardium.

Kekurangan kalium mengurangi kinerja, memperlambat penyembuhan luka, dan menyebabkan gangguan konduksi neuromuskular. Kulit kering, rambut kusam dan lemah terlihat (ini merupakan masalah yang serius, terutama bagi wanita dan anak perempuan).

Kematian mendadak dapat terjadi seiring dengan meningkatnya stres. Ada transmisi impuls saraf yang buruk. Diuretik (diuretik) mengurangi penyerapan kalium. Saat menyiapkan makanan, perlu diperhatikan fakta bahwa senyawa kalium larut dalam air. Keadaan ini mengharuskan Anda untuk mencuci produk yang mengandungnya sebelum dipotong dan dimasak dengan sedikit air.

Ngomong-ngomong, pengobatan tradisional percaya bahwa keinginan untuk minum alkohol dikaitkan dengan kekurangan potasium dalam tubuh.

Untuk penggunaan penipisan kalium kalium klorida KCl 4 - 5 kali sehari, 1 gr.

Reaksi tubuh terhadap kelebihan kalium.

Dengan kelebihan kalium dalam tubuh, fungsi utama jantung terhambat: penurunan rangsangan otot jantung, memperlambat detak jantung, penurunan konduksi, dan melemahnya kekuatan kontraksi jantung. Dalam konsentrasi tinggi, ion kalium menyebabkan henti jantung pada diastol (fase kontraksi ventrikel jantung). Dosis toksik kalium adalah 6 g, Dosis mematikan adalah 14 g. Garam kalium dapat menjadi racun bagi tubuh karena anion yang berasosiasi dengan ion kalium, misalnya KCN (kalium sianida).

Untuk mengatur kandungan nutrisi tersebut, Anda dapat memperhatikan data yang disajikan pada tabel berikut.

4. Bagian praktis

Pengalaman 1.Pewarnaan api dengan senyawa.

Salah satu metode deteksi kualitatif senyawa logam alkali didasarkan pada kemampuannya dalam mewarnai nyala api pembakar.

Larutan garam logam alkali harus dituangkan ke dalam tabung reaksi. Cuci kawat besi dengan asam klorida lalu nyalakan dengan api pembakar.

Kemudian Anda perlu membasahi kawat dengan larutan garam yang diuji dan menambahkannya ke dalam api.

Garam yang mengandung kation litium, serta litium mewarnai apinya merah warna, kation natrium dan logam sodium- V kuning, kation kalium dan logam kalium mewarnai apinya ungu warna. Untuk pengamatan lebih baik, Anda dapat melihat warnanya melalui kaca biru.

Jadi, ion Li+, Na+ dan K+ ditemukan dalam larutan garam LiCl, NaCl, Na 2 CO 3, Na 2 SO 4, NaNO 3, KCl, KNO 3, K 2 CO 3.

Pengalaman 2.Interaksi logam alkali dengan air.

Tambahkan sepotong logam, yang telah dibersihkan secara menyeluruh dari lapisan oksida, ke dalam segelas air. Setelah logam larut, media larutan diperiksa menggunakan fenolftalein.

Lakukan percobaan ini dengan potongan litium, natrium, dan kalium. Reaksi paling aktif dengan kalium; disertai dengan pembakaran kalium, percikan ungu dan evolusi gas diamati. Natrium bereaksi dengan air menghasilkan percikan kuning, sedangkan litium bereaksi paling tenang.

Larutan yang dihasilkan dengan fenolftalein berubah warna menjadi merah tua, menunjukkan adanya alkali dalam larutan.

2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2

Pengalaman 3. Hidrolisis garam natrium dan kalium.

Sifat lingkungan larutan garam dipelajari dengan menggunakan indikator asam basa.

Kertas indikator universal yang dicelupkan ke dalam larutan garam logam alkali yang dibentuk oleh asam lemah Na 2 CO 3 dan K 2 CO 3 berubah warna menjadi biru, yang menunjukkan reaksi basa dari larutan tersebut. hidrolisis terjadi dalam larutan - interaksi garam dengan molekul air:

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

Larutan garam asam kuat NaNO 3, KNO 3, NaCl, KCl, LiCl menunjukkan lingkungan netral (warna kertas indikator tidak berubah), artinya tidak terjadi hidrolisis garam-garam tersebut.

Kesimpulan

Mengapa begitu penting mengetahui kandungan unsur kimia dalam tubuh?

Unsur kimia tidak disintesis, tidak seperti banyak zat organik, di dalam tubuh, tetapi berasal dari luar melalui makanan, udara, melalui kulit dan selaput lendir. Oleh karena itu, penentuan unsur kimia memungkinkan kita mengetahui tentang:

seberapa sesuai tubuh Anda dengan ideal (omong-omong, sekitar 20% orang tidak memiliki penyimpangan apa pun dan, dengan demikian, hidup selaras dengan alam);

Apakah Anda makan dengan benar, apakah makanan Anda menyediakan nutrisi yang diperlukan;

Apakah kebiasaan buruk membahayakan tubuh?

seberapa aman lingkungan tempat Anda tinggal; makanan yang kamu makan; tempat kerja Anda;

apakah lambung, usus, hati, ginjal, kulit berfungsi dengan baik, mengatur proses penyerapan dan ekskresi nutrisi;

Apakah Anda memiliki penyakit kronis atau kecenderungan terhadap penyakit tersebut?

Apakah Anda diperlakukan dengan benar?

Penyakit apa yang paling erat hubungannya dengan ketidakseimbangan unsur?

Pertama-tama, ini adalah:

penurunan kekebalan;

penyakit kulit, rambut, kuku;

skoliosis, osteoporosis, osteochondrosis;

hipertensi;

alergi, termasuk asma bronkial;

diabetes, obesitas;

penyakit pada sistem kardiovaskular;

penyakit darah (anemia);

disbiosis usus, gastritis kronis, kolitis;

infertilitas, penurunan potensi pada pria;

gangguan pertumbuhan dan perkembangan pada anak.

Pengalaman dokter selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa lebih dari 80% populasi memiliki ketidakseimbangan unsur mikro yang kurang lebih jelas. Oleh karena itu, jika Anda punya , kamu harus memperhatikan ini!

Banyak ilmuwan percaya bahwa tidak hanya semua unsur kimia terdapat dalam organisme hidup, tetapi masing-masing unsur tersebut menjalankan fungsi biologis tertentu.

Kami telah mengklarifikasi peran biologis hanya satu kelompok unsur kimia. Logam alkali sangat penting bagi kesehatan manusia, seperti kebanyakan logam lainnya. Sangat penting bagi kesehatan manusia untuk menjaga konsentrasi optimal setiap unsur: baik kekurangan suatu unsur maupun kelebihannya berbahaya.

Stabilitas komposisi kimia tubuh adalah salah satu syarat terpenting dan wajib untuk fungsi normalnya. .

Ada pendapat yang keliru, meskipun tersebar luas, tentang kemungkinan memperbaiki ketidakseimbangan komposisi unsur tubuh manusia dengan memperkaya pola makan dengan produk tertentu yang mengandung unsur mineral penting. Namun, harus diingat bahwa keberadaan unsur makro dan mikro yang diperlukan dalam makanan dan air (yang terutama terlihat jelas bagi penduduk daerah pedesaan) sangat bergantung pada apa yang disebut “siklus biogeokimia lokal” dari unsur-unsur tersebut. yang menentukan kandungan unsur makro dan mikro pada tumbuhan dan hewan pangan.

Kekurangan atau kelebihan unsur-unsur tertentu dalam tubuh manusia pada umumnya merupakan akibat dari kekurangan atau kelebihan unsur-unsur tersebut yang melewati rantai makanan: dari tanah ke tumbuhan dan hewan ke manusia. Dengan berkembangnya kekurangan unsur apa pun, koreksi nutrisi saja tidak cukup, bahkan jika produk dari daerah lain digunakan untuk tujuan ini, yang tanahnya diperkaya dengan unsur mikro yang diperlukan.

Hanya pilihan mineral khusus dan sediaan lain yang ditujukan untuk menormalkan keseimbangan unsur mikro tubuh yang akan memberikan bantuan nyata dan efektif dalam perkembangan kondisi patologis.

Sebagai penutup, kami sajikan perintah pengobatan tradisional dan ilmiah yang harus diketahui setiap orang:

Semuanya terhubung dengan segalanya.

Semuanya harus pergi ke suatu tempat.

Alam tahu yang terbaik.

Tidak ada yang datang secara gratis.

Sastra yang digunakan

1. Gabrielyan O.S. Kimia, kelas 9, Buku teks untuk lembaga pendidikan. - M. "Bustard", 2001

2. Glinka N.L. Kimia umum, Buku teks untuk universitas. - L. "Kimia", 1983

3. Kimia umum. Kimia unsur biogenik. Buku teks untuk madu. spesialis. panggilan. Yu.A. Ershov dan lainnya - M. "Sekolah Tinggi", 1993

4. Sychev A.P., Fadeev G.N. Kimia logam. Panduan belajar. – M. “Pencerahan”, 1984

5.MHTML. Melakukan semen. pelajaran terpadu “Logam alkali”. Festival "Pelajaran Terbuka", 2003

Logam alkali- ini adalah unsur-unsur golongan 1 dari tabel periodik unsur kimia (menurut klasifikasi yang sudah ketinggalan zaman - unsur-unsur dari subkelompok utama golongan I): litium Li, sodium Tidak, kalium K, rubidium rb, sesium Cs, Perancis Pdt, dan putus asa Uue. Ketika logam alkali dilarutkan dalam air, hidroksida larut terbentuk, disebut alkali.

Sifat kimia logam alkali

Karena aktivitas kimia logam alkali yang tinggi terhadap air, oksigen, dan terkadang bahkan nitrogen (Li, Cs), logam alkali disimpan di bawah lapisan minyak tanah. Untuk melakukan reaksi dengan logam alkali, sepotong ukuran yang diperlukan dipotong dengan hati-hati dengan pisau bedah di bawah lapisan minyak tanah, permukaan logam dibersihkan secara menyeluruh dalam atmosfer argon dari produk interaksinya dengan udara, dan baru kemudian sampel ditempatkan dalam bejana reaksi.

1. Interaksi dengan air. Sifat penting logam alkali adalah aktivitasnya yang tinggi terhadap air. Litium bereaksi paling tenang (tanpa ledakan) dengan air:

Ketika reaksi serupa dilakukan, natrium terbakar dengan nyala kuning dan terjadi ledakan kecil. Kalium bahkan lebih aktif: dalam hal ini, ledakannya jauh lebih kuat, dan nyala api berwarna ungu.

2. Interaksi dengan oksigen. Hasil pembakaran logam alkali di udara mempunyai komposisi yang berbeda-beda tergantung aktivitas logamnya.

· Hanya litium terbakar di udara membentuk oksida dengan komposisi stoikiometri:

· Saat terbakar sodium terutama Na 2 O 2 peroksida dibentuk dengan sedikit campuran superoksida NaO 2:

· Dalam produk pembakaran kalium, rubidium Dan sesium terutama mengandung superoksida:

Untuk mendapatkan natrium dan kalium oksida, campuran hidroksida, peroksida atau superoksida dengan logam berlebih dipanaskan tanpa adanya oksigen:

Pola berikut merupakan ciri senyawa oksigen logam alkali: dengan bertambahnya jari-jari kation logam alkali, stabilitas senyawa oksigen yang mengandung ion peroksida O 2 2− dan ion superoksida O 2− meningkat.

Logam alkali berat mempunyai ciri pembentukan yang cukup stabil ozonida komposisi EO 3. Semua senyawa oksigen memiliki warna berbeda, yang intensitasnya semakin dalam dari Li hingga Cs:

Oksida logam alkali memiliki semua sifat oksida basa: bereaksi dengan air, oksida asam, dan asam:

Peroksida Dan superoksida menunjukkan sifat-sifat yang kuat zat pengoksidasi:

Peroksida dan superoksida berinteraksi secara intensif dengan air, membentuk hidroksida:

3. Interaksi dengan zat lain. Logam alkali bereaksi dengan banyak nonlogam. Ketika dipanaskan, mereka bergabung dengan hidrogen untuk membentuk hidrida, dengan halogen, belerang, nitrogen, fosfor, karbon dan silikon untuk membentuk, masing-masing, halida, sulfida, nitrida, fosfida, karbida Dan silisida:

Ketika dipanaskan, logam alkali mampu bereaksi dengan logam lain, membentuk senyawa intermetalik. Logam alkali bereaksi secara aktif (eksplosif) dengan asam.

Logam alkali larut dalam amonia cair dan turunannya - amina dan Amida:

Ketika dilarutkan dalam amonia cair, logam alkali kehilangan elektron, yang dilarutkan oleh molekul amonia dan memberi larutan warna biru. Amida yang dihasilkan mudah terurai oleh air membentuk alkali dan amonia:

Logam alkali berinteraksi dengan zat organik, alkohol (membentuk alkoholat) dan asam karboksilat (membentuk garam):

4. Penentuan kualitatif logam alkali. Karena potensi ionisasi logam alkali kecil, ketika logam atau senyawanya dipanaskan dalam nyala api, atomnya terionisasi, mewarnai nyala api dengan warna tertentu:

Pewarnaan api dengan logam alkali
dan koneksi mereka

Logam alkali tanah.

Logam alkali tanah- unsur kimia golongan II tabel periodik unsur: berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium dan radium.

Sifat fisik

Semua logam alkali tanah adalah zat abu-abu yang berbentuk padat pada suhu kamar. Tidak seperti logam alkali, logam ini jauh lebih keras dan tidak dapat dipotong dengan pisau (kecuali strontium). Kepadatan logam alkali tanah dengan nomor atom meningkat, meskipun pertumbuhan jelas diamati hanya dimulai dengan kalsium, yang memiliki kepadatan terendah di antara mereka (ρ = 1,55 g/cm³), yang terberat adalah radium, yang kepadatannya kira-kira sama dengan kepadatan besi.

Sifat kimia

Logam alkali tanah mempunyai konfigurasi elektronik tingkat energi terluar ns², dan merupakan unsur s, bersama dengan logam alkali. Memiliki dua elektron valensi, logam alkali tanah dengan mudah melepaskannya, dan dalam semua senyawa mereka memiliki bilangan oksidasi +2 (sangat jarang +1).

Aktivitas kimia logam alkali tanah meningkat seiring dengan bertambahnya nomor atom. Berilium dalam bentuk padatnya tidak bereaksi dengan oksigen atau halogen, bahkan pada suhu panas merah (hingga 600 °C; reaksi dengan oksigen dan kalkogen lainnya memerlukan suhu yang lebih tinggi, kecuali fluor). Magnesium dilindungi oleh lapisan oksida pada suhu kamar dan suhu yang lebih tinggi (hingga 650 °C) dan tidak teroksidasi lebih lanjut. Kalsium teroksidasi secara perlahan dan dalam pada suhu kamar (dengan adanya uap air), dan terbakar dengan sedikit pemanasan dalam oksigen, namun stabil di udara kering pada suhu kamar. Strontium, barium, dan radium dengan cepat teroksidasi di udara, menghasilkan campuran oksida dan nitrida, sehingga, seperti logam alkali (dan kalsium), disimpan di bawah lapisan minyak tanah.

Oksida dan hidroksida logam alkali tanah cenderung meningkatkan sifat basanya seiring dengan meningkatnya nomor atom: Be(OH) 2 adalah hidroksida amfoter yang tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam (dan juga menunjukkan sifat asam dengan adanya basa kuat), Mg(OH) 2 - basa lemah, tidak larut dalam air, Ca(OH) 2 - basa kuat tetapi sedikit larut dalam air, Sr(OH) 2 - lebih larut dalam air dibandingkan kalsium hidroksida, basa kuat (alkali) pada suhu tinggi menutup hingga titik didih air (100 °C), Ba(OH) 2 merupakan basa kuat (alkali), kekuatannya tidak kalah dengan KOH atau NaOH, dan Ra(OH) 2 merupakan salah satu basa terkuat, zat yang sangat korosif

Berada di alam

Semua logam alkali tanah ditemukan (dalam jumlah yang bervariasi) di alam. Karena aktivitas kimianya yang tinggi, semuanya tidak ditemukan dalam keadaan bebas. Logam alkali tanah yang paling umum adalah kalsium, yang jumlahnya 3,38% (berdasarkan berat kerak bumi). Sedikit lebih rendah dari magnesium yang jumlahnya 2,35% (massa kerak bumi). Barium dan strontium juga umum ditemukan di alam, masing-masing menyumbang 0,05 dan 0,034% massa kerak bumi. Berilium merupakan unsur langka yang jumlahnya 6·10−4% dari massa kerak bumi. Adapun radium, yang bersifat radioaktif, merupakan logam alkali tanah yang paling langka, tetapi selalu ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih uranium. Secara khusus, dapat diisolasi dari sana secara kimia. Kandungannya 1·10−10% (massa kerak bumi)

Aluminium.

Aluminium- unsur subkelompok utama golongan ketiga periode ketiga sistem periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 13. Dilambangkan dengan simbol Al(lat. Aluminium). Termasuk dalam kelompok logam ringan. Logam paling melimpah dan unsur kimia ketiga terbanyak di kerak bumi (setelah oksigen dan silikon).

Substansi sederhana aluminium- logam paramagnetik ringan berwarna putih keperakan, mudah dibentuk, dicetak, dan dikerjakan dengan mesin. Aluminium memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi serta ketahanan terhadap korosi karena pembentukan lapisan oksida kuat yang cepat yang melindungi permukaan dari interaksi lebih lanjut.

Aluminium pertama kali diperoleh oleh fisikawan Denmark Hans Oersted pada tahun 1825 melalui aksi kalium amalgam pada aluminium klorida diikuti dengan distilasi merkuri. Metode produksi modern dikembangkan secara independen oleh Charles Hall dari Amerika dan orang Prancis Paul Héroux pada tahun 1886. Ini terdiri dari pelarutan aluminium oksida Al 2 O 3 dalam lelehan kriolit Na 3 AlF 6 diikuti dengan elektrolisis menggunakan elektroda kokas atau grafit yang dapat dikonsumsi. Metode produksi ini memerlukan banyak listrik, sehingga baru populer pada abad ke-20.

Untuk memproduksi 1000 kg aluminium mentah, dibutuhkan 1920 kg alumina, 65 kg kriolit, 35 kg aluminium fluorida, 600 kg massa anoda, dan listrik DC 17 ribu kWh.

Logam alkali - fransium, sesium, rubidium, kalium, natrium, litium - disebut demikian karena membentuk basa ketika berinteraksi dengan air. Karena reaktivitasnya yang tinggi, unsur-unsur ini harus disimpan di bawah lapisan minyak mineral atau minyak tanah. Fransium dianggap yang paling aktif dari semua zat ini (bersifat radioaktif).

Logam alkali adalah zat lunak berwarna keperakan. Permukaannya yang baru dipotong memiliki ciri khas bersinar. Logam alkali mendidih dan meleleh pada suhu rendah serta memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Mereka juga memiliki kepadatan yang rendah.

Sifat kimia logam alkali

Zat tersebut merupakan zat pereduksi kuat dan menunjukkan bilangan oksidasi (tunggal) +1 dalam senyawanya. Dengan bertambahnya massa atom logam alkali, kemampuan reduksinya juga meningkat. Hampir semua senyawa larut dalam air, semuanya bersifat ionik.

Ketika dipanaskan dengan suhu sedang, logam alkali terbakar di udara. Ketika digabungkan dengan hidrogen, zat membentuk hidrida seperti garam. Produk pembakaran biasanya berupa peroksida.

Oksida logam alkali berwarna kuning (rubidium dan kalium oksida), putih dan litium) dan padatan oranye (cesium oksida). Oksida ini mampu bereaksi dengan air, asam, oksigen, oksida asam dan amfoter. Sifat-sifat dasar ini melekat pada semuanya dan memiliki karakter yang menonjol.

Peroksida logam alkali berbentuk bubuk berwarna putih kekuningan. Mereka mampu bereaksi dengan karbon dioksida dan karbon monoksida, asam, non-logam, dan air.

Hidroksida logam alkali berbentuk padatan berwarna putih yang larut dalam air. Dalam senyawa ini sifat dasar basa terwujud (cukup jelas). Dari litium hingga fransium, kekuatan basa dan derajat kelarutan dalam air meningkat. Hidroksida dianggap elektrolit yang cukup kuat. Mereka bereaksi dengan garam dan oksida, masing-masing nonlogam, kecuali senyawa dengan litium, semua senyawa lainnya menunjukkan stabilitas termal. Ketika dikalsinasi, ia terurai menjadi air dan oksida. Senyawa ini diperoleh dengan elektrolisis larutan klorida berair dan serangkaian reaksi pertukaran. Hidroksida juga diperoleh dengan mereaksikan unsur (atau oksida) dengan air.

Hampir semua garam dari logam yang dideskripsikan (kecuali garam litium individu) sangat larut dalam air. Larutan garam yang dibentuk oleh asam lemah mempunyai reaksi sedang (basa) akibat hidrolisis, sedangkan garam yang dibentuk oleh asam kuat tidak terhidrolisis. Garam yang umum adalah lem batuan silikat (gelas larut), garam Bertholet, kalium permanganat, soda kue, soda abu dan lain-lain.

Semua senyawa logam alkali mempunyai kemampuan untuk mengubah warna nyala api. Ini digunakan dalam analisis kimia. Jadi, nyala api diwarnai oleh ion litium, ungu oleh ion kalium, kuning oleh natrium, merah muda keputihan oleh rubidium, dan merah ungu oleh cesium.

Karena kenyataan bahwa semua unsur basa adalah zat pereduksi terkuat, unsur-unsur tersebut dapat diperoleh dengan elektrolisis garam cair.

Penerapan logam alkali

Unsur-unsur tersebut digunakan dalam berbagai bidang aktivitas manusia. Misalnya, cesium digunakan dalam sel surya. Paduan bantalan menggunakan litium sebagai katalis. Natrium terdapat dalam lampu pelepasan gas dan reaktor nuklir sebagai pendingin. Rubidium digunakan dalam kegiatan penelitian ilmiah.

kimia. unsur (unsur basa) yang menyusun bab. subgrup 1 grup periodik. sistem unsur, serta zat sederhana yang sesuai, logam. Logam aluminium antara lain litium Li (di nomor 3), natrium Na (11), kalium K (19), rubidium Rb (37), ce... Ensiklopedia fisik

LOGAM ALKALI, logam monovalen yang menyusun golongan pertama tabel periodik: litium, SODIUM, RUBIDIUM, CESIUM, dan PERANCIS. Ini adalah logam lunak berwarna putih keperakan yang dengan cepat teroksidasi di udara dan memberikan reaksi hebat dengan air, ketika... ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

Logam alkali- LOGAM ALKALI : litium Li, natrium Na, kalium K, rubidium Rb, cesium Cs, fransium Fr. Logam lunak, mudah dipotong (kecuali Li), Rb, Cs dan Fr hampir seperti pasta dalam kondisi normal; Li adalah logam yang paling ringan, Na dan K lebih ringan dari air. Secara kimia sangat... Kamus Ensiklopedis Bergambar

Unsur kimia Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Nama dari basa, hidroksida logam alkali... Kamus Ensiklopedis Besar

LOGAM ALKALI- unsur golongan I tabel periodik: litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), fransium (Fr); sangat lembut, ulet, dapat melebur dan ringan, biasanya berwarna putih keperakan; secara kimia sangat aktif; bereaksi keras dengan... Ensiklopedia Rusia tentang perlindungan tenaga kerja

logam alkali- Grup, termasuk. Li, Na, K, Rb, Cs, Pdt. Topik: metalurgi secara umum EN logam alkali ...

Panduan Penerjemah Teknis SUBGROUP IA. LOGAM ALKALI LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CESIUM, FRANCE Struktur elektronik logam alkali dicirikan oleh adanya satu elektron pada kulit elektron terluar, yang terikat relatif lemah pada inti. Dari masing-masing... ...

Ensiklopedia Collier Logam alkali Logam alkali. Logam golongan pertama Tabel Periodik yaitu: litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium. Mereka membentuk hidroksida yang sangat basa, itulah namanya. (Sumber: “Logam dan paduannya. Direktori.” Di bawah... ...

Logam alkali Kamus istilah metalurgi

LOGAM ALKALI Kamus Ensiklopedis Metalurgi - unsur kimia Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Dinamakan demikian karena hidroksidanya merupakan basa terkuat. Secara kimia logam alkali merupakan logam yang paling aktif. Aktivitas mereka meningkat dari Li ke Fr...

Kamus metalurgi

Buku

LOGAM ALKALI

Seperangkat tabel. Kimia. Logam (12 meja), . Album pendidikan sebanyak 12 lembar.

Seni. 5-8683-012 Logam alkali. Kimia logam alkali. Elemen II A - kelompok. Kesadahan air. Aluminium. Penerapan aluminium. Besi. Jenis korosi. Metode…Logam alkali termasuk unsur golongan pertama, subkelompok utama: litium, natrium, kalium, rubidium, cesium, fransium.

Berada di

alam

Tidak

Na-2,64% (berdasarkan massa), K-2,5% (berdasarkan massa), Li, Rb, Cs - apalagi, Fr - elemen yang diperoleh secara artifisial

Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 – spodumena

NaCl – garam meja (garam batu), halit

Na 2 SO 4 10H 2 O – garam Glauber (mirabilite)
NaNO 3 – sendawa Chili

Na 3 AlF 6 - kriolit

Na 2 B 4 O 7 10H 2 O - boraks

KCl NaCl – silvinit

KCl MgCl 2 6H 2 O – karnalit

K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 – feldspar (ortoklas)

Sifat logam alkali

Dengan bertambahnya nomor atom, jari-jari atom bertambah, kemampuan mendonorkan elektron valensi meningkat, dan aktivitas reduksi meningkat:

Sifat fisik

Titik leleh rendah, kepadatan rendah, lunak, dipotong dengan pisau.

Mudah terbakar di udara dengan pemanasan sedang. Dengan hidrogen mereka membentuk hidrida seperti garam. Produk pembakaran paling sering berupa peroksida.

Daya reduksi meningkat pada deret Li–Na–K–Rb–Cs