Kokiai grupei priklauso šarminiai metalai? Šarminiai metalai

Šarminiai metalai.

Šarminiai metalai yra D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinės lentelės I grupės pagrindinio pogrupio elementai:

ličio Li, natrio Na, kalio K, rubidžio Rb, cezio Cs ir francio Fr.

Šie metalai vadinami šarminiais metalais, nes dauguma jų junginių tirpsta vandenyje. Slavų kalboje „išplovimas“ reiškia „ištirpti“, kuris lėmė šios metalų grupės pavadinimą. Kai šarminiai metalai ištirpsta vandenyje, susidaro tirpūs hidroksidai, vadinami šarmais.

Pagrindinės šarminių metalų savybės: Periodinėje lentelėje jie atsiranda iškart po to inertinės dujos, todėl šarminių metalų atomų sandaros ypatumas yra tas, kad juose yra vienas elektronas naujame energijos lygyje: jų elektronų konfigūracija ns1.

Šarminių metalų valentinius elektronus galima lengvai pašalinti, nes atomui energetiškai palanku atsisakyti elektrono ir įgyti tauriųjų dujų konfigūraciją.

Todėl visi šarminiai metalai pasižymi redukuojančiomis savybėmis. Tai patvirtina mažos jų jonizacijos potencialo (cezio atomo jonizacijos potencialas yra vienas mažiausių) ir elektronegatyvumo (EO) vertės.
Žemiau yra šarminių metalų savybių lentelė:

Visi šio pogrupio metalai yra sidabriškai baltos spalvos.(išskyrus sidabro geltonumo cezį), jie labai minkšti ir gali būti pjaustomi skalpeliu. Litis, natris ir kalis yra lengvesni už vandenį ir plūduriuoja jo paviršiuje, su juo reaguodami.

Šarminiai metalai gamtoje randami junginių, turinčių vieną krūvį katijonų, pavidalu.

Daugelyje mineralų yra I grupės pagrindinio pogrupio metalų. Pavyzdžiui, ortoklazė arba lauko špatas susideda iš kalio aliumosilikato K2, panašaus mineralo, kurio sudėtyje yra natrio – albito – sudėties Na2. Jūros vandenyje yra chlorido natrio NaCl, o dirvožemyje - kalio druskų - silvino KCl, silvinito NaCl. KCl, karnalitas KCl. MgCl2. 6H2O, polihalitas K2SO4. MgSO4. CaSO4. 2H2O.

Cheminės šarminių metalų savybės
Dėl didelio šarminių metalų cheminio aktyvumo vandens, deguonies ir azoto atžvilgiu jie yra laikomi po žibalo sluoksniu. Norėdami atlikti reakciją su šarminiu metalu, gabalas tinkamo dydžio kruopščiai nupjaunamas skalpeliu po žibalo sluoksniu, argono atmosferoje metalo paviršius kruopščiai nuvalomas nuo jo sąveikos su oru produktų ir tik tada mėginys dedamas į reakcijos indą.

1. Sąveika su vandeniu. Svarbi šarminių metalų savybė- jų didelis aktyvumas vandens atžvilgiu. Litis ramiausiai (be sprogimo) reaguoja su vandeniu:

Vykdant panašią reakciją, natris dega geltona liepsna ir įvyksta nedidelis sprogimas. Kalis yra dar aktyvesnis: šiuo atveju sprogimas yra daug stipresnis, o liepsna yra spalvota violetinė.
2. Sąveika su deguonimi. Šarminių metalų degimo produktai ore yra skirtingos sudėties, priklausomai nuo metalo aktyvumo.

Tik litis dega ore, sudarydamas stechiometrinės sudėties oksidą:

Deginant natriui, Na2O2 peroksidas daugiausia susidaro su nedideliu NaO2 superoksido mišiniu:

Kalio, rubidžio ir cezio degimo produktuose daugiausia yra superoksidų:

Norint gauti natrio ir kalio oksidus, hidroksido, peroksido arba superoksido mišiniai su metalo pertekliumi kaitinami, kai nėra deguonies:

Šarminių metalų deguonies junginiams būdingas toks modelis: didėjant šarminio metalo katijono spinduliui, didėja deguonies junginių, turinčių peroksido jonų O22 ir superoksido jonų O2- stabilumas.

Sunkiesiems šarminiams metalams būdingas gana stabilių ozonidų, kurių sudėtis EO3, susidarymas. Visi deguonies junginiai turi skirtingas spalvas, kurių intensyvumas didėja serijoje nuo Li iki Cs:

Šarminių metalų oksidai turi visas baziniams oksidams būdingas savybes: reaguoja su vandeniu, rūgščių oksidai ir rūgštys:

Peroksidai ir superoksidai pasižymi stipriomis oksiduojančiomis savybėmis:

Peroksidai ir superoksidai intensyviai sąveikauja su vandeniu, sudarydami hidroksidus:

3. Sąveika su kitomis medžiagomis. Šarminiai metalai reaguoja su daugeliu nemetalų. Kaitinant, jie jungiasi su vandeniliu ir sudaro hidridus, su halogenais, siera, azotu, fosforu, anglimi ir siliciu sudaro atitinkamai halogenidus, sulfidus, nitridus, fosfidus, karbidus ir silicidus:

Kaitinant, šarminiai metalai gali reaguoti su kitais metalais, sudarydami tarpmetalinius junginius. Šarminiai metalai aktyviai (sprogstamai) reaguoja su rūgštimis.

Šarminiai metalai tirpsta skystame amoniake ir jo dariniuose – aminuose ir amiduose:

Ištirpęs skystame amoniake šarminis metalas praranda elektroną, kurį amoniako molekulės solvatuoja ir tirpalui suteikia mėlyną spalvą. Susidariusius amidus lengvai suskaido vanduo, sudarydami šarmą ir amoniaką:

Šarminiai metalai reaguoja su organinėmis medžiagomis, alkoholiais (susidaro alkoholiatai) ir karboksirūgštys(susidarant druskoms):

4. Kokybinis šarminių metalų nustatymas. Kadangi šarminių metalų jonizacijos potencialai yra maži, metalą ar jo junginius kaitinant liepsnoje atomas jonizuojasi, nuspalvindamas liepsną tam tikra spalva:

Šarminių metalų paruošimas
1. Šarminiams metalams gauti jie daugiausia naudoja jų halogenidų lydalo elektrolizę, dažniausiai chloridus, kurie sudaro natūralius mineralus:

katodas: Li+ + e → Li
anodas: 2Cl- — 2e → Cl2
2. Kartais šarminiams metalams gauti atliekama jų hidroksidų lydalo elektrolizė:

Katodas: Na+ + e → Na
anodas: 4OH- – 4e → 2H2O + O2
Kadangi šarminiai metalai yra elektrocheminė serijaįtampos yra į kairę nuo vandenilio, tada jų elektrolitinė gamyba iš druskų tirpalų neįmanoma; tokiu atveju susidaro atitinkami šarmai ir vandenilis.

Šarminių metalų junginiai. Hidroksidai

Šarminiai metalai- tai yra cheminių elementų periodinės lentelės 1-osios grupės elementai (pagal pasenusią klasifikaciją - I grupės pagrindinio pogrupio elementai): ličio Li, natrio ne, kalio K, rubidis Rb, cezis Cs, Prancūzija kun., ir nusivylęs Uue. Kai šarminiai metalai ištirpsta vandenyje, susidaro tirpūs hidroksidai, vadinami šarmų.

Cheminės šarminių metalų savybės

Dėl didelio šarminių metalų cheminio aktyvumo vandens, deguonies, o kartais net azoto (Li, Cs) atžvilgiu jie laikomi po žibalo sluoksniu. Norint atlikti reakciją su šarminiu metalu, reikiamo dydžio gabalas kruopščiai nupjaunamas skalpeliu po žibalo sluoksniu, metalo paviršius kruopščiai nuvalomas argono atmosferoje nuo jo sąveikos su oru produktų, ir tik tada mėginys dedamas į reakcijos indą.

1. Sąveika su vandeniu. Svarbi šarminių metalų savybė yra didelis jų aktyvumas vandens atžvilgiu. Litis ramiausiai (be sprogimo) reaguoja su vandeniu:

Vykdant panašią reakciją, natris dega geltona liepsna ir įvyksta nedidelis sprogimas. Kalis yra dar aktyvesnis: šiuo atveju sprogimas yra daug stipresnis, o liepsna nusidažo purpurine.

2. Sąveika su deguonimi. Šarminių metalų degimo produktai ore yra skirtingos sudėties, priklausomai nuo metalo aktyvumo.

· Tik ličio dega ore ir susidaro stechiometrinės sudėties oksidas:

· Degant natrio daugiausia Na 2 O 2 peroksidas susidaro su nedideliu NaO 2 superoksido mišiniu:

· Degimo produktuose kalio, rubidis Ir cezis daugiausia yra superoksido:

Norint gauti natrio ir kalio oksidus, hidroksido, peroksido arba superoksido mišiniai su metalo pertekliumi kaitinami, kai nėra deguonies:

Šarminių metalų deguonies junginiams būdingas toks modelis: didėjant šarminio metalo katijono spinduliui, didėja deguonies junginių, turinčių peroksido jonų O 2 2− ir superoksido jonų O 2−, stabilumas.

Sunkiesiems šarminiams metalams būdingas gana stabilus susidarymas ozonidai EO 3 sudėtis. Visi deguonies junginiai turi skirtingas spalvas, kurių intensyvumas didėja serijoje nuo Li iki Cs:

Šarminių metalų oksidai turi visas bazinių oksidų savybes: reaguoja su vandeniu, rūgštiniais oksidais ir rūgštimis:

Peroksidai Ir superoksidai parodyti stipriąsias savybes oksiduojančios medžiagos:

Peroksidai ir superoksidai intensyviai sąveikauja su vandeniu, sudarydami hidroksidus:

3. Sąveika su kitomis medžiagomis. Šarminiai metalai reaguoja su daugeliu nemetalų. Kaitinant, jie susijungia su vandeniliu ir sudaro hidridus, o halogenus, sierą, azotą, fosforą, anglį ir silicį sudaro atitinkamai halogenidai, sulfidai, nitridai, fosfidai, karbidai Ir silicidai:

Kaitinant, šarminiai metalai gali reaguoti su kitais metalais ir susidaryti intermetaliniai junginiai. Šarminiai metalai aktyviai (sprogstamai) reaguoja su rūgštimis.

Šarminiai metalai tirpsta skystame amoniake ir jo dariniuose – aminuose ir amiduose:

Ištirpęs skystame amoniake šarminis metalas praranda elektroną, kurį amoniako molekulės solvatuoja ir tirpalui suteikia mėlyną spalvą. Gauti amidai lengvai skaidomi vandens ir susidaro šarmai ir amoniakas:

Šarminiai metalai sąveikauja su organinėmis medžiagomis, alkoholiais (sudarant alkoholiatus) ir karboksirūgštimis (sudarant druskas):

4. Kokybinis šarminių metalų nustatymas. Kadangi šarminių metalų jonizacijos potencialai yra maži, metalą ar jo junginius kaitinant liepsnoje atomas jonizuojasi, nuspalvindamas liepsną tam tikra spalva:

Liepsnos dažymas šarminiais metalais
ir jų ryšiai

Šarminių žemių metalai.

Šarminių žemių metalai- cheminiai elementai II grupė periodinė elementų lentelė: berilis, magnis, kalcis, stroncis, baris ir radis.

Fizinės savybės

Visi šarminių žemių metalai yra pilkos spalvos medžiagos, kurios kambario temperatūroje yra kietos. Skirtingai nuo šarminių metalų, jie yra žymiai kietesni ir negali būti pjaustomi peiliu (išskyrus stroncį). Šarminių žemių metalų, turinčių atominį skaičių, tankis didėja, nors augimas aiškiai pastebimas tik pradedant kalciu, kurio tankis iš jų mažiausias (ρ = 1,55 g/cm³), sunkiausias yra radis, kurio tankis apytiksliai lygus geležies tankis.

Cheminės savybės

Šarminių žemių metalai turi elektroninė konfigūracija išorės energijos lygis ns² ir yra s elementai kartu su šarminiais metalais. Turėdami du valentinius elektronus, šarminiai žemės metalai lengvai jų atsisako, o visuose junginiuose jų oksidacijos būsena yra +2 (labai retai +1).

Šarminių žemės metalų cheminis aktyvumas didėja didėjant serijos numeris. Kompaktiška berilis nereaguoja su deguonimi ar halogenais net esant raudonos karščio temperatūrai (iki 600 °C; reakcijai su deguonimi ir kitais chalkogenais reikia dar aukštesnės temperatūros, fluoras yra išimtis). Magnis kambario temperatūroje ir aukštesnėje temperatūroje (iki 650 °C) yra apsaugotas oksido plėvele ir toliau nesioksiduoja. Kalcis lėtai ir giliai oksiduojasi kambario temperatūroje (esant vandens garams) ir dega šiek tiek kaitinant deguonyje, bet yra stabilus sausame ore kambario temperatūroje. Stroncis, baris ir radis greitai oksiduojasi ore, sudarydami oksidų ir nitridų mišinį, todėl jie, kaip ir šarminiai metalai (ir kalcis), yra laikomi po žibalo sluoksniu.

Šarminių žemių metalų oksidai ir hidroksidai linkę didinti savo bazines savybes didėjant atominiam skaičiui: Be(OH) 2 yra amfoterinis, netirpus vandenyje hidroksidas, bet tirpus rūgštyse (taip pat pasižymi rūgščių savybių esant stipriam šarmui), Mg(OH) 2 - silpnas pagrindas, netirpsta vandenyje, Ca(OH) 2 - stipri, bet mažai tirpi bazė vandenyje, Sr(OH) 2 - labiau tirpsta vandenyje nei kalcio hidroksidas, stipri bazė (šarmas) aukšta temperatūra, artimas vandens virimo temperatūrai (100 °C), Ba(OH) 2 yra stipri bazė (šarmas), savo stiprumu ne prastesnė už KOH ar NaOH, o Ra(OH) 2 yra vienas stipriausių šarmų, a labai ėsdinanti medžiaga

Buvimas gamtoje

Yra visų šarminių žemių metalų (in skirtingi kiekiai) gamtoje. Dėl didelio cheminio aktyvumo ne visi jie randami laisvoje būsenoje. Labiausiai paplitęs šarminių žemių metalas yra kalcis, kurio kiekis yra 3,38% (žemės plutos masės). Jis yra šiek tiek prastesnis už magnį, kurio kiekis yra 2,35% (žemės plutos masės). Gamtoje taip pat paplitę baris ir stroncis, kurie sudaro atitinkamai 0,05 ir 0,034 % žemės plutos masės. Berilis – retas elementas, kurio kiekis sudaro 6·10–4% žemės plutos masės. Kalbant apie radį, kuris yra radioaktyvus, jis yra rečiausias iš visų šarminių žemių metalų, bet taip yra mažas kiekis visada randama urano rūdose. Visų pirma, jis gali būti izoliuotas iš ten chemiškai. Jo kiekis yra 1,10–10% (žemės plutos masės)

Aliuminis.

Aliuminis- D. I. Mendelejevo periodinės cheminių elementų sistemos trečiojo periodo trečiosios grupės pagrindinio pogrupio elementas, kurio atominis skaičius 13. Žymimas simboliu Al(lot. Aliuminis). Priklauso lengvųjų metalų grupei. Labiausiai paplitęs metalas ir trečias pagal gausumą cheminis elementas žemės plutoje (po deguonies ir silicio).

Paprasta medžiaga aliuminio- lengvas, paramagnetinis sidabrinis metalas baltas, lengva formuoti, lieti ir apdirbti. Aliuminis pasižymi dideliu šilumos ir elektros laidumu bei atsparumu korozijai, nes greitai susidaro stiprios oksido plėvelės, apsaugančios paviršių nuo tolesnės sąveikos.

Aliuminį pirmą kartą gavo danų fizikas Hansas Oerstedas 1825 m., veikiant kalio amalgamai aliuminio chloridui, o po to distiliuojant gyvsidabrį. Šiuolaikinį gamybos metodą 1886 m. sukūrė nepriklausomai amerikietis Charlesas Hallas ir prancūzas Paulas Héroult. Jį sudaro aliuminio oksido Al 2 O 3 ištirpinimas kriolito Na 3 AlF 6 lydyte, o po to elektrolizė naudojant sunaudojamuosius kokso arba grafito elektrodus. Šis gamybos būdas reikalauja daug elektros energijos, todėl išpopuliarėjo tik XX a.

Norint pagaminti 1000 kg neapdoroto aliuminio, reikia 1920 kg aliuminio oksido, 65 kg kriolito, 35 kg aliuminio fluorido, 600 kg anodo masės ir 17 tūkst. kWh nuolatinės srovės elektros.

Šarminiai metalai – grupė neorganinių medžiagų, paprasti elementai Periodinės lentelės. Visi jie turi panašią atominę struktūrą ir atitinkamai panašias savybes. Į grupę įeina kalis, natris, litis, cezis, rubidis, francis ir teoriškai aprašytas, bet dar nesusintetintas elementas ununennium. Pirmosios penkios medžiagos egzistuoja gamtoje, francis yra dirbtinai sukurtas radioaktyvus elementas. Šarminiai metalai gavo savo pavadinimą dėl savo gebėjimo sudaryti šarmus reaguodami su vandeniu.

Visi grupės elementai yra chemiškai aktyvūs, todėl Žemėje randami tik įvairių mineralų sudėtyje, pavyzdžiui, uolienos, kalio, valgomosios druskos, borakso, lauko špato, jūros vandens, požeminių sūrymų, Čilės nitrato. Franciumas dažnai lydi urano rūdos; rubidis ir cezis – mineralai su natriu ir kaliu.

Savybės

Visi grupės atstovai yra minkšti metalai, juos galima pjaustyti peiliu arba sulenkti rankomis. Išoriškai – blizgus, baltas (išskyrus cezio). Cezis turi auksinį blizgesį. Lengvas: natris ir kalis yra lengvesni už vandenį, litis plūduriuoja net žibale. Klasikiniai metalai, pasižymintys geru elektros ir šilumos laidumu. Jie dega, suteikdami liepsnai būdingą spalvą, kuri yra viena iš analizės metodai nustatyti metalo tipą. Žemai tirpstantis, „ugniai atspariausias“ yra litis (+180,5 °C). Cezis tirpsta tiesiai rankose +28,4 °C temperatūroje.

Aktyvumas grupėje didėja jai augant atominė masė: Li → Cs. Turėti atkuriamosios savybės, įskaitant reakciją su vandeniliu. Jų valentingumas yra -1. Smarkiai reaguoti su vandeniu (visi, išskyrus litį – sprogstamai); su rūgštimis ir deguonimi. Jie sąveikauja su nemetalais, alkoholiais, vandeniniu amoniaku ir jo dariniais, karboksirūgštimis ir daugeliu metalų.

Kalis ir natris yra biogeniniai elementai, dalyvauja žmogaus organizmo vandens-druskų ir rūgščių-šarmų balanse, būtini normaliai kraujotakai ir daugelio fermentų veiklai. Kalis yra svarbus augalams.

Mūsų organizme taip pat yra rubidžio. Jo rasta kraujyje, kauluose, smegenyse, plaučiuose. Pasižymi priešuždegiminiu, antialerginiu poveikiu, lėtina nervų sistemos reakcijas, stiprina imuninę sistemą, teigiamai veikia kraujo sudėtį.

Atsargumo priemonės

Šarminiai metalai yra labai pavojingi ir gali užsidegti bei sprogti tiesiog nuo sąlyčio su vandeniu ar oru. Daugelis reakcijų pasireiškia stipriai, todėl dirbti su jomis leidžiama tik atidžiai instruktavus, laikantis visų atsargumo priemonių, užsidėjus apsauginę kaukę ir apsauginius akinius.

Kalio, natrio ir ličio tirpalai vandenyje yra stiprūs šarmai (kalio, natrio, ličio hidroksidai); sąlytis su oda sukelia gilius, skausmingus nudegimus. Net ir mažos koncentracijos šarmų patekimas į akis gali sukelti aklumą. Reakcijoje su rūgštimis, amoniaku ir alkoholiais išsiskiria degus ir sprogus vandenilis.

Šarminiai metalai laikomi po žibalo arba vazelino sluoksniu sandariuose induose. Manipuliacijos grynais reagentais atliekamos argono atmosferoje.

Eksperimentų su šarminiais metalais likučius reikia išmesti atsargiai. Visus metalo likučius pirmiausia reikia neutralizuoti.

Taikymas

Specialusis (korekcinis)

vidurinę mokyklą– aklųjų internatas

ir regos negalią turintiems vaikams Permėje

Anotacija baigta

10 klasės mokiniai

Ponomarevas Olegas,

Koršunovas Artemas

Prižiūrėtojas:

L.Yu. Zacharova,

chemijos mokytoja

Permė

Įvadas

Bendrosios charakteristikos I A grupės elementai

4 – 10

1.1. Šarminių metalų atradimo ir paplitimo gamtoje istorija

4 – 5

5 - 6

6 – 8

8 – 9

9 – 10

I grupės A-grupės elementų biologinis vaidmuo. Jų naudojimas medicinoje

11 – 17

Šarminių metalų patekimo į žmogaus organizmą keliai

18 – 21

Praktinis darbas

22 – 23

Išvados

24 – 25

Naudota literatūra

Įvadas

Seniai atėjo laikas, kai kiekvienas turėtų galvoti apie savo sveikatą, o ne tik apie savo. Mokykloje įgytas žinias, pavyzdžiui, chemiją, ne itin dažnai panaudojame kasdieniame gyvenime. Tačiau ši tema gali tapti žinių apie mūsų sveikatą šaltiniu. Chemijos dėka sužinome, kaip mūsų planetos medžiagos veikia gyvybinius organizmo procesus ir apskritai patį žmogaus gyvenimą, kas mums naudinga ir kokiais kiekiais ir galiausiai – kas ir kiek kenkia.

Žmogaus kūnas yra sudėtinga cheminė sistema, kuri negali veikti savarankiškai, be ryšio su aplinka. Įrodyta, kad gyvame organizme yra beveik visų cheminių elementų: vieni yra makroelementai, o kitų kiekis yra nereikšmingas, tai yra mikroelementai. Elementų patekimo į kūną būdai yra skirtingi, o jų įtaka organizmui įvairi, tačiau kiekvienas atlieka savo biologinis vaidmuo.

Neįmanoma ištirti kiekvieno elemento reikšmės viename darbe. Mes pasirinkome pačią pirmąją D.I. Mendelejevo periodinės lentelės cheminių elementų grupę.

Tikslas šio tyrimo – ištirti šarminių metalų biologinį vaidmenį žmogaus organizmui.

Šiuo atžvilgiu nusprendėme išsiaiškinti šiuos klausimus kiekvienam IA grupės metalui:

kiekvieno elemento atomų bendrosios charakteristikos ir struktūriniai ypatumai, taip pat jų formuojamų medžiagų savybės;

elemento buvimas organizme;

organizmo poreikiai tam;

elemento pertekliaus ir trūkumo poveikis žmonių sveikatai;

natūralūs šaltiniai;

elemento aptikimo metodai.

1. I grupės A-grupės elementų bendrosios charakteristikos

Laikotarpis

Grupė

IN I A grupei priklauso s-elementai – šarminiai metalai, kuriems itin svarbu normalus gyvenimas gyvūnai ir žmonės. Aukščiausia vertė organizmams yra makroelementų natrio ir kalio.

3Li

11 Na

19 tūkst

37 Rb

55 Cs

87 kun

1.1. Atradimų ir paplitimo gamtoje istorija

šarminių metalų

Pavadinimas „šarminiai metalai“ atsirado dėl to, kad dviejų pagrindinių šios grupės atstovų – natrio ir kalio – hidroksidai nuo seno žinomi kaip šarmai. Iš šių šarmų, elektrolizės būdu juos išlydytą, G. Davy 1807 m. pirmą kartą nemokamai gavo kalio ir natrio. J. Berzelius pasiūlė elementą Nr. 11 pavadinti natriu (iš arabų k natrun- soda), o elementas Nr. 19, Gilberto siūlymu, buvo pavadintas kaliu (iš arabų k. šarmas– šarmas).

Likusius metalus mokslininkai iš šių junginių išskyrė vėliau. Litį 1817 m. atrado švedų chemikas I. Arfvedsonas, o J. Berzelio pasiūlymu jis buvo pavadintas ličiu (iš graikų k. litų- akmuo), nes Skirtingai nuo kalio, kuris iki tol buvo rastas tik augalų pelenais, jis buvo rastas akmenyje.

Rubidis buvo išskirtas 1861 m., cezis - 1860 m. Francis buvo gautas dirbtiniu būdu 1939 m. Prancūzų tyrinėtojas M. Pere'as aktinio irimo metu yra radioaktyvus elementas.

Dėl labai lengvo oksidacijos šarminiai metalai gamtoje randami išskirtinai junginių pavidalu. Kai kurie jų natūralūs junginiai, ypač natrio ir kalio druskos, yra gana plačiai paplitę daugelyje mineralų, augalų ir natūralių vandenų.

Natris ir kalis yra įprasti elementai: kiekvieno iš jų žemės plutoje yra apie 2 % masės. Abu metalai randami įvairiuose mineraluose ir silikato tipo urveliuose.

Natrio chloridas NaCl randamas jūros vandenyje ir taip pat sudaro galingas nuosėdas akmens druska daugelyje pasaulio vietų. IN viršutiniai sluoksniaiŠiose nuosėdose kartais yra gana daug kalio, daugiausia chlorido KCl arba dvigubų druskų su natrio ir magnio KCl ∙MgCl2 pavidalu. Tačiau didelės kalio druskų sankaupos, turinčios pramoninės vertės, yra reti. Svarbiausi iš jų yra Solikamsko telkiniai (silvinitas) Rusijoje, Strassfurt telkiniai Vokietijoje ir Elzaso telkiniai Prancūzijoje.

Natrio nitrato NaNO 3 telkiniai yra Čilėje. Daugelio ežerų vandenyje yra Na 2 CO 3 sodos. Galiausiai, didžiuliai kiekiai natrio sulfato Na 2 SO 4 randami Kaspijos jūros Kara-Bogaz-Gol įlankoje, kur ši druska yra žiemos mėnesiais storu sluoksniu nusėda ant dugno.

Litis, rubidis ir cezis yra daug rečiau nei natris ir kalis. Litis yra labiausiai paplitęs, tačiau jo turintys mineralai retai sudaro dideles sankaupas. Jame yra rubidžio ir cezio dideli kiekiai kai kuriuose ličio mineraluose.

Francis gamtoje randamas nežymiai (visame Žemės rutulyje jo yra beveik 500 g);

1.2. Šarminių metalų atomų sandara ir savybės

Šarminių metalų atomų valentinio apvalkalo elektroninė formulė yra ns 1, t.y. šių elementų atomai turi po vieną valentinį elektroną išorinio energijos lygio s polygyje. Atitinkamai, stabili šarminių metalų oksidacijos būsena yra +1.

Visi IA grupės elementai savo savybėmis yra labai panašūs, o tai paaiškinama panašia ne tik valentinio elektroninio apvalkalo, bet ir išorinio (išskyrus ličio) struktūra.

Didėjant Li – Na – K – Rb – Cs – Fr grupės atomo spinduliui, ryšys tarp valentinio elektrono ir branduolio silpnėja. Atitinkamai, šioje serijoje šarminių metalų atomų jonizacijos energija mažėja.

Turint vieną elektroną valentiniuose apvalkaluose, esančiuose ant ilgas atstumas iš branduolio šarminių metalų atomai lengvai atiduoda elektroną. Tai sukelia mažą jonizacijos energiją. Dėl jonizacijos susidaro E + katijonai, kurie turi stabilią tauriųjų dujų atomų elektroninę konfigūraciją.

Lentelėje parodytos kai kurios šarminių metalų atomų savybės.

Būdingas

3 Li

11 Na

1 9 tūkst

37 Rb

55 Cs

87 kun

Valentinių elektronų

2s 1

3s 1

4s 1

5s 1

6s 1

7s 1

Molinė masė, g/mol

23,0

39,1

85,5

132,9

Metalinis atomo spindulys, pm

Atomo kristalo spindulys, pm

Jonizacijos energija,

kJ/mol

Šarminiai metalai yra tipiškiausi metalų atstovai: metalines savybes jose ypač ryškūs.

1.3. Šarminiai metalai yra paprastos medžiagos

Sidabriškai baltos minkštos medžiagos (pjaustytos peiliu), pasižyminčios būdingu blizgesiu ant ką tik nupjauto paviršiaus. Patekęs į orą, blizgus metalo paviršius dėl oksidacijos iš karto nublanksta.

Visi jie yra lengvi ir tirpūs, ir, kaip taisyklė, jų tankis didėja nuo Li iki Cs, o lydymosi temperatūra, priešingai, mažėja.

Būdingas

Li

Na

K

Rb

Cs

Kun

Tankis, g/cm3

0,53

0,97

0,86

1,53

Kietumas (deimantas = 10)

Elektros laidumas (Hg = 1)

11,2

13,6

Lydymosi temperatūra, C

Virimo temperatūra, C

1350

Standartinis elektrodo potencialas, V

3,05

2,71

2,92

2,93

2,92

Koordinavimo numeris

4, 6

4, 6

6, 8

Visi šarminiai metalai turi neigiamus standartinius redokso potencialus, didelius absoliučia verte. Tai apibūdina juos kaip labai stiprius redukuojančius agentus. Tik litis cheminiu aktyvumu yra šiek tiek prastesnis už daugelį metalų.

Nepaisant savybių panašumo, natris ir ypač litis skiriasi nuo kitų šarminių metalų. Pastarąjį pirmiausia lemia reikšmingas jų atomų spindulių ir elektronų apvalkalų struktūros skirtumas.

Šarminiai metalai yra vieni aktyviausių chemiškai elementai. Šarminių metalų cheminis aktyvumas natūraliai didėja didėjant atominiam spinduliui.

Li Na K Rb Cs kun

Cheminis aktyvumas didėja

Atomo spindulys didėja

Šarminiai metalai aktyviai sąveikauja su beveik visais nemetalais.

Kai bendrauja su deguonimi Litis sudaro oksidą Li 2 O, o likę šarminiai metalai sudaro peroksidus Na 2 O 2 ir superoksidus KO 2, RbO 2, CsO 2. Pavyzdžiui:

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)

Šarminiai metalai aktyviai reaguoja su halogenais, sudaro EG halogenidus; su siera- susidarant E 2 S sulfidams. Šarminiai metalai, išskyrus litį, tiesiogiai su azotu nereaguoja.

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

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

Visi šarminiai metalai reaguoja tiesiogiai su vandeniu, sudarydami EON hidroksidus - šarmus ir redukuodami vandenį į vandenilį:

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

Sąveikos su vandeniu intensyvumas žymiai padidėja Li-Cs serijoje.

Regeneracinis pajėgumasšarminiai metalai yra tokie dideli, kad gali net redukuoti vandenilio atomus, paversdami juos neigiamo krūvio H - jonais. Taigi, kaitinant šarminius metalus srove vandenilis jų hidridai gaunami, pavyzdžiui:

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

1.4. Šarminių metalų taikymas

Technologijoje plačiai naudojami šarminiai metalai ir jų junginiai.

Litis naudojamas branduolinė energija. Visų pirma tarnauja 6 Li izotopas pramoninis šaltinis tričio gamybai, o 7 Li izotopas naudojamas kaip aušinimo skystis urano reaktoriuose. Dėl ličio gebėjimo lengvai jungtis su vandeniliu, azotu, deguonimi ir siera, jis naudojamas metalurgijoje šių elementų pėdsakams pašalinti iš metalų ir lydinių.

Litis ir jo junginiai taip pat naudojami kaip kuras raketoms. Tepalai, kurių sudėtyje yra ličio junginių, išlaiko savo savybes plačiame temperatūrų diapazone. Litis naudojamas keramikos, stiklo ir kitose pramonės šakose chemijos pramonė. Apskritai, kalbant apie svarbą šiuolaikinės technologijosšis metalas yra vienas iš svarbiausių retų elementų.

Cezis ir rubidis naudojami saulės elementams gaminti. Šiuose įrenginiuose, kurie spinduliuojančią energiją paverčia energija elektros srovė ir remiantis fotoelektrinio efekto reiškiniu, cezio ir rubidžio atomų gebėjimu atsiskirti valentiniai elektronai kai metalas yra veikiamas spinduliavimo energijos.

Svarbiausios natrio panaudojimo sritys yra branduolinė energija, metalurgija ir organinės sintezės pramonė.

Branduolinėje energetikoje natris ir jo lydinys su kaliu naudojami kaip skysti metalo aušinimo skysčiai. Natrio ir kalio lydinys, kuriame yra 77,2% kalio skysta būsena plačiame temperatūrų diapazone, turi aukštą šilumos perdavimo koeficientą ir nesąveikauja su dauguma konstrukcinių medžiagų.

Metalurgijoje daug ugniai atsparių metalų gaunama naudojant natrio terminį metodą. Be to, natris naudojamas kaip priedas švino lydiniams stiprinti.

Organinės sintezės pramonėje natris naudojamas daugelio medžiagų gamyboje. Jis taip pat naudojamas kaip katalizatorius kai kurių organinių polimerų gamyboje.

Kalis yra vienas iš būtinų elementų reikšminga suma augalų mitybai. Nors kalio druskų dirvožemyje gana daug, su kažkiek ir jos nusineša auginami augalai taip pat daug. Ypač daug kalio išneša linai, kanapės ir tabakas. Norint kompensuoti kalio netekimą iš dirvožemio, į dirvą reikia įberti kalio trąšų.

1.5. Šarminių metalų junginiai

Oksidai E 2 APIE- kietosios medžiagos. Jie turi ryškias bazines savybes: sąveikauja su vandeniu, rūgštimis ir rūgščių oksidais. Pavyzdžiui:

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

Peroksidai ir superoksidai E 2 APIE 2 ir EO 2 šarminiai metalai yra stiprūs oksidatoriai. Natrio peroksidas ir kalio superoksidas naudojami uždarose patalpose ( povandeniniai laivai, erdvėlaivių) sugerti anglies dioksidą ir regeneruoti deguonį:

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)

Natrio peroksidas taip pat naudojamas audiniams, vilnai, šilkui ir kt.

šarmai– kietas, baltas, labai higroskopiškas kristalinės medžiagos santykinai tirpsta ir gerai tirpsta vandenyje (išskyrus LiOH). Kietieji šarmai ir jų koncentruoti tirpalai dėl dehidratacijos ir šarminės baltymų hidrolizės ėsdina audinius, popierių ir gyvus audinius. Todėl dirbant su jais reikia saugos priemonių. Dėl stipraus korozinio poveikio šie šarmai vadinami kaustiniais (NaOH – kaustinė soda, kaustinė, KOH – kaustinė kalis).

Šarmai gerai ištirpsta vandenyje, išskirdami daug šilumos, pasižymi ryškiomis stiprių tirpių bazių savybėmis: sąveikauja su rūgštimis, rūgščių oksidais, druskomis, amfoteriniais oksidais ir hidroksidais.

Kaustinė soda naudojama dideliais kiekiais naftos produktams valyti. popieriaus ir tekstilės pramonėje, muilo ir pluošto gamybai.

Kaustinis kalis yra brangesnis ir naudojamas rečiau. Pagrindinė jo taikymo sritis yra gamyba skystas muilas.

Šarminių metalų druskos– joninės struktūros kietos kristalinės medžiagos. Svarbiausi iš jų yra karbonatai, sulfatai ir chloridai.

Dauguma šarminių metalų druskų gerai tirpsta vandenyje (išskyrus ličio druskas: Li 2 CO 3, LiF, Li 3 PO 4).

Su daugiabazinėmis rūgštimis šarminiai metalai sudaro ir vidutines (E 2 SO 4, E 3 PO 4, E 2 CO 3, E 2 SO 3 ir kt.), ir rūgštines (ENSO 4, EN 2 PO 4, E 2 NPO 4, ENSO 3 ir kt.) druskos.

Na 2 CO 3 – natrio karbonatas, sudaro kristalinį hidratą Na 2 CO 3 ∙10H 2 CO 3, žinomą kaip kristalinė soda, kuris naudojamas stiklo, popieriaus ir muilo gamyboje. Tai vidutinė druska.

Geriau žinomas kasdieniame gyvenime rūgštinė druska– natrio bikarbonatas NaHCO 3, naudojamas maisto pramonė(kepimo soda) ir medicinoje (kepimo soda).

K 2 CO 3 – kalio karbonatas, techninis pavadinimas – kalis, naudojamas skysto muilo gamyboje ir ugniai atspariam stiklui ruošti, taip pat kaip trąša.

Na 2 SO 4 ∙10H 2 O – natrio sulfato kristalinis hidratas, techninis pavadinimas Glauberio druska, naudojamas sodos ir stiklo gamybai, taip pat kaip vidurius laisvinanti priemonė.

NaCl – natrio chloridas, arba valgomoji druska, yra svarbiausia žaliava chemijos pramonėje ir plačiai naudojama kasdieniame gyvenime.

2. IA grupės s elementų biologinis vaidmuo. Jų naudojimas medicinoje

Cheminis elementas, E

10 -4 %

0,08%

0,23%

10 -5 %

10 -4 %

Įvairių junginių pavidalo šarminiai metalai yra žmogaus ir gyvūnų audinių dalis.

Natris ir kalis yra gyvybiškai svarbūs elementai, kurie nuolat yra organizme ir dalyvauja medžiagų apykaitoje. Ličio, rubidžio ir cezio taip pat nuolat yra organizme, tačiau jų fiziologinis ir biocheminis vaidmuo menkai suprantamas. Jie gali būti klasifikuojami kaip mikroelementai.

Žmogaus kūne šarminiai metalai randami E + katijono pavidalu.

Panašumai elektroninė struktūrašarminių metalų jonų, taigi ir fizikines bei chemines junginių savybes lemia jų poveikio biologiniams procesams artumas. Skirtumai tarp elektroninė struktūra nustatyti skirtingus jų biologinius vaidmenis. Tuo remiantis galima numatyti šarminių metalų elgesį gyvuose organizmuose.

Taigi tarpląsteliniame skystyje kaupiasi natris ir litis, o tarpląsteliniame – kalis, rubidis ir cezis. Ličio ir natrio biologinis poveikis yra ypač artimas. Pavyzdžiui, jie labai panašūs savo fermentus aktyvuojančiomis savybėmis.

Natrio ir ličio savybių panašumas lemia jų pakeičiamumą organizme. Šiuo atžvilgiu, kai į organizmą patenka per daug natrio ar ličio jonų, jie gali lygiaverčiai pakeisti vienas kitą. Tai yra natrio chlorido skyrimo pagrindas apsinuodijus ličio druska. Pagal Le Chatelier principą natrio ir ličio jonų pusiausvyra organizme pasislenka link Li + jonų pašalinimo, dėl to sumažėja jo koncentracija ir pasiekiamas gydomasis poveikis.

Rubidis ir cezis savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis yra artimi kalio jonams, todėl panašiai elgiasi ir gyvuose organizmuose. Tirtose sistemose kalis, rubidis ir cezis yra sinergistai, o su ličiu – antagonistai. Rubidžio ir kalio panašumas yra pagrindas kalio druskų patekimui į organizmą apsinuodijus rubidžio druskomis.

Natris ir kalis, kaip taisyklė, yra antagonistai, tačiau kai kuriais atvejais daugelio fizikinių ir cheminių savybių panašumas lemia jų kaitą gyvuose organizmuose. Pavyzdžiui, padidėjus natrio kiekiui organizme, padidėja kalio išsiskyrimas per inkstus, t.y., pasireiškia hipokalemija.

Ličio. Ličio kiekis žmogaus organizme yra apie 70 mg (10 mmol). Litis yra vienas vertingiausių mikroelementų arba, kaip jie dar vadina, mini metalų. Litis kadaise buvo naudojamas podagrai ir egzemai gydyti. Ir 1971 m Žurnale „Medicinos žinios“ pasirodė įdomi žinutė: tose vietose, kur yra geriamojo vandens didelis skaičius ličio, žmonės malonesni ir ramesni, tarp jų mažiau nemandagių žmonių ir barnių, žymiai mažiau psichikos ligų. Buvo atskleistos psichotropinės šio metalo savybės. Litis pradėtas vartoti nuo depresijos, hipochondrijos, agresyvumo ir net priklausomybės nuo narkotikų.

Tačiau litis gali būti ir „geras“, ir „blogas“. Buvo atvejų, kai gydant ličio injekcijomis pasireiškė stiprus medžiagų apykaitos sutrikimas ir rimtų to pasekmių neišvengiama.

Aukštesniųjų gyvūnų ličio junginiai koncentruojasi kepenyse, inkstuose, blužnyje, plaučiuose, kraujyje ir piene. Didžiausias ličio kiekis randamas žmogaus raumenyse. Biologinis ličio, kaip mikroelemento, vaidmuo dar nėra iki galo išaiškintas.

Įrodyta, kad ląstelių membranų lygyje, patekę į ląsteles, ličio jonai konkuruoja su natrio jonais. Akivaizdu, kad natrio jonų pakeitimas ląstelėse ličio jonais yra susijęs su didesniu ličio junginių kovalentiškumu, dėl to jie geriau tirpsta fosfolipiduose.

Nustatyta, kad kai kurie ličio junginiai turi teigiamą poveikį manijos depresija sergantiems pacientams. Iš virškinamojo trakto absorbuojami ličio jonai kaupiasi kraujyje. Ličio jonų koncentracijai pasiekus 0,6 mmol/l ir daugiau, mažėja emocinė įtampa, silpsta maniakinis susijaudinimas. Tačiau ličio jonų kiekis kraujo plazmoje turi būti griežtai kontroliuojamas. Tais atvejais, kai ličio jonų koncentracija viršija 1,6 mmol/l, galimi neigiami reiškiniai.

Dabar žinoma, kad be psichotropinio poveikio, litis turi savybių, apsaugančių nuo sklerozės, širdies ligų ir tam tikru mastu diabeto bei hipertenzijos. Jis „padeda“ magniui apsaugoti nuo sklerozės.

1977 metų pabaigoje Paskelbti Krokuvos hematologijos klinikoje atliktų tyrimų rezultatai. Tyrimai buvo skirti ličio įtakai hematopoetinė sistema. Paaiškėjo, kad šis mikroelementas suaktyvina dar nežuvusių kaulų čiulpų ląstelių veiklą. Atliktas atradimas gali žaisti svarbus vaidmuo kovojant su kraujo vėžiu. Tyrimai vis dar vyksta. Norėčiau tikėti, kad jų rezultatai atneš neįkainojamą pagalbą žmonėms.

Natrio. 70 kg sveriančio žmogaus organizme natrio yra apie 60 g (2610 mmol). Iš šio kiekio 44% natrio yra tarpląsteliniame skystyje ir 9% tarpląsteliniame skystyje.

Likęs natrio kiekis randamas kauliniame audinyje, kuris yra Na + jonų nusėdimo organizme vieta. Apie 40% kauliniame audinyje esančio natrio dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose, todėl skeletas yra natrio jonų donoras arba akceptorius, o tai padeda palaikyti pastovią natrio jonų koncentraciją tarpląsteliniame skystyje.

Natris yra pagrindinis tarpląstelinis jonas. Natrio žmogaus organizme daugiausia yra tirpių druskų pavidalu NaCl chloridas, Na 3 PO 4 fosfatas ir NaHCO 3 bikarbonatas.

Natris pasiskirsto visame kūne: kraujo serume, smegenų skystyje, akių skystyje, virškinimo sultyse, tulžyje, inkstuose, odoje, kauliniame audinyje, plaučiuose, smegenyse.

Natrio jonai atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant nuoseklumą vidinė aplinkažmogaus organizmas, dalyvauja palaikant pastovią osmosinis slėgis biofluids, užtikrina organizmo rūgščių-šarmų pusiausvyrą. Natrio jonai dalyvauja reguliuojant jonų mainus ir veikia fermentų veiklą. Kartu su kalio, magnio, kalcio ir chloro jonais natrio jonai dalyvauja pernešime nerviniai impulsai per membranas nervų ląstelės ir palaiko normalų raumenų ląstelių jaudrumą.

Pasikeitus natrio kiekiui organizme, sutrikus nervų, širdies ir kraujagyslių bei kitų sistemų veiklai, sklandžiai ir griaučių raumenys. Natrio chloridas NaCl yra pagrindinis druskos rūgšties šaltinis skrandžio sulčių.

Natris į žmogaus organizmą patenka daugiausia valgomosios druskos NaCl pavidalu. Tikrasis organizmo paros natrio poreikis yra 1g, nors vidutinis šio elemento suvartojimas siekia 4 - 7g.

Nuolatinis per didelis NaCI vartojimas prisideda prie hipertenzijos atsiradimo. Sveiko žmogaus organizme išlaikoma pusiausvyra tarp suvartojamo ir pašalinamo natrio kiekio. Apie 90 % suvartoto natrio išsiskiria su šlapimu, o likusi dalis – su prakaitu ir išmatomis.

Taigi, apibendrinant: natrio jonai atlieka svarbų vaidmenį:

osmosinei homeostazei užtikrinti

organizmo rūgščių ir šarmų pusiausvyrai užtikrinti

reguliuojant vandens apykaitą

fermentų darbe

perduodant nervinius impulsus

raumenų ląstelių darbe

Izotoninis tirpalasNaCI (0,9%) injekciniam, jis skiriamas po oda, į veną ir klizmuose esant dehidratacijai ir apsinuodijimui, taip pat naudojamas žaizdoms, akims, nosies gleivinei plauti, taip pat įvairiems vaistams tirpinti.

Hipertoniniai sprendimaiNaCI (3-5-10%) Išoriškai naudojamas kompresų ir losjonų pavidalu pūlingoms žaizdoms gydyti. Tokių kompresų naudojimas pagal osmoso dėsnį skatina pūlių atsiskyrimą nuo žaizdų ir bakterijų plazmolizę (antimikrobinis poveikis). Apsinuodijus AgNO 3, kuris virsta mažai tirpiu ir netoksišku sidabro chloridu, skrandžio plovimui per burną skiriamas 2-5 % NaCI tirpalas:

Ag + + CI - = AgCI (t)

Geriama soda(natrio bikarbonatas, sodos bikarbonatas) naudojamas NaHCO 3 įvairių ligų kartu su padidėjusiu rūgštingumu – acidoze (diabetu ir kt.). Rūgštingumo mažinimo mechanizmas yra NaHCO 3 sąveika su rūgštiniais produktais. Tokiu atveju susidaro organinių rūgščių natrio druskos, kurios daugiausia išsiskiria su šlapimu, ir anglies dioksidas, kuris palieka kūną su iškvepiamu oru:

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

NaHCO 3 taip pat vartojamas esant padidėjusiam skrandžio sulčių rūgštingumui, skrandžio opai ir dvylikapirštės žarnos. Vartojant NaHCO 3, vyksta druskos rūgšties pertekliaus neutralizavimo reakcija:

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

Reikėtų nepamiršti, kad geriamąją sodą reikia naudoti atsargiai, nes... gali sukelti daugybę šalutinių poveikių.

Kepimo sodos tirpalai naudojami skalavimui, plovimui nuo uždegiminių akių ligų, viršutinės dalies gleivinės. kvėpavimo takai. NaHCO 3 kaip antiseptiko veikimas pagrįstas tuo, kad dėl hidrolizės vandeninis sodos tirpalas pasižymi šiek tiek šarminėmis savybėmis:

NaHCO 3 + H 2 O ↔ NaOH + H 2 CO 3

Kai mikrobų ląstelės yra veikiamos šarmų, įvyksta ląstelių baltymų nusodinimas ir dėl to mikroorganizmai miršta.

Glauberio druska(natrio sulfatas) Na 2 SO 4 ∙10H 2 O naudojamas kaip vidurius laisvinantis vaistas. Ši druska lėtai pasisavinama iš žarnyno, todėl žarnyno ertmėje ilgą laiką palaikomas padidėjęs osmosinis slėgis. Dėl osmoso žarnyne kaupiasi vanduo, jo turinys suskystėja, sustiprėja žarnyno susitraukimai, greičiau pasišalina išmatos.

Boraksas(natrio tetraboratas) Na 2 B 4 O 7 ∙10H 2 O naudojamas išorėje kaip antiseptikas skalavimui, plovimui ir tepimui. antiseptinis borakso poveikis yra panašus į kepimo sodos poveikį ir yra susijęs su šarmine aplinkos reakcija vandeninis tirpalasši druska, taip pat su boro rūgšties susidarymu:

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

Natrio hidroksidas 10% NaOH tirpalo pavidalu jis yra įtrauktas į silano sudėtį, naudojamą ortopedinėje praktikoje liejant ugniai atsparius modelius gaminant kietus protezus iš kobalto-chromo lydinio.

Radioaktyvus izotopas 24 Na naudojamas kaip atsekamoji medžiaga kraujo tėkmės greičiui nustatyti, taip pat jis naudojamas kai kurioms leukemijos formoms gydyti.

Kalis. 70 kg sveriančio žmogaus organizme kalio yra apie 160 g (4090 mmol). Kalis yra pagrindinis tarpląstelinis katijonas, kuris sudaro 2/3 bendras skaičius aktyvūs ląstelių katijonai. Daugeliu atvejų kalis yra natrio antagonistas.

98% viso organizme esančio kalio kiekio yra ląstelėse ir tik apie 2% yra tarpląsteliniame skystyje. Kalis pasiskirsto visame kūne. Jo topografija: kepenys, inkstai, širdis, kaulinis audinys, raumenys, kraujas, smegenys ir kt.

Kalio jonai K+ vaidina svarbų vaidmenį fiziologiniai procesai:

raumenų susitraukimas

normaliai širdies veiklai

dalyvauja perduodant nervinius impulsus

mainų reakcijose

suaktyvina daugelio fermentų, esančių ląstelės viduje, darbą

reguliuoja rūgščių ir šarmų pusiausvyrą

Jis turi apsauginių savybių nuo nepageidaujamo natrio pertekliaus poveikio ir normalizuoja kraujospūdį. Žmonių, valgančių daug kalio turinčių daržovių – vegetarų – organizme kalio ir natrio kiekis yra subalansuotas. Šie žmonės dažniausiai turi žemesnį kraujospūdį nei jų mėsą mėgstantys bendrapiliečiai.

Turi antisklerozinį poveikį

Kalis turi savybę pagerinti šlapimo susidarymą

Suaugęs žmogus per dieną su maistu paprastai suvartoja 2–3 g kalio. Kalio jonų koncentracija ekstraląsteliniame skystyje, įskaitant plazmą, paprastai yra 3,5 - 5,5 mmol/l, o tarpląstelinio kalio koncentracija yra 115 - 125 mmol/l.

Rubidis ir cezis. Pagal jų kiekį žmogaus organizme rubidis ir cezis priskiriami mikroelementams. Jie nuolat yra organizme, tačiau jų biologinis vaidmuo dar nėra išaiškintas.

Rubidis ir cezis randami visuose tirtuose žinduolių ir žmonių organuose. Patekę į organizmą su maistu, jie greitai pasisavinami iš virškinamojo trakto į kraują. Vidutinis rubidžio kiekis kraujyje yra 2,3-2,7 mg/l, o jo koncentracija eritrocituose beveik tris kartus didesnė nei plazmoje. Rubidis ir cezis labai tolygiai pasiskirsto organuose ir audiniuose, o rubidis daugiausia kaupiasi raumenyse, o cezis patenka į žarnyną ir reabsorbuojamas jo nusileidžiančiose atkarpose.

Rubidžio ir cezio vaidmuo kai kuriuose fiziologiniuose procesuose yra žinomas. Šiuo metu nustatytas šių elementų stimuliuojantis poveikis kraujotakos funkcijoms ir jų druskų vartojimo veiksmingumas esant hipotenzijai. įvairios kilmės. I. P. Pavlovo laboratorijoje S. S. Botkinas nustatė, kad cezio ir rubidžio chloridai sukelia padidėjimą kraujospūdis ilgą laiką ir kad šis poveikis daugiausia susijęs su padidėjusiu širdies ir kraujagyslių sistemos aktyvumu bei periferinių kraujagyslių susiaurėjimu.

Būdamas visiškas kalio analogas, rubidis kaupiasi ir tarpląsteliniame skystyje ir įvairiuose procesuose gali pakeisti lygiavertį kalio kiekį. Sinergizmas (cheminis) yra dviejų (ar daugiau) veiksnių vienu metu bendras poveikis, pasižymintis tuo, kad toks bendras poveikis žymiai viršija kiekvieno atskiro komponento poveikį. Kalio sinergistas rubidis aktyvina daugelį tų pačių fermentų kaip ir kalis.

Radioaktyvieji izotopai 137 Cs ir 87 Rb naudojami piktybinių navikų radioterapijai, taip pat kalio apykaitai tirti. Dėl greito skilimo jie netgi gali patekti į organizmą, nebijant ilgalaikio žalingo poveikio.

frankas. Tai gautas radioaktyvus cheminis elementas dirbtinai. Yra įrodymų, kad francis gali selektyviai kauptis navikuose ankstyviausiose jų vystymosi stadijose. Šie stebėjimai gali būti naudingi diagnozuojant vėžį.

Taigi, Iš IA grupės elementų Li, Rb, Cs yra fiziologiškai aktyvūs, o Na ir K yra gyvybiškai svarbūs. Li ir Na fizikinių ir cheminių savybių panašumas dėl jų atomų elektroninės sandaros panašumo pasireiškia ir biologiniu katijonų veikimu (akumuliacija ekstraląsteliniame skystyje, pakeičiamumas). Panašus elementų katijonų biologinio veikimo pobūdis ilgus laikotarpius– K + , Rb + , Cs + (kaupimasis ląsteliniame skystyje, pakeičiamumas) taip pat yra dėl jų elektroninės struktūros ir fizikinių ir cheminių savybių panašumo. Tai yra natrio ir kalio preparatų, skirtų apsinuodijimui ličio ir rubidžio druskomis, naudojimo pagrindas.

3. Šarminių metalų patekimo keliai

į žmogaus organizmą

Cheminių elementų patekimo į žmogaus organizmą būdai yra įvairūs, jie pateikti diagramoje:

Žmogaus

Evoliucijos procese nuo neorganinių iki bioorganinių medžiagų tam tikrų cheminių elementų panaudojimo biologinių sistemų kūrime pagrindas yra natūrali atranka.

Lentelėje pateikti duomenys apie I A grupės elementų – šarminių metalų – kiekį žemės plutoje, jūros vandenyje, augalų ir gyvūnų organizmuose bei žmogaus organizme ( masės dalis V %).

Lentelėje matyti, kad kuo didesnė elemento gausa žemės plutoje, tuo daugiau jo yra žmogaus kūne.

Li

Na

K

Rb

Cs

Žemės pluta

6,5∙10 -3

0,03

tikslius duomenis

Nr

Dirvožemis

3∙10 -3

0,63

1,36

5∙10 -3

jūros vanduo

1,5∙10 -5

1,06

0,038

2∙10 -5

Augalai

1∙10 -5

0,02

5∙10 -4

Gyvūnai

10 -4

0,27

10 -5

Žmogaus

10 -4

0,08

0,23

10 -5

10 -4

Žmogaus organizmui būtiniausi šarminiai metalai yra natris ir kalis. Beveik visi elementai į žmogaus organizmą patenka daugiausia su maistu.

Ličio šaltiniai.

Ličio yra kai kuriuose mineraliniuose vandenyse, taip pat jūros ir akmens druskoje. Aptinkama ir augaluose, tačiau jo koncentracija, kaip ir bet kokių mikroelementų, priklauso ne tik nuo augalo rūšies ir dalies, bet ir nuo metų ir net paros laiko, nuo rinkimo sąlygų ir oro, taip pat nuo ploto. kur auga šis augalas.

Mūsų šalyje ličio tyrimus atliko Geochemijos instituto, pavadinto akad. V. I. Vernadskis Maskvoje. Nustatyta, kad antžeminėse augalų dalyse yra daugiau ličio nei šaknyse. Daugiausia ličio yra rožinių, gvazdikėlių ir nakvišų šeimų augaluose, tarp kurių yra pomidorai ir bulvės. Nors vienoje šeimoje jos turinio skirtumas gali būti didžiulis – keliasdešimt kartų. Tai priklauso nuo geografinė padėtis ir ličio kiekis dirvožemyje.

Natrio šaltiniai.

Natrio yra įvairiuose maisto prieduose kaip mononatrio glutamatas (kvapioji medžiaga), natrio sacharinas (saldiklis), natrio nitratas (konservantas), natrio askorbatas (antioksidantas) ir natrio bikarbonatas (kepimo soda), taip pat kai kuriuose vaistai(antacidiniai vaistai). Tačiau didžioji dalis maiste esančio natrio gaunama iš druskos.
NaCl lygis yra palyginti mažas maisto produktai, kuriems nebuvo taikomas specialus gydymas. Tačiau druska kelis šimtmečius buvo naudojama kaip konservantas ir kvapioji medžiaga. Jis taip pat naudojamas kaip dažiklis, užpildas ir fermentacijos procesui kontroliuoti (pavyzdžiui, kepant duoną). Dėl šios priežasties jo dedama į tokius maisto produktus kaip kumpis, dešrelės, šoninė ir kiti mėsos gaminiai, rūkyta žuvis ir mėsa, konservuotos daržovės, dauguma sviesto, margarinas, sūris, nesaldinti maisto produktai, užkandžiai ir grūdai, kuriuos valgome namuose. pusryčiai.

Rekomenduojamas natrio suvartojimas yra 1,5 gramo per dieną. Druskos perteklius maiste yra susijęs su padidėjusia skrandžio vėžio tikimybe ir kenkia inkstams, ypač jei jie turi kokių nors problemų su šlapimo sistema. Druskos perteklius yra vienas iš pagrindinių gyvenimo būdo veiksnių, sukeliančių hipertenziją. Jei hipertenzija yra besimptomė, tai padidina širdies ir kraujagyslių ligų bei insulto riziką. Dabartinės hipertenzijos prevencijos gairės parodė, kad veiksmingiausia dieta aukšto kraujospūdžio profilaktikai ir gydymui turėtų būti mažai natrio ir riebalų turinčių daug neriebių pieno produktų (kalcio šaltinio) ir vaisių bei daržovių. (kalio šaltinis). Taigi svarbu keisti mitybą kaip visumą, o ne sutelkti dėmesį į kurį nors vieną dietos komponentą. Kiti svarbūs teigiami veiksniai yra fizinis aktyvumas, normalus kūno svoris.
Žmonės, sergantys inkstų ligomis, ir labai maži vaikai negali toleruoti didelio natrio kiekio, nes jų inkstai negali jo pašalinti. Dėl šios priežasties neturėtumėte dėti druskos į mažų vaikų maistą.

Pagal įstatymus maisto produktų etiketėse turi būti nurodytas natrio kiekis, tačiau kai kurie gamintojai nepaiso šios taisyklės ir nurodo druskos kiekį.

Mes prisimename: „ Stalo druska gali erzinti mūsų sveikata!»

Kalio šaltiniai.

Geriausias kalio šaltinis yra augalinis maistas. Tai arbūzai, melionai, apelsinai, mandarinai, bananai, džiovinti vaisiai (figos, abrikosai, erškėtuogės). Uogose, kuriose gausu kalio, yra bruknės, braškės, juodieji ir raudonieji serbentai. Taip pat daug kalio yra daržovėse (ypač bulvėse), ankštinėse daržovėse, viso grūdo produktuose, ryžiuose.

Organizmo reakcija į kalio trūkumą.

Trūkstant kalio organizme, pastebimas raumenų silpnumas, žarnyno vangumas ir širdies funkcijos sutrikimas.

„Dar neatsikėliau, jau pavargau“ – taip gydytoja vaizdžiai ir aiškiai apibūdina kalio trūkumą organizme. Mažas kalio kiekis organizme dažniausiai sukelia asteniją (protinį ir fizinį išsekimą, nuovargį), inkstų funkcijos sutrikimą ir antinksčių žievės išeikvojimą. Kyla pavojus, kad gali sutrikti medžiagų apykaitos procesai ir laidumas miokarde.

Kalio trūkumas mažina darbingumą, lėtina žaizdų gijimą ir sutrikdo nervų ir raumenų laidumą. Pastebima išsausėjusi oda, plaukų blyškumas ir silpnumas (tai kelia rimtą susirūpinimą, ypač moterims ir merginoms).

Staigi mirtis gali ištikti didėjant stresui. Yra blogas nervinių impulsų perdavimas. Diuretikai (diuretikai) mažina kalio pasisavinimą. Ruošiant maistą būtina atkreipti dėmesį į tai, kad kalio junginiai būtų tirpūs vandenyje. Ši aplinkybė reikalauja, kad gaminius, kurių sudėtyje yra jo, prieš pjaustant išplauti ir išvirti nedideliame kiekyje vandens.

Beje, tradicinė medicina tuo tiki troškimas Alkoholio vartojimas siejamas su kalio trūkumu organizme.

Naudoti kalio išeikvojimui kalio chloridas KCl 4 - 5 kartus per dieną, 1 g.

Organizmo reakcija į kalio perteklių.

Esant kalio pertekliui organizme, slopinamos pagrindinės širdies funkcijos: sumažėja širdies raumens jaudrumas, sulėtėja širdies ritmas, pablogėja laidumas, susilpnėja širdies susitraukimų jėga. Didelės koncentracijos kalio jonai sukelia širdies sustojimą diastolėje (širdies skilvelių susitraukimo fazėje). Toksiška kalio dozė yra 6 g. Mirtina dozė yra 14 g. Kalio druskos gali būti toksiškos organizmui dėl anijono, susieto su kalio jonu, pavyzdžiui, KCN (kalio cianidas).

Norėdami reguliuoti šių maistinių medžiagų kiekį, galite atsižvelgti į duomenis, pateiktus šioje lentelėje.

4. Praktinė dalis

Patirtis 1.Liepsnos dažymas junginiais.

Vienas iš šarminių metalų junginių kokybinio aptikimo metodų yra pagrįstas jų gebėjimu nuspalvinti degiklio liepsną.

Šarminių metalų druskų tirpalai turi būti pilami į mėgintuvėlius. Geležinę vielą nuplaukite druskos rūgštyje ir padegkite degiklio liepsnoje.

Tada reikia sudrėkinti laidą tiriamos druskos tirpalu ir įpilti į liepsną.

Druskos, kuriose yra ličio katijonų, taip pat ličio nuspalvinti liepsnas raudona spalva, natrio katijonai ir metalas natrio– V geltona, kalio katijonai ir metalas kalio nuspalvinti liepsnas violetinė spalva. Norėdami geriau stebėti, galite matyti spalvą per mėlyną stiklą.

Taigi Li +, Na + ir K + jonai buvo aptikti druskų LiCl, NaCl, Na 2 CO 3, Na 2 SO 4, NaNO 3, KCl, KNO 3, K 2 CO 3 tirpaluose.

Patirtis 2.Šarminių metalų sąveika su vandeniu.

Į stiklinę vandens įdėkite metalo gabalėlį, kruopščiai nuvalytą nuo oksido plėvelės. Ištirpinus metalą, tirpalo terpė buvo tiriama naudojant fenolftaleiną.

Atlikite šį eksperimentą su ličio, natrio ir kalio gabalėliais. Reakcija su kaliu buvo aktyviausia, ją lydėjo kalio degimas, buvo stebimos violetinės kibirkštys ir dujų išsiskyrimas. Natris reagavo su vandeniu, išskirdamas geltonas kibirkštis, o ličio reagavo ramiausiai.

Gauti tirpalai su fenolftaleinu tapo tamsiai raudonos spalvos, o tai rodo, kad tirpale yra šarmų.

2Li + 2H2O = 2LiOH + H2

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

2K + 2H2O = 2KOH + H2

Patirtis 3. Natrio ir kalio druskų hidrolizė.

Druskos tirpalo aplinkos pobūdis tiriamas naudojant rūgščių-šarmų indikatorius.

Susidarė universalūs indikatoriniai popieriai, panardinti į šarminių metalų druskų tirpalus silpnos rūgštys Na 2 CO 3 ir K 2 CO 3 pasidarė mėlyni, o tai rodo šarminė reakcija sprendimus. tirpaluose įvyko hidrolizė - druskų sąveika su vandens molekulėmis:

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

Stiprių rūgščių druskų NaNO 3, KNO 3, NaCl, KCl, LiCl tirpalai rodė neutralią aplinką (indikatoriaus popieriaus spalva nepakito), vadinasi, šių druskų hidrolizė nevyksta.

Išvados

Kodėl taip svarbu žinoti cheminių elementų kiekį organizme?

Cheminiai elementai, skirtingai nei daugelis organinių medžiagų, nesintetinami organizme, o patenka iš išorės su maistu, oru, per odą ir gleivines. Todėl cheminių elementų nustatymas leidžia sužinoti apie:

kiek tavo kūnas atitinka idealą (beje, apie 20 % žmonių neturi jokių nukrypimų ir todėl gyvena harmonijoje su gamta);

Ar teisingai maitinatės, ar jūsų mityba suteikia reikiamą maistinių medžiagų rinkinį;

Ar žalingi įpročiai kenkia organizmui?

kiek saugi yra aplinka, kurioje gyvenate; maistas, kurį valgote; Jūsų darbo vieta;

gerai funkcionuoja skrandis, žarnynas, kepenys, inkstai, oda, reguliuojant maistinių medžiagų pasisavinimo ir išskyrimo procesus;

ar tu neturi lėtinės ligos ar polinkis į juos;

Ar su jumis elgiamasi teisingai?

Kokios ligos yra labiausiai susijusios su elementų disbalansu?

Visų pirma tai yra:

sumažėjęs imunitetas;

odos, plaukų, nagų ligos;

skoliozė, osteoporozė, osteochondrozė;

hipertenzija;

alergijos, įskaitant bronchinę astmą;

diabetas, nutukimas;

širdies ir kraujagyslių sistemos ligos;

kraujo ligos (anemija);

žarnyno disbiozė, lėtinis gastritas, kolitas;

nevaisingumas, sumažėjusi potencija vyrams;

sutrikęs vaikų augimas ir vystymasis.

Ilgametė gydytojų patirtis rodo, kad daugiau nei 80% gyventojų turi daugiau ar mažiau ryškų mikroelementų disbalansą. Todėl, jei turite , turėtumėte į tai atkreipti dėmesį!

Daugelis mokslininkų mano, kad gyvame organizme ne tik yra visų cheminių elementų, bet kiekvienas iš jų atlieka tam tikrą biologinę funkciją.

Mes išsiaiškinome tik vienos cheminių elementų grupės biologinį vaidmenį. Šarminiai metalai yra nepaprastai svarbūs žmonių sveikatai, kaip ir dauguma kitų. Žmogaus sveikatai labai svarbu palaikyti optimalią kiekvieno elemento koncentraciją: žalingas tiek elemento trūkumas, tiek jo perteklius.

Stabilumas cheminė sudėtis organizmas yra viena iš svarbiausių ir būtiniausių sąlygų normaliam jo funkcionavimui .

Yra klaidinga, nors ir plačiai paplitusi nuomonė apie galimybę ištaisyti žmogaus kūno elementinės sudėties disbalansą praturtinant mitybą tam tikrais produktais, kuriuose yra būtinų mineralinių elementų. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad būtinų makro ir mikroelementų buvimas maiste ir vandenyje (tai ypač akivaizdu kaimo gyventojams) labai priklauso nuo vadinamųjų „vietinių biogeocheminis ciklas„elementai, lemiantys makro- ir mikroelementų kiekį maistiniuose augaluose ir gyvūnuose.

Tam tikrų elementų trūkumas arba perteklius žmogaus organizme, kaip taisyklė, yra šių elementų trūkumo ar pertekliaus, patenkančio per maisto grandinę: nuo dirvožemio iki augalų ir gyvūnų iki žmonių, pasekmė. Išsivysčius kurio nors elemento trūkumui, mitybos korekcijos nepakanka, net jei tam naudojami kitų regionų produktai, kurių dirvožemiai praturtinti reikiamu mikroelementu.

Tik individualus specialių mineralinių ir kitų preparatų, skirtų organizmo mikroelementų pusiausvyrai normalizuoti, pasirinkimas suteiks realią ir efektyvią pagalbą patologinei būklei išsivystyti.

Pabaigoje pateikiame žmonių įsakymus ir mokslinė medicina kuriuos turi žinoti visi:

Viskas su viskuo susiję.

Viskas turi kažkur dingti.

Gamta žino geriausiai.

Nieko neateina nemokamai.

Naudota literatūra

1. Gabrielyan O.S. Chemija, 9 kl., Vadovėlis ugdymo įstaigoms. - M. „Bustard“, 2001 m

2. Glinka N.L. Bendroji chemija, Vadovėlis universitetams. - L. “Chemija”, 1983m

3. Bendroji chemija. Biogeninių elementų chemija. Vadovėlis medui. specialistas. skambinti. Yu.A. Ershovas ir kiti - M. absolventų mokykla“, 1993 m

4. Sychev A.P., Fadeev G.N. Metalų chemija. Studijų vadovas. – M. „Švietimas“, 1984 m

5. MHTML. Daryk c umentas. integruota pamoka „Šarminiai metalai“. Festivalis „Atvira pamoka“, 2003 m

6.

7.

Iš visos periodinės lentelės dauguma elementai atstovauja metalų grupei. amfoteriniai, pereinamieji, radioaktyvūs – jų labai daug. Visi metalai atlieka didžiulį vaidmenį ne tik gamtoje ir žmogaus biologiniame gyvenime, bet ir įvairiose pramonės šakose. Ne veltui XX amžius buvo vadinamas „geležimi“.

Metalai: bendrosios charakteristikos

Visi metalai turi bendrų cheminių ir fizinių savybių, pagal kurias juos lengva atskirti nuo nemetalinių medžiagų. Taigi, pavyzdžiui, pastatas kristalinė gardelė leidžia jiems būti:

• elektros srovės laidininkai;
• geri šilumos laidininkai;
• kalus ir plastiškas;
• patvarus ir blizgus.

Žinoma, tarp jų yra skirtumų. Kai kurie metalai šviečia sidabro spalvos, kiti - labiau matinė balta, kiti - apskritai raudona ir geltona. Taip pat skiriasi šilumos ir elektros laidumas. Tačiau šie parametrai vis dar yra bendri visiems metalams, o nemetalai turi daugiau skirtumų nei panašumų.

Pagal cheminę prigimtį visi metalai yra reduktorius. Priklausomai nuo reakcijos sąlygų ir specifinių medžiagų, jie gali veikti ir kaip oksidatoriai, tačiau retai. Gali sudaryti daugybę medžiagų. Cheminiai junginiai metalų gamtoje randama didžiuliais kiekiais kaip rūdų ar mineralų, mineralų ir kitų uolienų dalis. Laipsnis visada yra teigiamas ir gali būti pastovus (aliuminis, natris, kalcis) arba kintamas (chromas, geležis, varis, manganas).

Daugelis iš jų yra plačiai naudojamos kaip statybinės medžiagos ir yra naudojamos dažniausiai skirtingos pramonės šakos mokslas ir technologija.

Cheminiai metalų junginiai

Tarp jų reikėtų paminėti kelias pagrindines medžiagų klases, kurios yra metalų sąveikos su kitais elementais ir medžiagomis produktai.

1. Oksidai, hidridai, nitridai, silicidai, fosfidai, ozonidai, karbidai, sulfidai ir kiti - dvejetainiai junginiai su nemetalais, dažniausiai priklauso druskų klasei (išskyrus oksidus).
2. Hidroksidai – bendroji formulė Me + x (OH) x.
3. Druska. Metalų junginiai su rūgštinėmis liekanomis. Gali skirtis:

• vidutinis;
• rūgštus;
• dvigubas;
• pagrindinis;
• kompleksas.

4. Metalų junginiai su organinėmis medžiagomis – organometalinės struktūros.

5. Metalų junginiai tarpusavyje – lydiniai, kurie gaunami įvairiais būdais.

Metalo sujungimo galimybės

Medžiagos, kuriose vienu metu gali būti dvi medžiagos skirtingi metalai ir daugiau, skirstomi į:

• lydiniai;
• dvigubos druskos;
• sudėtingi junginiai;
• intermetaliniai junginiai.

Metalų sujungimo būdai taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, lydiniams gaminti naudojamas gauto produkto lydymo, maišymo ir kietinimo būdas.

Tarpmetaliniai junginiai susidaro dėl tiesioginių cheminių reakcijų tarp metalų, dažnai sprogstamųjų (pavyzdžiui, cinko ir nikelio). Tokiems procesams reikalingos ypatingos sąlygos: labai aukšta temperatūra, slėgis, vakuumas, deguonies trūkumas ir kt.

Soda, druska, kaustinė soda – visa tai gamtoje esantys šarminių metalų junginiai. Jie egzistuoja gryna forma, sudarydami nuosėdas arba yra tam tikrų medžiagų degimo produktų dalis. Kartais jie gaunami laboratoriniu metodu. Tačiau šios medžiagos visada svarbios ir vertingos, nes supa žmogų ir formuoja jo gyvenimą.

Šarminių metalų junginiai ir jų panaudojimas neapsiriboja natriu. Druskos, tokios kaip:

• kalio chloridas;
• (kalio nitratas);
• kalio karbonatas;
• sulfatas.

Jie visi yra vertingi mineralinių trąšų, naudojamas žemės ūkyje.

Šarminiai žemės metalai – junginiai ir jų panaudojimas

Šiai kategorijai priklauso cheminių elementų sistemos pagrindinio pogrupio antrosios grupės elementai. Jų pastovus laipsnis oksidacija +2. Tai aktyvūs reduktoriai, kurie lengvai patenka į chemines reakcijas su dauguma junginių ir paprastos medžiagos. Jie viską parodo tipinės savybės metalai: blizgesys, plastiškumas, šilumos ir elektros laidumas.

Svarbiausi ir dažniausi iš jų yra magnis ir kalcis. Berilis yra amfoterinis, baris ir radis reti elementai. Visi jie gali susiformuoti šių tipų jungtys:

• intermetalinis;
• oksidai;
• hidridai;
• dvejetainės druskos (junginiai su nemetalais);
• hidroksidai;
• druskos (dvigubos, kompleksinės, rūgštinės, bazinės, vidutinės).

Apsvarstykime labiausiai svarbius ryšius praktiniu požiūriu ir jų apimtis.

Magnio ir kalcio druskos

Šarminių žemių metalų junginiai, tokie kaip druskos, turi svarbu gyviems organizmams. Juk kalcio druskos yra šio elemento šaltinis organizme. O be jo neįmanomas normalus gyvūnų skeleto, dantų, ragų, kanopų, plaukų ir kailio formavimasis ir pan.

Taigi labiausiai paplitusi šarminių žemės metalų kalcio druska yra karbonatas. Kiti jo pavadinimai:

• marmuras;
• kalkakmenis;
• dolomitas.

Jis naudojamas ne tik kaip kalcio jonų tiekėjas gyvam organizmui, bet ir kaip statybinė medžiaga, žaliava chemijos gamybai, kosmetikos pramonėje, stiklo pramonėje ir kt.

Taip pat svarbūs yra šarminių žemių metalų junginiai, tokie kaip sulfatai. Pavyzdžiui, bario sulfatas (medicininis pavadinimas „barito košė“) naudojamas rentgeno diagnostikoje. Kalcio sulfatas kristalinio hidrato pavidalu yra gipsas, randamas gamtoje. Jis naudojamas medicinoje, statyboje ir štampavimo liejiniuose.

Šarminių žemių metalų fosforas

Šios medžiagos žinomos nuo viduramžių. Anksčiau jie buvo vadinami fosforais. Šis vardas tebėra ir šiandien. Pagal savo pobūdį šie junginiai yra magnio, stroncio, bario ir kalcio sulfidai.

Tam tikru būdu apdorojus, jie gali parodyti fosforescuojančias savybes, o švytėjimas yra labai gražus, nuo raudonos iki ryškiai violetinės. Tai naudojama kelio ženklų, darbo drabužių ir kitų dalykų gamyboje.

Sudėtingi ryšiai

Medžiagos, kurių sudėtyje yra dvi ar daugiau skirtingi elementai metalinė prigimtis – sudėtingi metalų junginiai. Dažniausiai tai yra gražių ir spalvingų spalvų skysčiai. Naudojamas analitinė chemija kokybiniam jonų nustatymui.

Tokios medžiagos gali sudaryti ne tik šarminius ir šarminių žemių metalus, bet ir visus kitus. Yra hidrokso kompleksai, vandens kompleksai ir kt.