Özel (düzeltici)
körler için kapsamlı yatılı okul
ve Perm'deki görme engelli çocuklar
Özet tamamlandı
10. sınıf öğrencileri
Ponomarev Oleg,
Korşunov Artem
Danışman:
L.Yu. Zaharova,
kimya öğretmeni
Perma
giriiş
Grup I A grubu elemanlarının genel özellikleri
4 – 10
1.1. Alkali metallerin doğadaki keşfi ve dağılımının tarihi
4 – 5
5 - 6
6 – 8
8 – 9
9 – 10
Grup I A grubunun elemanlarının biyolojik rolü. Tıpta kullanımları
11 – 17
Alkali metallerin insan vücuduna giriş yolları
18 – 21
Pratik çalışma
22 – 23
Sonuçlar
24 – 25
Kullanılan literatür
giriiş
Herkesin sadece kendi sağlığını değil, kendi sağlığını da düşünmesi gereken zaman çoktan geldi. Okulda edindiğimiz bilgileri, örneğin kimyada, günlük yaşamda çok sık kullanmıyoruz. Ancak bu özel konu sağlığımız hakkında bir bilgi kaynağı haline gelebilir. Kimya sayesinde gezegenimizdeki maddelerin vücudun hayati süreçlerini ve genel olarak insan yaşamını nasıl etkilediğini, bizim için neyin yararlı olduğunu, hangi miktarlarda ve son olarak neyin zararlı olduğunu ve ne ölçüde etkilediğini öğreniyoruz.
İnsan vücudu, çevreyle bağlantısı olmadan bağımsız olarak çalışamayan karmaşık bir kimyasal sistemdir. Canlı bir organizmada neredeyse tüm kimyasal elementlerin mevcut olduğu kanıtlanmıştır: bazıları makro elementler, diğerlerinin içeriği ise ihmal edilebilir düzeydedir, bunlar mikro elementlerdir. Elementlerin vücuda girme yolları farklıdır ve bunların vücut üzerindeki etkileri çeşitlidir ancak her biri kendi biyolojik rolünü oynar.
Her bir unsurun anlamını tek bir eserde incelemek mümkün değildir. D.I. Mendeleev'in periyodik tablosunun ilk kimyasal element grubunu seçtik.
Hedef bu çalışmanın – Alkali metallerin insan vücudu için biyolojik rolünü incelemek.
Bu bağlamda IA grubu metallerinin her biri için aşağıdaki soruları açıklığa kavuşturmaya karar verdik:
her elementin atomlarının genel özellikleri ve yapısal özellikleri ile oluşturdukları maddelerin özellikleri;
elemanın vücuttaki yeri;
vücudun buna olan ihtiyacı;
elementin fazlalığı ve eksikliğinin insan sağlığına etkisi;
doğal kaynaklar;
Bir öğeyi tespit etme yöntemleri.
1. Grup I A grubu elemanlarının genel özellikleri
Dönem
Grup
İÇİNDE I A grubu, hayvanların ve insanların normal yaşamı için son derece önemli olan s elementlerini - alkali metalleri içerir. Makro elementler sodyum ve potasyum organizmalar için büyük öneme sahiptir.
3Li
11 Hayır
19 bin
37 Rb
55 C
87 Cum
1.1. Doğada keşif ve dağıtım tarihi
alkali metaller
"Alkali metaller" adı, bu grubun iki ana temsilcisinin (sodyum ve potasyum) hidroksitlerinin uzun süredir alkaliler olarak bilinmesinden kaynaklanmaktadır. Bu alkalilerden erimiş halde elektrolize tabi tutulan G. Davy, 1807'de ilk kez serbest potasyum ve sodyum aldı. J. Berzelius, 11 numaralı elemente sodyum adını vermeyi önerdi (Arapça'dan doğal- soda) ve Gilbert'in önerisiyle 19 numaralı elemente potasyum adı verildi (Arapça'dan alkali– alkali).
Geri kalan metaller daha sonra bilim adamları tarafından bileşiklerden izole edildi. Lityum, 1817'de İsveçli kimyager I. Arfvedson tarafından keşfedildi ve J. Berzelius'un önerisi üzerine lityum (Yunanca'dan) olarak adlandırıldı. lito- taş), çünkü O zamana kadar yalnızca bitki küllerinde bulunan potasyumun aksine, taşta bulunuyordu.
Rubidyum 1861'de, sezyum ise 1860'ta izole edildi. Fransiyum 1939'da yapay olarak elde edildi. Fransız araştırmacı M. Pere, aktinyumun bozunması sırasında radyoaktif bir elementtir.
Alkali metaller, çok kolay oksidasyonları nedeniyle doğada yalnızca bileşikler halinde bulunur. Doğal bileşiklerinden bazıları, özellikle sodyum ve potasyum tuzları oldukça yaygındır; birçok mineralde, bitkide ve doğal sularda bulunurlar.
Sodyum ve potasyum ortak elementlerdir: her birinin yer kabuğundaki içeriği ağırlıkça yaklaşık %2'dir. Her iki metal de çeşitli minerallerde ve silikat tipi yuvalarda bulunur.
Sodyum klorür NaCl deniz suyunda bulunur ve aynı zamanda dünyanın birçok yerinde kalın kaya tuzu birikintileri oluşturur. Bu birikintilerin üst katmanları bazen oldukça önemli miktarda potasyum içerir, esas olarak klorür KCl veya sodyum ve magnezyum KCl ∙MgCl2 ile çift tuzlar şeklinde. Ancak endüstriyel öneme sahip potasyum tuzlarının büyük birikimleri nadirdir. Bunlardan en önemlileri Rusya'daki Solikamsk yatakları (sylvinite), Almanya'daki Strassfurt yatakları ve Fransa'daki Alsas yataklarıdır.
Sodyum nitrat NaNO 3 yatakları Şili'de bulunmaktadır. Birçok gölün suyu Na 2 CO 3 soda içerir. Son olarak, Hazar Denizi'nin Kara-Boğaz-Göl Körfezi'nde büyük miktarlarda sodyum sülfat Na2SO4 bulunur ve bu tuz, kış aylarında dipte kalın bir tabaka halinde depolanır.
Lityum, rubidyum ve sezyum, sodyum ve potasyumdan çok daha az yaygındır. Lityum en yaygın olanıdır ancak onu içeren mineraller nadiren büyük birikimler oluşturur. Rubidyum ve sezyum bazı lityum minerallerinde az miktarda bulunur.
Fransiyum doğada önemsiz miktarlarda bulunur (dünyanın tamamında neredeyse 500 gram yoktur); yapay olarak elde edilir.
1.2. Alkali metal atomlarının yapısı ve özellikleri
Alkali metal atomlarının değerlik kabuğunun elektronik formülü ns 1'dir, yani. Bu elementlerin atomlarının her birinin dış enerji seviyesinin s alt seviyesinde bir değerlik elektronu vardır. Buna göre alkali metallerin kararlı oksidasyon durumu +1'dir.
IA grubunun tüm elemanları, yalnızca değerlik elektron kabuğunun değil, aynı zamanda dış kabuğun da (lityum hariç) benzer yapısıyla açıklanan özellikler açısından çok benzerdir.
Li – Na – K – Rb – Cs – Fr grubundaki bir atomun yarıçapı arttıkça değerlik elektronu ile çekirdek arasındaki bağ zayıflar. Buna göre bu seride alkali metal atomlarının iyonlaşma enerjisi azalır.
Çekirdekten çok uzakta bulunan değerlik kabuklarında bir elektron bulunan alkali metal atomları kolaylıkla bir elektrondan vazgeçerler. Bu da iyonizasyon enerjisinin düşük olmasına neden olur. İyonlaşmanın bir sonucu olarak, soy gaz atomlarının kararlı bir elektronik konfigürasyonuna sahip olan E + katyonları oluşur.
Tablo alkali metal atomlarının bazı özelliklerini göstermektedir.
karakteristik
3 Li
11 Hayır
1 9K
37 Rb
55 C
87 Cum
Değerlik elektronları
2s 1
3'ler 1
4'lü 1
5s 1
6s 1
7'ler 1
Molar kütle, g/mol
23,0
39,1
85,5
132,9
Bir atomun metalik yarıçapı, pm
Bir atomun kristal yarıçapı, pm
İyonlaşma enerjisi,
kJ/mol
Alkali metaller, metallerin en tipik temsilcileridir: metalik özellikleri özellikle belirgindir.
1.3. Alkali metaller basit maddelerdir
Yeni kesilmiş bir yüzeyde karakteristik bir parlaklığa sahip, gümüşi beyaz yumuşak maddeler (bıçakla kesilmiş). Havaya maruz kaldığında metalin parlak yüzeyi oksidasyon nedeniyle hemen matlaşır.
Hepsi hafif ve eriyebilirdir ve kural olarak yoğunlukları Li'den Cs'ye artar ve tam tersine erime noktası düşer.
karakteristik
Li
Hayır
k
Rb
C'ler
Fr
Yoğunluk, g/cm3
0,53
0,97
0,86
1,53
Sertlik (elmas = 10)
Elektrik iletkenliği (Hg = 1)
11,2
13,6
Erime noktası, C
Kaynama noktası, C
1350
Standart elektrot potansiyeli, V
3,05
2,71
2,92
2,93
2,92
Koordinasyon numarası
4, 6
4, 6
6, 8
Tüm alkali metallerin mutlak değeri büyük olan negatif standart redoks potansiyelleri vardır. Bu onları çok güçlü indirgeyici ajanlar olarak nitelendiriyor. Yalnızca lityum, kimyasal aktivite açısından birçok metalden biraz daha düşüktür.
Özelliklerinin benzerliğine rağmen sodyum ve özellikle lityum diğer alkali metallerden farklıdır. İkincisi öncelikle atomlarının yarıçaplarındaki ve elektron kabuklarının yapısındaki önemli farklılıktan kaynaklanmaktadır.
Alkali metaller kimyasal olarak en aktif elementler arasındadır. Alkali metallerin kimyasal aktivitesi atom yarıçapının artmasıyla doğal olarak artar.
Li Na K Rb Cs Fr
Kimyasal aktivite artar
Atomun yarıçapı artar
Alkali metaller neredeyse tüm metal olmayanlarla aktif olarak etkileşime girer.
Etkileşimde bulunurken oksijen ile lityum, Li20 oksitini oluşturur ve geri kalan alkali metaller, peroksitler Na202 ve süperoksitler KO2, RbO2, CsO2'yi oluşturur. Örneğin:
4Li (t) + Ö 2 (g) = 2 Li 2 Ö (t)
2Na (t) + O 2 (g) = Na 2 O 2 (t)
K (t) + O2 (g) = KO2 (t)
Alkali metaller aktif olarak reaksiyona girer halojenli EG halojenürler oluşturan; kükürtlü- E2S sülfitlerin oluşumu ile. Lityum dışındaki alkali metaller nitrojenle doğrudan reaksiyona girmez.
2E(t) + Cl 2 (g) = 2ECl (t)
2E(t) + S (t) = E 2 S (t)
Tüm alkali metaller doğrudan reaksiyona girer su ile, EON hidroksitleri - alkalileri oluşturmak ve suyu hidrojene indirgemek:
2E (t) + 2H 2 Ö (l) = 2EON (r) + H 2 (g)
Li-Cs serisinde su ile etkileşimin yoğunluğu önemli ölçüde artmaktadır.
Alkali metallerin indirgeme gücü o kadar büyüktür ki, hidrojen atomlarını bile indirgeyerek onları negatif yüklü H iyonlarına dönüştürebilirler. Bu nedenle, alkali metalleri bir jette ısıtırken hidrojen bunların hidritleri elde edilir, örneğin:
2E(t) + N 2 (g) = 2EN
1.4. Alkali metallerin uygulanması
Alkali metaller ve bileşikleri teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır.
Lityum nükleer enerjide kullanılıyor. Özellikle 6 Li izotopu, trityum üretimi için endüstriyel bir kaynak görevi görür ve 7 Li izotopu, uranyum reaktörlerinde soğutucu olarak kullanılır. Lityumun hidrojen, nitrojen, oksijen ve kükürt ile kolayca birleşebilme özelliğinden dolayı metalurjide bu elementlerin izlerini metallerden ve alaşımlardan çıkarmak için kullanılır.
Lityum ve bileşikleri aynı zamanda roketlerde yakıt olarak da kullanılıyor. Lityum bileşikleri içeren yağlayıcılar, özelliklerini geniş bir sıcaklık aralığında korur. Lityum seramik, cam ve diğer kimya endüstrilerinde kullanılmaktadır. Genel olarak modern teknolojideki önemi açısından bu metal en önemli nadir elementlerden biridir.
Güneş pillerinin yapımında sezyum ve rubidyum kullanılıyor. Işınım enerjisini elektrik akımı enerjisine dönüştüren ve fotoelektrik etki olgusunu temel alan bu cihazlar, sezyum ve rubidyum atomlarının metal üzerinde ışınım enerjisine maruz kaldıklarında değerlik elektronlarını ayırma yeteneğinden yararlanıyor.
Sodyumun en önemli uygulama alanları nükleer enerji, metalurji ve organik sentez endüstrisidir.
Nükleer enerjide, sıvı metal soğutucu olarak sodyum ve potasyum ile alaşımı kullanılır. %77,2 potasyum içeren sodyum ve potasyum alaşımı, geniş bir sıcaklık aralığında sıvı haldedir, yüksek bir ısı transfer katsayısına sahiptir ve çoğu yapısal malzemeyle etkileşime girmez.
Metalurjide, sodyum termal yöntemi kullanılarak bir dizi refrakter metal elde edilir. Ayrıca kurşun alaşımlarını güçlendirmek için katkı maddesi olarak sodyum kullanılır.
Organik sentez endüstrisinde birçok maddenin üretiminde sodyum kullanılmaktadır. Ayrıca bazı organik polimerlerin üretiminde katalizör görevi görür.
Potasyum bitki beslenmesi için önemli miktarlarda gerekli olan elementlerden biridir. Toprakta oldukça fazla miktarda potasyum tuzu bulunmasına rağmen, bunun büyük bir kısmı da bazı kültür bitkileri tarafından taşınmaktadır. Keten, kenevir ve tütün özellikle çok fazla potasyum alır. Topraktaki potasyum kaybını telafi etmek için toprağa potasyumlu gübrelerin eklenmesi gerekir.
1.5. Alkali metal bileşikleri
Oksitler E 2 HAKKINDA- katılar. Belirgin temel özelliklere sahiptirler: su, asitler ve asit oksitlerle etkileşime girerler. Örneğin:
E 2 O(t) + H 2 O(l) = 2EON (p)
Peroksitler ve süperoksitler e 2 HAKKINDA 2 ve EO 2 alkali metaller güçlü oksitleyici maddelerdir. Sodyum peroksit ve potasyum süperoksit, kapalı nesnelerde (denizaltılar, uzay araçları) karbondioksiti absorbe etmek ve oksijeni yeniden üretmek için kullanılır:
2Na202(t) + 2C02(g) = 2Na2C03(t) + O2(g)
4KO2 (t) + 2CO2 (g) = 2K2C03 (t) + 3O2 (g)
Sodyum peroksit aynı zamanda kumaş, yün, ipek vb. kumaşların ağartılmasında da kullanılır.
Alkaliler– katı, beyaz, çok higroskopik kristalli maddeler, nispeten eriyebilir ve suda yüksek oranda çözünür (LiOH hariç). Katı alkaliler ve bunların konsantre çözeltileri, proteinlerin dehidrasyonu ve alkalin hidrolizi nedeniyle kumaş, kağıt ve canlı dokular üzerinde aşındırıcı etkiye sahiptir. Bu nedenle onlarla çalışmak koruyucu önlemler gerektirir. Güçlü korozif etkilerinden dolayı bu alkalilere kostik (NaOH - kostik soda, kostik, KOH - kostik potasyum) adı verilir.
Alkaliler, büyük miktarda ısı açığa çıkarak suda iyi çözünür, güçlü çözünür bazların belirgin özelliklerini sergiler: asitler, asit oksitler, tuzlar, amfoterik oksitler ve hidroksitlerle etkileşime girerler.
Petrol ürünlerini saflaştırmak için büyük miktarlarda kostik soda kullanılır. kağıt ve tekstil endüstrilerinde sabun ve elyaf üretimi için.
Kostik potasyum daha pahalıdır ve daha az kullanılır. Ana uygulama alanı sıvı sabun üretimidir.
Alkali metal tuzları– iyonik yapıya sahip katı kristal maddeler. Bunlardan en önemlileri karbonatlar, sülfatlar ve klorürlerdir.
Alkali metal tuzlarının çoğu suda oldukça çözünür (lityum tuzları hariç: Li2C03, LiF, Li3PO4).
Polibazik asitlerle alkali metaller hem orta (E 2 SO 4, E 3 PO 4, E 2 CO 3, E 2 SO 3, vb.) hem de asidik (ENSO 4, EN 2 PO 4, E 2 NPO 4, ENSO) oluşturur 3 vb.) tuzlar.
Na2C03 - sodyum karbonat, cam, kağıt ve sabun üretiminde kullanılan kristalli soda olarak bilinen kristalli hidrat Na2C03∙10H2C03'ü oluşturur. Bu orta tuzdur.
Günlük yaşamda en yaygın olarak bilinen asidik tuz, sodyum bikarbonat NaHCO3'tür; gıda endüstrisinde (kabartma tozu) ve tıpta (kabartma tozu) kullanılır.
K2CO3 - potasyum karbonat, teknik adı - sıvı sabun üretiminde ve refrakter camın hazırlanmasında ve ayrıca gübre olarak kullanılan potas.
Hayır 2 SO 4 ∙10H 2 O – sodyum sülfat kristalli hidrat, teknik adı Glauber tuzu, soda ve cam üretiminde ve ayrıca müshil olarak kullanılır.
NaCl - sodyum klorür veya sofra tuzu kimya endüstrisindeki en önemli hammaddedir ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılır.
2. Grup IA'nın s-elementlerinin biyolojik rolü. Tıpta kullanımları
Kimyasal element, E
10 -4 %
0,08%
0,23%
10 -5 %
10 -4 %
Çeşitli bileşikler formundaki alkali metaller insan ve hayvan dokularının bir parçasıdır.
Sodyum ve potasyum vücutta sürekli olarak bulunan ve metabolizmaya katılan hayati elementlerdir. Lityum, rubidyum ve sezyum da vücutta sürekli olarak bulunur, ancak bunların fizyolojik ve biyokimyasal rolleri tam olarak anlaşılamamıştır. İz elementler olarak sınıflandırılabilirler.
İnsan vücudunda alkali metaller E+ katyonu formunda bulunur.
Alkali metal iyonlarının elektronik yapısının benzerliği ve dolayısıyla bileşiklerin fizikokimyasal özellikleri, biyolojik süreçler üzerindeki etkilerinin de benzerliğini belirler. Elektronik yapıdaki farklılıklar onların farklı biyolojik rollerini belirler. Bu temelde alkali metallerin canlı organizmalardaki davranışını tahmin etmek mümkündür.
Böylece hücre dışı sıvıda sodyum ve lityum, hücre içi sıvıda ise potasyum, rubidyum ve sezyum birikir. Lityum ve sodyum biyolojik etki açısından özellikle yakındır. Örneğin enzim aktive edici özellikleri bakımından birbirine çok benzerler.
Sodyum ve lityumun özelliklerinin benzerliği, bunların vücuttaki değiştirilebilirliğini belirler. Bu bağlamda, sodyum veya lityum iyonlarının vücuda aşırı miktarda girmesiyle, birbirlerini eşit şekilde değiştirebilirler. Bu, lityum tuzu zehirlenmesi vakalarında sodyum klorür uygulamasının temelidir. Le Chatelier prensibine uygun olarak vücuttaki sodyum ve lityum iyonları arasındaki denge, Li + iyonlarının ortadan kaldırılmasına doğru kayar, bu da konsantrasyonunun azalmasına ve terapötik bir etkinin elde edilmesine yol açar.
Rubidyum ve sezyum, fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından potasyum iyonlarına yakındır, dolayısıyla canlı organizmalarda benzer şekilde davranırlar. İncelenen sistemlerde potasyum, rubidyum ve sezyum sinerjist, lityum ile ise antagonisttir. Rubidyum ve potasyumun benzerliği, rubidyum tuzlarıyla zehirlenme durumunda potasyum tuzlarının vücuda girmesinin temelidir.
Sodyum ve potasyum, kural olarak, antagonistlerdir, ancak bazı durumlarda birçok fizikokimyasal özelliğin benzerliği, bunların canlı organizmalardaki değişimini belirler. Örneğin vücutta sodyum miktarının artmasıyla böbreklerden potasyum atılımı artar, yani hipokalemi meydana gelir.
Lityum.İnsan vücudundaki lityum içeriği yaklaşık 70 mg'dır (10 mmol). Lityum en değerli mikro elementlerden biridir veya aynı zamanda mini metaller dedikleri gibi. Lityum bir zamanlar gut ve egzamayı tedavi etmek için kullanılıyordu. Ve 1971'de "Medical News" dergisinde ilginç bir mesaj ortaya çıktı: İçme suyunun büyük miktarda lityum içerdiği bölgelerde insanlar daha nazik ve sakin, aralarında daha az kaba insan ve kavgacı var ve önemli ölçüde daha az akıl hastalığı var. Bu metalin psikotropik özellikleri ortaya çıktı. Lityum depresyon, hipokondri, saldırganlık ve hatta uyuşturucu bağımlılığı için kullanılmaya başlandı.
Ancak lityum hem “iyi” hem de “kötü” olabilir. Lityum enjeksiyon tedavisi sırasında güçlü bir metabolik bozukluğun meydana geldiği ve bunun ciddi sonuçlarının kaçınılmaz olduğu durumlar olmuştur.
Yüksek hayvanlardaki lityum bileşikleri karaciğerde, böbreklerde, dalakta, akciğerlerde, kanda ve sütte yoğunlaşır. Maksimum miktarda lityum insan kaslarında bulunur. Lityumun bir eser element olarak biyolojik rolü henüz tam olarak aydınlatılamamıştır.
Hücre zarları seviyesinde lityum iyonlarının hücrelere girerken sodyum iyonlarıyla rekabet ettiği kanıtlanmıştır. Açıkçası, hücrelerdeki sodyum iyonlarının lityum iyonlarıyla değiştirilmesi, lityum bileşiklerinin daha büyük bir kovalentliği ile ilişkilidir, bunun sonucunda bunlar fosfolipidlerde daha iyi çözünür.
Bazı lityum bileşiklerinin manik depresyon hastalarına olumlu etkisi olduğu tespit edilmiştir. Gastrointestinal sistemden emilen lityum iyonları kanda birikir. Lityum iyonlarının konsantrasyonu 0,6 mmol/l ve üzerine ulaştığında duygusal gerginlikte azalma ve manik heyecanda zayıflama olur. Ancak kan plazmasındaki lityum iyonlarının içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Lityum iyon konsantrasyonunun 1,6 mmol/l'yi aştığı durumlarda olumsuz olaylar mümkündür.
Lityumun psikotrop etkilerinin yanı sıra sklerozu, kalp hastalıklarını ve bir dereceye kadar diyabet ve hipertansiyonu önleyici özelliklere sahip olduğu artık bilinmektedir. Anti-sklerotik korumada magnezyuma “yardımcı olur”.
1977 yılı sonunda Krakow Hematoloji Kliniğinde yapılan çalışmaların sonuçları yayınlandı. Çalışmalar lityumun hematopoietik sistem üzerindeki etkisine adanmıştır. Bu mikro elementin henüz ölmemiş kemik iliği hücrelerinin etkisini aktive ettiği ortaya çıktı. Keşif, kan kanserine karşı mücadelede önemli bir rol oynayabilir. Araştırma halen devam etmektedir. Sonuçlarının insanlara çok değerli yardımlar getireceğine inanmak isterim.
Sodyum. 70 kg ağırlığındaki insan vücudundaki sodyum içeriği yaklaşık 60 g'dır (2610 mmol). Bu miktarın %44'ü hücre dışı sıvıda, %9'u hücre içi sıvıda bulunur.
Geriye kalan sodyum miktarı, Na + iyonunun vücutta biriktiği yer olan kemik dokusunda bulunur. Kemik dokusunda bulunan sodyumun yaklaşık %40'ı metabolik süreçlerde yer alır ve bu nedenle iskelet, hücre dışı sıvıda sabit bir sodyum iyonu konsantrasyonunun korunmasına yardımcı olan sodyum iyonlarının donörü veya alıcısıdır.
Sodyum ana hücre dışı iyondur. İnsan vücudu, esas olarak NaCl klorür, Na3P04 fosfat ve NaHC03 bikarbonat olmak üzere çözünebilir tuzları formunda sodyum içerir.
Sodyum vücutta dağılır: kan serumunda, beyin omurilik sıvısında, göz sıvısında, sindirim sıvılarında, safrada, böbreklerde, ciltte, kemik dokusunda, akciğerlerde, beyinde.
Sodyum iyonları, insan vücudunun iç ortamının sabitliğini sağlamada önemli bir rol oynar, biyosıvının sabit ozmotik basıncının korunmasına katılır ve vücudun asit-baz dengesini sağlar. Sodyum iyonları iyon değişiminin düzenlenmesinde rol oynar ve enzimlerin işleyişini etkiler. Potasyum, magnezyum, kalsiyum ve klor iyonlarıyla birlikte sodyum iyonu, sinir uyarılarının sinir hücrelerinin zarlarından iletilmesine katılır ve kas hücrelerinin normal uyarılabilirliğini korur.
Vücuttaki sodyum içeriği değiştiğinde sinir, kardiyovasküler ve diğer sistemlerde, düz ve iskelet kaslarında işlev bozuklukları meydana gelir. Sodyum klorür NaCl, mide suyu için ana hidroklorik asit kaynağı görevi görür.
Sodyum insan vücuduna esas olarak sofra tuzu NaCl formunda girer. Vücudun gerçek günlük sodyum ihtiyacı 1 gramdır, ancak bu elementin ortalama tüketimi 4 - 7 grama ulaşır.
Sürekli aşırı NaCI tüketimi hipertansiyonun ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Sağlıklı bir insanın vücudunda tüketilen ve atılan sodyum miktarı arasında bir denge sağlanır. Tüketilen sodyumun yaklaşık %90'ı idrarla, geri kalanı ise ter ve dışkıyla atılır.
Özetlemek gerekirse: sodyum iyonları önemli bir rol oynar:
Ozmotik homeostazın sağlanması
vücudun asit-baz dengesini sağlamak
su metabolizmasının düzenlenmesinde
enzimlerin çalışmasında
sinir uyarılarının iletilmesinde
kas hücrelerinin çalışmasında
İzotonik çözümNaCI (0,9%) enjeksiyon için dehidrasyon ve zehirlenme sırasında deri altından, damardan ve lavmanlarda uygulanır ve ayrıca yaraları, gözleri, burun mukozasını yıkamak ve ayrıca çeşitli ilaçları çözmek için kullanılır.
Hipertonik çözümlerNaCI (3-5-10%) cerahatli yaraların tedavisinde harici olarak kompres ve losyon şeklinde kullanılır. Bu tür kompreslerin kullanılması, ozmoz yasasına göre, irin yaralardan ayrılmasını ve bakterilerin plazmolizini (antimikrobiyal etki) teşvik eder. AgNO 3 zehirlenmesi durumunda, hafif çözünür ve toksik olmayan gümüş klorüre dönüştürülen mide lavajı için ağızdan% 2-5'lik bir NaCl çözeltisi reçete edilir:
Ag + + CI - = AgCI (t)
Soda içmek(sodyum bikarbonat, soda bikarbonatı) NaHCO 3, yüksek asitlik - asidozun (diyabet vb.) eşlik ettiği çeşitli hastalıklarda kullanılır. Asitliği azaltma mekanizması, NaHC03'ün asidik ürünlerle etkileşimidir. Bu durumda, büyük ölçüde idrarla atılan organik asitlerin sodyum tuzları ve vücuttan solunan havayla çıkan karbondioksit oluşur:
NaHCO3 (p) + RCOOH (p) → RCOONa(p) + H 2 O(l) + C02 (g)
NaHC03 ayrıca mide suyunun asitliğini arttırmak, mide ve duodenum ülserlerini tedavi etmek için de kullanılır. NaHC03 alırken, fazla hidroklorik asidin nötralizasyon reaksiyonu meydana gelir:
NaHC03 (k) + HC1 (k) = NaCl (k) + H20 (l) + C02 (g)
Kabartma tozu kullanımında dikkatli olunması gerektiği unutulmamalıdır, çünkü... bir takım yan etkilere neden olabilir.
Kabartma tozu çözeltileri, gözlerin ve üst solunum yollarının mukoza zarlarının iltihaplı hastalıklarında durulama ve yıkama olarak kullanılır. NaHC03'ün antiseptik olarak etkisi, hidroliz sonucunda sulu soda çözeltisinin hafif alkalin özellikler sergilemesine dayanmaktadır:
NaHC03 + H20 ↔ NaOH + H2C03
Mikrobiyal hücreler alkalilere maruz kaldığında hücresel proteinlerin çökelmesi meydana gelir ve bunun sonucunda mikroorganizmaların ölümü gerçekleşir.
Glauber tuzu(sodyum sülfat) Na2S04∙10H2O müshil olarak kullanılır. Bu tuz bağırsaktan yavaşça emilir ve bu da bağırsak boşluğunda artan ozmotik basıncın uzun süre korunmasına yol açar. Osmoz sonucu bağırsaklarda su birikir, içeriği sıvılaşır, bağırsak kasılmaları yoğunlaşır ve dışkı daha hızlı atılır.
Boraks(sodyum tetraborat) Na2B4O7∙10H2O harici olarak durulama, duşlama ve yağlama için antiseptik olarak kullanılır. boraksın antiseptik etkisi kabartma tozu etkisine benzer ve bu tuzun sulu çözeltisinin alkali reaksiyonunun yanı sıra borik asit oluşumuyla da ilişkilidir:
Na 2 B 4 Ö 7 + 7H 2 Ö ↔ 4H 3 B03 + 2NaOH
Sodyum hidroksit% 10'luk bir NaOH çözeltisi formunda, ortopedik uygulamada kobalt-krom alaşımından katı protezlerin üretiminde yangına dayanıklı modellerin dökümü için kullanılan silanın bileşimine dahil edilir.
Radyoaktif izotop 24 Na, kan akışının hızını belirlemek için izleyici olarak kullanılır ve ayrıca bazı lösemi türlerini tedavi etmek için de kullanılır.
Potasyum. 70 kg ağırlığındaki insan vücudundaki potasyum içeriği yaklaşık 160 g'dır (4090 mmol). Potasyum ana hücre içi katyondur ve toplam aktif hücresel katyon sayısının 2/3'ünü oluşturur. Çoğu durumda potasyum, sodyumun bir antagonistidir.
Vücutta bulunan toplam potasyum miktarının %98'i hücrelerin içinde bulunur ve yalnızca %2'si hücre dışı sıvıda bulunur. Potasyum vücuda dağılır. Topografyası: karaciğer, böbrekler, kalp, kemik dokusu, kaslar, kan, beyin vb.
Potasyum iyonları K+ fizyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar:
kas kasılması
Kalbin normal işleyişinde
sinir uyarılarının iletilmesine katılır
tepkiler karşılığında
hücre içinde bulunan bir dizi enzimin çalışmasını aktive eder
asit-baz dengesini düzenler
Aşırı sodyumun istenmeyen etkilerine karşı koruyucu özelliğe sahiptir ve kan basıncını normalleştirir. Potasyum açısından zengin sebzeleri çok tüketen insanların (vejeteryanlar) vücudunda potasyum ve sodyum miktarı dengededir. Bu insanların kan basıncı genellikle et seven vatandaşlarına göre daha düşüktür.
Antisklerotik etkiye sahiptir
Potasyum idrar oluşumunu artırma özelliğine sahiptir
Bir yetişkin genellikle yemekle birlikte günde 2-3 g potasyum tüketir. Plazma da dahil olmak üzere hücre dışı sıvıdaki potasyum iyonlarının konsantrasyonu normalde 3,5 - 5,5 mmol/1'dir ve hücre içi potasyum konsantrasyonu 115 - 125 mmol/1'dir.
Rubidyum ve sezyum.İnsan vücudundaki içerik açısından rubidyum ve sezyum mikro elementler olarak sınıflandırılır. Sürekli olarak vücutta bulunurlar ancak biyolojik rolleri henüz açıklığa kavuşturulmamıştır.
Rubidyum ve sezyum, memelilerin ve insanların incelenen tüm organlarında bulunur. Vücuda yiyecekle girdiklerinde, gastrointestinal sistemden hızla kana emilirler. Kandaki ortalama rubidyum seviyesi 2,3-2,7 mg/l'dir ve eritrositlerdeki konsantrasyonu plazmadakinden neredeyse üç kat daha yüksektir. Rubidyum ve sezyum organlarda ve dokularda çok eşit bir şekilde dağılır ve rubidyum esas olarak kaslarda birikir ve sezyum bağırsağa girer ve inen kısımlarında yeniden emilir.
Rubidyum ve sezyumun bazı fizyolojik süreçlerdeki rolü bilinmektedir. Şu anda, bu elementlerin dolaşım fonksiyonları üzerindeki uyarıcı etkisi ve tuzlarının çeşitli kökenlerden hipotansiyon için kullanımının etkinliği tespit edilmiştir. I.P. Pavlov'un laboratuvarında S.S. Botkin, sezyum ve rubidyum klorürlerin kan basıncında uzun süre artışa neden olduğunu ve bu etkinin esas olarak artan kardiyovasküler aktivite ve periferik damarların daralmasıyla ilişkili olduğunu buldu.
Potasyumun tam bir analoğu olan rubidyum aynı zamanda hücre içi sıvıda da birikir ve çeşitli işlemlerde eşdeğer miktarda potasyumun yerini alabilir. Sinerjizm (kimyasal), iki (veya daha fazla) faktörün eşzamanlı birleşik etkisidir; bu tür bir birleşik etkinin, her bir bileşenin etkisini önemli ölçüde aşması ile karakterize edilir. Bir potasyum sinerjisti olan rubidyum, potasyumla aynı enzimlerin çoğunu aktive eder.
Radyoaktif izotoplar 137 Cs ve 87 Rb, kötü huylu tümörlerin radyoterapisinde ve ayrıca potasyum metabolizmasının araştırılmasında kullanılır. Hızlı parçalanmaları nedeniyle, uzun vadeli zararlı etkilerden korkmadan vücuda bile verilebilirler.
Frank. Yapay olarak elde edilen radyoaktif bir kimyasal elementtir. Fransiyumun, gelişimlerinin en erken aşamalarında tümörlerde seçici olarak birikebildiğine dair kanıtlar vardır. Bu gözlemler kanser teşhisinde faydalı olabilir.
Böylece, IA grubu elementlerinden Li, Rb, Cs fizyolojik olarak aktiftir ve Na ve K hayati öneme sahiptir. Atomlarının elektronik yapılarının benzerliğinden dolayı Li ve Na'nın fizikokimyasal özelliklerinin benzerliği, katyonların biyolojik etkisinde de (hücre dışı sıvıda birikim, birbirinin yerine geçebilirlik) kendini gösterir. Uzun periyotlu elementlerin katyonlarının biyolojik etkisinin benzer doğası - K +, Rb +, Cs + (hücre içi sıvıda birikim, değiştirilebilirlik), aynı zamanda elektronik yapılarının ve fizikokimyasal özelliklerinin benzerliğinden de kaynaklanmaktadır. Bu, lityum ve rubidyum tuzlarıyla zehirlenme için sodyum ve potasyum preparatlarının kullanımının temelidir.
3. Alkali metallerin giriş yolları
insan vücudunun içine
Kimyasal elementlerin insan vücuduna girme yolları çeşitlidir; bunlar şemada gösterilmiştir:
İnsan
İnorganikten biyoorganik maddelere doğru olan evrim sürecinde, biyolojik sistemlerin yaratılmasında bazı kimyasal elementlerin kullanılmasının temeli doğal seleksiyondur.
Tablo, yer kabuğunda, deniz suyunda, bitki ve hayvan organizmalarında ve insan vücudunda grup I A elementlerinin - alkali metallerin - içeriğine ilişkin verileri göstermektedir (% olarak kütle oranı).
Tablo, yer kabuğunda bir elementin bolluğu ne kadar fazlaysa, insan vücudunda da o kadar fazla olduğunu göstermektedir.
Li
Hayır
k
Rb
C'ler
Yer kabuğu
6,5∙10 -3
0,03
doğru veri
HAYIR
Toprak
3∙10 -3
0,63
1,36
5∙10 -3
deniz suyu
1,5∙10 -5
1,06
0,038
2∙10 -5
Bitkiler
1∙10 -5
0,02
5∙10 -4
Hayvanlar
10 -4
0,27
10 -5
İnsan
10 -4
0,08
0,23
10 -5
10 -4
İnsan vücudu için en gerekli alkali metaller sodyum ve potasyumdur. Hemen hemen tüm elementler insan vücuduna esas olarak gıda yoluyla girer.
Lityum kaynakları.
Lityum bazı maden sularının yanı sıra deniz ve kaya tuzunda da bulunur. Bitkilerde de bulunur, ancak herhangi bir mikro element gibi konsantrasyonu da yalnızca bitkinin türüne ve kısmına değil, aynı zamanda yılın zamanına ve hatta güne, toplama koşullarına ve hava durumuna ve ayrıca bölgeye bağlıdır. bu bitkinin yetiştiği yer.
Ülkemizde lityum, Acad Jeokimya Enstitüsü çalışanları tarafından incelenmiştir. V.I.Moskova'da. Bitkilerin toprak üstü kısımlarının köklere göre lityum açısından daha zengin olduğu tespit edildi. Lityumun çoğu gül familyası bitkilerinde, karanfillerde ve domates ve patates gibi patlıcangillerde bulunur. Her ne kadar bir aile içinde içeriğindeki fark çok büyük olabilir - birkaç düzine kez. Bu, coğrafi konuma ve topraktaki lityum içeriğine bağlıdır.
Sodyum kaynakları.
Sodyum, monosodyum glutamat (aroma verici), sodyum sakarin (tatlandırıcı), sodyum nitrat (koruyucu), sodyum askorbat (antioksidan) ve sodyum bikarbonat (kabartma tozu) ve ayrıca bazı ilaçlarda (antasitler) çeşitli besin takviyelerinde bulunur. ). Ancak diyetteki sodyumun çoğu tuzdan gelir.
Özel olarak işlenmemiş tüm gıdalarda NaCl seviyeleri nispeten düşüktür. Ancak tuz birkaç yüzyıldır koruyucu ve tat verici olarak kullanılmıştır. Ayrıca boya, dolgu maddesi olarak ve fermantasyon sürecini kontrol etmek için (örneğin ekmek pişirirken) kullanılır. Bu nedenle jambon, sosis, domuz pastırması ve diğer et ürünleri, tütsülenmiş balık ve etler, konserve sebzeler, çoğu tereyağı, margarin, peynir, şekersiz yiyecekler, atıştırmalık yiyecekler ve evde yediğimiz tahıllara eklenir. kahvaltı.
Önerilen sodyum alımı 1,5 gram günlük. Diyetteki aşırı tuz, mide kanseri olasılığının artmasıyla ilişkilidir ve özellikle idrar sistemiyle ilgili herhangi bir sorunu varsa böbreklere zararlıdır. Aşırı tuz, hipertansiyona yol açan başlıca yaşam tarzı faktörlerinden biridir. Hipertansiyon asemptomatik ise kalp-damar hastalığı ve felç riskini artırır. Hipertansiyonun önlenmesine yönelik mevcut kılavuzlar, yüksek tansiyonun önlenmesi ve tedavisi için en etkili diyetin düşük sodyum ve yağ içeriğine sahip olması ve büyük miktarlarda az yağlı süt ürünleri (bir kalsiyum kaynağı) ile meyve ve sebzeleri içermesi gerektiğini göstermiştir. (bir potasyum kaynağı). Bu nedenle diyetin herhangi bir bileşenine odaklanmak yerine diyeti bir bütün olarak değiştirmek önemlidir. Diğer önemli olumlu faktörler arasında fiziksel aktivite ve normal vücut ağırlığı yer alır.
Böbrek hastalığı olan kişiler ve çok küçük çocukları, böbrekleri onu elimine edemediğinden büyük miktardaki sodyumu tolere edemezler. Bu nedenle küçük çocukların yemeklerine tuz eklememelisiniz.
Yasa gereği, gıda etiketlerinin sodyum içeriğini belirtmesi gerekiyor, ancak bazı üreticiler bu kuralı göz ardı ederek tuz miktarını listeliyor.
Şunu hatırlıyoruz: “ Sofra tuzu can sıkıcı olabilir sağlığımız!»
Potasyum kaynakları.
Potasyumun en iyi kaynağı bitki besinleridir. Bunlar karpuz, kavun, portakal, mandalina, muz, kuru meyvelerdir (incir, kayısı, kuşburnu). Potasyum açısından zengin meyveler arasında yaban mersini, çilek, siyah ve kırmızı kuş üzümü bulunur. Ayrıca sebzelerde (özellikle patateslerde), baklagillerde, kepekli ürünlerde ve pirinçte de bol miktarda potasyum bulunur.
Vücudun potasyum eksikliğine tepkisi.
Vücutta potasyum eksikliği ile kas zayıflığı, bağırsak uyuşukluğu, kalp fonksiyon bozukluğu gözlenir.
"Henüz kalkmadım, zaten yorgunum" - doktor vücuttaki potasyum eksikliğini mecazi ve net bir şekilde bu şekilde karakterize ediyor. Vücuttaki düşük potasyum içeriği genellikle asteniye (zihinsel ve fiziksel yorgunluk, yorgunluk), böbrek fonksiyonlarının bozulmasına ve adrenal korteksin tükenmesine yol açar. Miyokarddaki metabolik süreçlerin ve iletkenliğin bozulma riski vardır.
Potasyum eksikliği performansı azaltır, yara iyileşmesini yavaşlatır ve nöromüsküler iletinin bozulmasına yol açar. Kuru cilt, donukluk ve saçların zayıflığı not edilir (bu, özellikle kadınlar ve kızlar için ciddi bir endişe kaynağıdır).
Stresin artmasıyla ani ölümler meydana gelebilir. Sinir uyarılarının iletimi zayıftır. Diüretikler (diüretikler) potasyum emilimini azaltır. Yiyecek hazırlarken potasyum bileşiklerinin suda çözünür olmasına dikkat etmek gerekir. Bu durum, onu içeren ürünleri doğramadan önce yıkamanızı ve az miktarda suda pişirmenizi gerektirir.
Bu arada, geleneksel tıp, alkol içmeye yönelik tutkulu arzunun vücuttaki potasyum eksikliğiyle ilişkili olduğuna inanıyor.
Potasyum tükenmesi için kullanım potasyum klorür KCl günde 4-5 defa, 1 gr.
Vücudun aşırı potasyum tepkisi.
Vücutta aşırı potasyum olması durumunda kalbin ana işlevleri engellenir: kalp kasının uyarılabilirliğinde azalma, kalp atış hızında yavaşlama, iletkenlikte bozulma, kalp kasılma kuvvetinin zayıflaması. Yüksek konsantrasyonlarda potasyum iyonları diyastolde (kalbin ventriküllerinin kasılma aşaması) kalp durmasına neden olur. Potasyumun toksik dozu 6 g'dır. Ölümcül dozu 14 g'dır. Potasyum tuzları, örneğin KCN (potasyum siyanür) ile ilişkili anyon nedeniyle vücut için toksik olabilir.
Bu besinlerin içeriğini düzenlemek için aşağıdaki tabloda sunulan verileri dikkate alabilirsiniz.
4. Pratik kısım
Deneyim 1.Bileşiklerle alev renklendirme.
Alkali metal bileşiklerinin kalitatif tespitine yönelik yöntemlerden biri, bunların brülör alevini renklendirme yeteneklerine dayanmaktadır.
Alkali metal tuzlarının çözeltileri test tüplerine dökülmelidir. Demir teli hidroklorik asitte yıkayın ve ardından brülör alevinde tutuşturun.
Daha sonra teli test edilen tuz çözeltisiyle nemlendirmeniz ve aleve eklemeniz gerekir.
Lityum katyonları içeren tuzların yanı sıra lityum alevleri renklendir kırmızı renk, sodyum katyonları ve metal sodyum- V sarı, potasyum katyonları ve metal potasyum alevleri renklendir menekşe renk. Daha iyi gözlem için rengi mavi camdan görebilirsiniz.
Böylece LiCl, NaCl, Na2C03, Na2S04, NaN03, KCl, KNO3, K2C03 tuzlarının çözeltilerinde Li +, Na + ve K + iyonları keşfedildi.
Deneyim 2.Alkali metallerin su ile etkileşimi.
Oksit filmden iyice temizlenmiş bir metal parçasını bir bardak suya ekleyin. Metal çözüldükten sonra çözelti ortamı fenolftalein kullanılarak incelendi.
Bu deneyi lityum, sodyum ve potasyum parçalarıyla gerçekleştirin. Potasyumla reaksiyon en aktif olanıydı; buna potasyumun yanması, mor kıvılcımlar ve gaz çıkışı eşlik etti. Sodyum suyla reaksiyona girerek sarı kıvılcımlar üretirken lityum en sakin reaksiyona girdi.
Sonuçta ortaya çıkan fenolftaleinli çözeltiler, çözeltide alkalinin varlığını gösterecek şekilde koyu kırmızıya döndü.
2Li + 2H20 = 2LiOH + H2
2Na + 2H20 = 2NaOH + H2
2K + 2H20 = 2KOH + H2
Deneyim 3. Sodyum ve potasyum tuzlarının hidrolizi.
Tuz çözeltisi ortamının doğası, asit-baz göstergeleri kullanılarak incelenir.
Zayıf asitler Na2C03 ve K2C03'ün oluşturduğu alkali metal tuzlarının çözeltilerine batırılan evrensel gösterge kağıtları maviye döndü, bu da çözeltilerin alkalin reaksiyonunu gösterir. çözeltilerde hidroliz meydana geldi - tuzların su molekülleriyle etkileşimi:
Na 2 C03 ↔ 2Na + + C03 2-
C03 2- + H20 ↔ HCO3 - + OH -
Na2C03 + H20 ↔ NaHC03 + NaOH
Güçlü asitler NaNO 3, KNO 3, NaCl, KCl, LiCl tuzlarının çözeltileri nötr bir ortam gösterdi (gösterge kağıdının rengi değişmedi), bu, bu tuzların hidrolizinin meydana gelmediği anlamına gelir
Sonuçlar
Vücuttaki kimyasal elementlerin içeriğini bilmek neden bu kadar önemlidir?
Kimyasal elementler birçok organik maddeden farklı olarak vücutta sentezlenmez, dışarıdan yiyecek, hava, deri ve mukoza yoluyla gelir. Bu nedenle, kimyasal elementlerin belirlenmesi aşağıdakileri öğrenmenizi sağlar:
vücudunuz ideale ne kadar uyuyor (bu arada insanların yaklaşık% 20'sinde herhangi bir sapma yok ve dolayısıyla doğayla uyum içinde yaşıyorlar);
Doğru besleniyor musunuz, diyetiniz gerekli besinleri sağlıyor mu;
Kötü alışkanlıklar vücuda zarar verir mi?
yaşadığınız ortam ne kadar güvenli; yediğiniz yemek; İş yeriniz;
besinlerin emilim ve atılım süreçlerini düzenleyerek midenizin, bağırsaklarınızın, karaciğerinizin, böbreklerinizin ve cildinizin iyi çalışmasını sağlayın;
Herhangi bir kronik hastalığınız veya bunlara yatkınlığınız var mı?
Size doğru şekilde davranılıyor mu?
Hangi hastalıklar element dengesizliğiyle en yakından ilişkilidir?
Her şeyden önce bu:
bağışıklığın azalması;
cilt, saç, tırnak hastalıkları;
skolyoz, osteoporoz, osteokondroz;
hipertansiyon;
bronşiyal astım dahil alerjiler;
diyabet, obezite;
kardiyovasküler sistem hastalıkları;
kan hastalıkları (anemi);
bağırsak disbiyozu, kronik gastrit, kolit;
kısırlık, erkeklerde azalmış güç;
çocuklarda büyüme ve gelişme bozukluğu.
Doktorların uzun yıllara dayanan deneyimi, nüfusun% 80'inden fazlasının az çok belirgin bir mikro element dengesizliğine sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, eğer varsa , buna dikkat etmelisin!
Birçok bilim adamı, canlı bir organizmada yalnızca tüm kimyasal elementlerin mevcut olduğuna değil, aynı zamanda her birinin belirli bir biyolojik işlevi yerine getirdiğine inanmaktadır.
Yalnızca bir grup kimyasal elementin biyolojik rolünü açıklığa kavuşturduk. Alkali metaller diğer birçok metal gibi insan sağlığı açısından son derece önemlidir. Her bir elementin optimal konsantrasyonunu korumak insan sağlığı için çok önemlidir: hem elementin eksikliği hem de fazlalığı zararlıdır.
Vücudun kimyasal bileşiminin stabilitesi, normal işleyişinin en önemli ve zorunlu koşullarından biridir. .
Diyetin gerekli mineral elementleri içeren belirli ürünlerle zenginleştirilmesiyle insan vücudunun elementel bileşimindeki dengesizliğin düzeltilmesi olasılığı konusunda yaygın olmasına rağmen hatalı bir görüş vardır. Bununla birlikte, gıda ve suda gerekli makro ve mikro elementlerin varlığının (özellikle kırsal bölge sakinleri için belirgindir) büyük ölçüde elementlerin sözde "yerel biyojeokimyasal döngüsüne" bağlı olduğu dikkate alınmalıdır. gıda bitkileri ve hayvanlardaki makro ve mikro elementlerin içeriğini belirler.
İnsan vücudundaki belirli elementlerin eksikliği veya fazlalığı, kural olarak, besin zincirinden geçen bu elementlerin eksikliğinin veya fazlalığının bir sonucudur: topraktan bitkilere ve hayvanlardan insanlara. Herhangi bir elementin eksikliği geliştiğinde, bu amaçla toprakları gerekli mikro elementlerle zenginleştirilmiş diğer bölgelerden ürünler kullanılsa bile beslenme düzeltmesi yeterli değildir.
Sadece vücudun mikro element dengesini normalleştirmeyi amaçlayan özel mineral ve diğer preparatların bireysel seçimi, patolojik bir durumun gelişiminde gerçek ve etkili yardım sağlayacaktır.
Sonuç olarak geleneksel ve bilimsel tıbbın herkesin bilmesi gereken emirlerini sunuyoruz:
Her şey her şeyle bağlantılıdır.
Her şeyin bir yere gitmesi gerekiyor.
Doğa en iyisini bilir.
Hiçbir şey bedava gelmiyor.
Kullanılan literatür
1. Gabrielyan O.Ş. Kimya, 9. sınıf, Eğitim kurumları için ders kitabı. - M. “Bustard”, 2001
2. Glinka N.L. Genel kimya, Üniversiteler için ders kitabı. - L. “Kimya”, 1983
3. Genel kimya. Biyojenik elementlerin kimyası. Bal için ders kitabı. uzman. Arama. Yu.A. Ershov ve diğerleri - M. “Yüksek Okul”, 1993
4. Sychev A.P., Fadeev G.N. Metallerin kimyası. Çalışma kılavuzu. – M. “Aydınlanma”, 1984
5.MHTML'dir. Yapmak lütfen. entegre ders “Alkali metaller”. Festival "Açık Ders", 2003
6.
7.
Alkali metaller, periyodik tablonun basit elementleri olan bir grup inorganik maddedir. Hepsi benzer bir atom yapısına ve buna bağlı olarak benzer özelliklere sahiptir. Grup, potasyum, sodyum, lityum, sezyum, rubidyum, francium ve teorik olarak açıklanan ancak henüz sentezlenmemiş element ununennium'u içerir. İlk beş madde doğada mevcuttur; Fransiyum yapay olarak oluşturulmuş, radyoaktif bir elementtir. Alkali metaller isimlerini su ile reaksiyona girerek alkali oluşturma yeteneklerinden almıştır.
Grubun tüm elementleri kimyasal olarak aktiftir, bu nedenle Dünya'da yalnızca kaya, potasyum, sofra tuzu, boraks, feldispat, deniz suyu, yer altı salamuraları, Şili nitrat gibi çeşitli minerallerin bileşiminde bulunurlar. Fransiyum genellikle uranyum cevherlerine eşlik eder; rubidyum ve sezyum - sodyum ve potasyum içeren mineraller.
Özellikler
Grubun tüm temsilcileri yumuşak metallerdir; bıçakla kesilebilir veya elle bükülebilirler. Dışarıdan - parlak, beyaz (sezyum hariç). Sezyumun altın rengi bir parlaklığı vardır. Hafif: Sodyum ve potasyum sudan daha hafiftir, lityum gazyağı içinde bile yüzer. İyi elektriksel ve termal iletkenliğe sahip klasik metaller. Yanarlar ve aleve karakteristik bir renk verirler; bu, metalin türünü belirlemenin analitik yollarından biridir. Düşük erime noktalı, en “refrakter” olanı lityumdur (+180,5 °C). Sezyum +28,4 °C sıcaklıkta ellerinizde erir.
Gruptaki aktivite atom kütlesi arttıkça artar: Li →Cs. Hidrojenle reaksiyon dahil olmak üzere indirgeyici özelliklere sahiptirler. -1 değerlik sergilerler. Suyla şiddetli reaksiyona girer (lityum hariç tümü - patlayıcı); asitler ve oksijen ile. Metal olmayanlar, alkoller, sulu amonyak ve türevleri, karboksilik asitler ve birçok metal ile etkileşime girerler.
Potasyum ve sodyum biyojenik elementlerdir, insan vücudunun su-tuz ve asit-baz dengesine katılır, normal kan dolaşımı ve birçok enzimin çalışması için gereklidir. Potasyum bitkiler için önemlidir.
Vücudumuz da rubidyum içerir. Kanda, kemiklerde, beyinde, akciğerlerde bulundu. Antiinflamatuar, antialerjik etkiye sahiptir, sinir sisteminin reaksiyonlarını yavaşlatır, bağışıklık sistemini güçlendirir, kan bileşimini olumlu yönde etkiler.
Önlemler
Alkali metaller çok tehlikelidir ve su veya hava ile teması halinde tutuşabilir ve patlayabilir. Pek çok reaksiyon şiddetli bir şekilde meydana gelir, bu nedenle onlarla çalışmaya ancak dikkatli talimatlar sonrasında, tüm önlemler alınarak, koruyucu maske ve koruyucu gözlük takılarak izin verilir.
Potasyum, sodyum ve lityumun sudaki çözeltileri güçlü alkalilerdir (potasyum, sodyum, lityum hidroksitler); ciltle teması derin, ağrılı yanıklara neden olur. Alkalilerin, düşük konsantrasyonlarda bile gözlerle teması körlüğe yol açabilir. Asitler, amonyak ve alkollerle reaksiyonlar yanıcı ve patlayıcı hidrojenin açığa çıkmasına neden olur.
Alkali metaller, kerosen veya vazelin tabakası altında kapalı kaplarda depolanır. Saf reaktiflerle yapılan manipülasyonlar argon atmosferinde gerçekleştirilir.
Alkali metallerle yapılan deneylerden kalan kalıntıların atılmasına dikkat edilmelidir. Öncelikle tüm metal kalıntılarının nötralize edilmesi gerekir.
Başvuru
Alkali metaller s elementleridir. Dış elektron katmanında her birinin bir elektronu (ns1) vardır. Alt gruptaki atomların yarıçapları yukarıdan aşağıya doğru artar, iyonlaşma enerjisi azalır ve indirgeme aktivitesinin yanı sıra dış katmandan değerlik elektronlarını bağışlama yeteneği artar.
Söz konusu metaller oldukça aktif olduğundan doğada serbest halde bulunmazlar. Minerallerdeki bileşikler (sofra tuzu NaCl, sylvinite NaCl∙KCl, Glauber tuzu NaSO4∙10H2O ve diğerleri) veya deniz suyundaki iyonlar halinde bulunabilirler.
Alkali metallerin fiziksel özellikleri
Normal koşullar altında tüm alkali metaller yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahip gümüşi beyaz kristal maddelerdir. Vücut merkezli kübik salmastraya (BCCP) sahiptirler. Grup I metallerin yoğunlukları, kaynama ve erime noktaları nispeten düşüktür. Alt grupta yukarıdan aşağıya doğru yoğunluklar artar ve erime sıcaklıkları düşer.
Alkali metallerin hazırlanması
Alkali metaller genellikle erimiş tuzların (genellikle klorürlerin) veya alkalilerin elektrolizi ile elde edilir. Örneğin NaCl eriyiğinin elektrolizi sırasında katotta saf sodyum açığa çıkar ve anotta klor gazı açığa çıkar: 2NaCl(eriyik)=2Na+Cl2.
Alkali metallerin kimyasal özellikleri
Kimyasal özellikler açısından lityum, sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum ve francium en aktif metallerdir ve en güçlü indirgeyici ajanlardan biridir. Reaksiyonlarda dış katmandaki elektronları kolaylıkla bırakarak pozitif yüklü iyonlara dönüşürler. Alkali metallerin oluşturduğu bileşiklerde iyonik bağ baskındır.
Alkali metaller oksijenle etkileşime girdiğinde ana ürün olarak peroksitler ve yan ürün olarak oksitler oluşur:
4Na+O2=2Na2O (sodyum oksit).
Halojenlerle halojenürler, kükürt - sülfitlerle, hidrojen - hidritlerle verirler:
2Na+Cl2=2NaCl (sodyum klorür),
2Na+S=Na2S (sodyum sülfür),
2Na+H2=2NaH (sodyum hidrit).
Sodyum hidrit kararsız bir bileşiktir. Suyla ayrışır, alkali ve serbest hidrojen verir:
NaH+H2O=NaOH+H2.
Alkali metallerin kendileri su ile etkileşime girdiğinde de serbest hidrojen oluşur:
2Na+2H2O=2NaOH+H2.
Bu metaller ayrıca seyreltik asitlerle reaksiyona girerek hidrojenin yerini alır:
2Na+2HCl=2NaCl+H2.
Alkali metaller Wurtz reaksiyonu kullanılarak organik halojenürlerle reaksiyona girer.
Alkali metaller- bunlar kimyasal elementlerin periyodik tablosunun 1. grubunun elementleridir (eski sınıflandırmaya göre - grup I'in ana alt grubunun elementleri): lityum Li, sodyum Hayır, potasyum K, rubidyum Rb, sezyum Cs, Fransa Fr ve umutsuz Ue. Alkali metaller suda çözündüğünde çözünebilir hidroksitler oluşur. alkaliler.
Alkali metallerin kimyasal özellikleri
Alkali metallerin suya, oksijene ve hatta bazen nitrojene (Li, Cs) karşı yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle, bir kerosen tabakası altında depolanırlar. Alkali metal ile reaksiyon gerçekleştirmek için gerekli büyüklükte bir parça, bir kerosen tabakası altında bir neşter ile dikkatlice kesilir, metalin yüzeyi argon atmosferinde hava ile etkileşiminin ürünlerinden iyice temizlenir, ve ancak bundan sonra numune reaksiyon kabına yerleştirilir.
1. Su ile etkileşim. Alkali metallerin önemli bir özelliği suya karşı yüksek aktiviteleridir. Lityum suyla en sakin şekilde (patlamadan) reaksiyona girer:
Benzer bir reaksiyon gerçekleştiğinde sodyum sarı bir alevle yanar ve küçük bir patlama meydana gelir. Potasyum daha da aktiftir: bu durumda patlama çok daha güçlüdür ve alev mor renktedir.
2. Oksijen ile etkileşim. Alkali metallerin havadaki yanma ürünleri, metalin aktivitesine bağlı olarak farklı bileşimlere sahiptir.
· Sadece lityum Stokiyometrik bileşime sahip bir oksit oluşturmak için havada yanar:
· Yanarken sodyum esas olarak Na202 peroksit, küçük bir NaO2 süperoksit karışımıyla oluşturulur:
· Yanma ürünlerinde potasyum, rubidyum Ve sezyum esas olarak süperoksitler içerir:
Sodyum ve potasyum oksitler elde etmek için, hidroksit, peroksit veya süperoksitin aşırı metalle karışımları oksijen yokluğunda ısıtılır:
Aşağıdaki model, alkali metallerin oksijen bileşiklerinin karakteristiğidir: alkali metal katyonunun yarıçapı arttıkça, peroksit iyonu O22− ve süperoksit iyonu O2− içeren oksijen bileşiklerinin stabilitesi artar.
Ağır alkali metaller oldukça kararlı oluşumlarla karakterize edilir. ozonitler EO 3'ün bileşimi. Tüm oksijen bileşiklerinin farklı renkleri vardır ve bunların yoğunluğu Li'den Cs'ye kadar olan seride derinleşir:
Alkali metal oksitler, bazik oksitlerin tüm özelliklerine sahiptir: su, asidik oksitler ve asitlerle reaksiyona girerler:
Peroksitler Ve süperoksitler güçlü özelliklerini sergilemek oksitleyici maddeler:
Peroksitler ve süperoksitler suyla yoğun bir şekilde etkileşime girerek hidroksitler oluşturur:
3. Diğer maddelerle etkileşim. Alkali metaller birçok ametalle reaksiyona girer. Isıtıldıklarında hidrojen ile birleşerek hidritler oluştururlar; halojenler, kükürt, nitrojen, fosfor, karbon ve silikon ile sırasıyla aşağıdakileri oluştururlar: halojenürler, sülfürler, nitrürler, fosfitler, karbürler Ve silisitler:
Alkali metaller ısıtıldığında diğer metallerle reaksiyona girerek intermetalik bileşikler. Alkali metaller asitlerle aktif (patlayıcı) reaksiyona girer.
Alkali metaller sıvı amonyak ve türevleri - aminler ve amidler içinde çözünür:
Sıvı amonyak içinde çözündüğünde alkali metal, amonyak molekülleri tarafından çözülen ve çözeltiye mavi renk veren bir elektronu kaybeder. Ortaya çıkan amidler su ile kolayca ayrıştırılarak alkali ve amonyak oluşturulur:
Alkali metaller organik maddelerle, alkollerle (alkolatlar oluşturmak için) ve karboksilik asitlerle (tuz oluşturmak için) etkileşime girer:
4. Alkali metallerin kalitatif tayini. Alkali metallerin iyonlaşma potansiyelleri küçük olduğundan, metal veya bileşikleri alevde ısıtıldığında atom iyonize olur ve alevi belirli bir renge boyar:
Alkali metallerle alev boyama
ve bağlantıları
Alkali toprak metalleri.
Alkali toprak metalleri- periyodik element tablosunun II. grubunun kimyasal elementleri: berilyum, magnezyum, kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyum.
Fiziksel özellikler
Tüm alkalin toprak metalleri oda sıcaklığında katı olan gri maddelerdir. Alkali metallerin aksine, önemli ölçüde daha serttirler ve bıçakla kesilemezler (stronsiyum hariç). Atom numarasına sahip toprak alkali metallerin yoğunluğu artar, ancak aralarında en düşük yoğunluğa sahip olan (ρ = 1,55 g/cm³) kalsiyumdan başlayarak büyüme açıkça gözlenir, en ağır olanı yoğunluğu yaklaşık olarak eşit olan radyumdur. demir yoğunluğu.
Kimyasal özellikler
Alkali toprak metaller bir dış enerji seviyesi elektronik konfigürasyonuna sahiptir ns² ve alkali metallerle birlikte s elementleridir. İki değerlik elektronuna sahip olan alkalin toprak metalleri bunları kolayca verir ve tüm bileşiklerde +2 (çok nadiren +1) oksidasyon durumuna sahiptirler.
Alkali toprak metallerin kimyasal aktivitesi atom numarasının artmasıyla artar. Kompakt formundaki berilyum, kırmızı ısı sıcaklıklarında bile oksijen veya halojenlerle reaksiyona girmez (600 °C'ye kadar; oksijen ve diğer kalkojenlerle reaksiyonlar daha da yüksek bir sıcaklık gerektirir; flor bir istisnadır). Magnezyum, oda sıcaklığında ve daha yüksek sıcaklıklarda (650 °C'ye kadar) bir oksit filmi ile korunur ve daha fazla oksitlenmez. Kalsiyum, oda sıcaklığında (su buharı varlığında) yavaş ve derin bir şekilde oksitlenir ve oksijende hafif bir ısınmayla yanar, ancak oda sıcaklığında kuru havada stabildir. Stronsiyum, baryum ve radyum havada hızla oksitlenerek bir oksit ve nitrür karışımı verir, böylece alkali metaller (ve kalsiyum) gibi bunlar da bir kerosen tabakası altında depolanır.
Alkali toprak metallerin oksitleri ve hidroksitleri, artan atom numarasıyla birlikte temel özelliklerini artırma eğilimindedir: Be(OH)2 amfoterik, suda çözünmeyen bir hidroksittir, ancak asitlerde çözünür (ve ayrıca güçlü alkalilerin varlığında asidik özellikler sergiler), Mg(OH) 2 - zayıf baz, suda çözünmez, Ca(OH) 2 - güçlü fakat suda az çözünür baz, Sr(OH) 2 - suda kalsiyum hidroksitten daha fazla çözünür, güçlü baz (alkali), yüksek sıcaklıklarda yakın Suyun kaynama noktasına (100 °C) kadar olan sürede Ba(OH)2 güçlü bir bazdır (alkali), KOH veya NaOH'den daha düşük dayanımlı değildir ve Ra(OH)2 en güçlü alkalilerden biridir ve çok aşındırıcı bir maddedir
Doğada olmak
Tüm alkalin toprak metalleri doğada (değişen miktarlarda) bulunur. Yüksek kimyasal aktiviteleri nedeniyle hepsi serbest halde bulunmaz. En yaygın alkali toprak metali, miktarı %3,38 (yer kabuğunun ağırlığına göre) olan kalsiyumdur. Miktarı% 2,35 (yer kabuğunun kütlesinin) olan magnezyumdan biraz daha düşüktür. Baryum ve stronsiyum da doğada yaygındır ve yer kabuğunun kütlesinin sırasıyla %0,05 ve %0,034'ünü oluşturur. Berilyum, miktarı yer kabuğunun kütlesinin %6·10−4'ü kadar olan nadir bir elementtir. Radyoaktif olan radyum ise tüm alkalin toprak metalleri arasında en nadir olanıdır, ancak uranyum cevherlerinde her zaman küçük miktarlarda bulunur. Özellikle oradan kimyasal olarak izole edilebilmektedir. İçeriği %1.10−10'dur (yer kabuğunun kütlesinin)
Alüminyum.
Alüminyum- D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerinin periyodik sisteminin üçüncü periyodunun üçüncü grubunun ana alt grubunun ana alt grubunun, atom numarası 13 olan bir element. Sembolle gösterilir. Al(lat. Alüminyum). Hafif metaller grubuna aittir. En yaygın metal ve yer kabuğunda en çok bulunan üçüncü kimyasal elementtir (oksijen ve silikondan sonra).
Basit madde alüminyum- gümüş-beyaz renkte, hafif, paramanyetik bir metal, şekillendirilmesi, dökülmesi ve işlenmesi kolaydır. Alüminyum, yüzeyi daha fazla etkileşimden koruyan güçlü oksit filmlerinin hızla oluşması nedeniyle yüksek termal ve elektriksel iletkenliğe ve korozyona karşı dirence sahiptir.
Alüminyum ilk olarak 1825 yılında Danimarkalı fizikçi Hans Oersted tarafından potasyum amalgamın alüminyum klorür üzerindeki etkisi ve ardından cıvanın damıtılmasıyla elde edildi. Modern üretim yöntemi, 1886 yılında Amerikalı Charles Hall ve Fransız Paul Héroult tarafından bağımsız olarak geliştirildi. Alüminyum oksit Al203'ün bir kriyolit Na3AlF6 eriyiğinde çözülmesinden ve ardından tüketilebilir kok veya grafit elektrotlar kullanılarak elektrolizden oluşur. Bu üretim yöntemi çok fazla elektrik gerektirir ve bu nedenle ancak 20. yüzyılda popüler hale geldi.
1000 kg ham alüminyum, 1920 kg alümina, 65 kg kriyolit, 35 kg alüminyum florür üretmek için 600 kg anot kütlesi ve 17 bin kWh DC elektrik gerekmektedir.
ALKALİ METALLER
ALT GRUP IA. ALKALİ METALLER
LİTYUM, SODYUM, POTASYUM, RUBİDYUM, SEZYUM, FRANSA
Alkali metallerin elektronik yapısı, dış elektron kabuğunda çekirdeğe nispeten zayıf bağlanan bir elektronun varlığı ile karakterize edilir. Her alkali metal periyodik tabloda yeni bir dönem başlatır. Alkali metal, bu periyodun diğer elementlerinden daha kolay bir şekilde dış elektronunu bırakabilmektedir. İnert bir ortamda bir alkali metalin kesilmesi parlak gümüşi bir parlaklığa sahiptir. Alkali metaller düşük yoğunluk, iyi elektriksel iletkenlik ve nispeten düşük sıcaklıklarda erime ile karakterize edilir (Tablo 2).
Alkali metaller, yüksek aktiviteleri nedeniyle saf formda mevcut değildir, ancak doğada yalnızca bileşikler formunda (fransiyum hariç), örneğin oksijenle (killer ve silikatlar) veya halojenlerle (sodyum klorür) bulunur. Klorürler, alkali metallerin serbest halde üretimi için hammaddelerdir. Deniz suyu ALKALİ METALLER %3 NaCl ve eser miktarda diğer tuzları içerir. Göller ve iç denizlerin yanı sıra yer altı tuz yatakları ve tuzlu suların, deniz suyundan daha yüksek konsantrasyonlarda alkali metal halojenürler içerdiği açıktır. Örneğin, Büyük Tuz Gölü'nün (Utah, ABD) sularındaki tuz içeriği %13.827,7'dir ve Ölü Deniz'de (İsrail) su yüzeyinin alanına bağlı olarak %31'e kadar değişir ve bu oran bölgeye göre değişir. yılın zamanı. Deniz suyundaki KCl içeriğinin NaCl'ye kıyasla önemsiz olmasının, K+ iyonunun deniz bitkileri tarafından asimilasyonuyla açıklandığı varsayılabilir.
Serbest formda alkali metaller, NaCl, CaCl2, CaF2 gibi erimiş tuzların veya hidroksitlerin (NaOH) elektrolizi ile elde edilir, çünkü artık alkali metali halojenürden çıkarabilecek aktif metal yoktur. Halojenürlerin elektrolizi sırasında, katotta salınan metalin izole edilmesi gerekir, çünkü aynı zamanda anotta salınan metalle aktif olarak reaksiyona giren gaz halinde bir halojen salınır.
Ayrıca bkz. ALKALİ ÜRETİMİ
Alkali metallerin dış katmanlarında yalnızca bir elektron bulunduğundan her biri kendi periyodunda en aktif olanıdır, dolayısıyla sekiz elementin ilk periyodunda en aktif metal Li, ikinci periyotta Na ve K ise en aktif metaldir. 18 element içeren üçüncü periyottaki en aktif metal (birinci geçiş periyodu).
Alkali metaller (IA) alt grubunda elektron verme yeteneği yukarıdan aşağıya doğru artar. Kimyasal özellikler.
Tüm alkali metaller oksijenle aktif olarak reaksiyona girerek oksitler veya peroksitler oluşturur, bu da birbirlerinden farklıdır: Li, Li2O'ya dönüşür ve diğer alkali metaller M2O2 ve MO2 karışımına dönüşür ve Rb ve Cs tutuşur. Tüm alkali metaller, aktif indirgeyici maddeler olan, yüksek sıcaklıklarda termal olarak stabil olan M+H bileşimindeki hidrojen tuzu benzeri hidrürlerle oluşur; Hidridler su ile ayrışarak alkaliler ve hidrojen oluşturur ve ısı açığa çıkararak gazın tutuşmasına neden olur ve lityum için bu reaksiyonun hızı Na ve K'ya göre daha yüksektir.
Sıvı amonyakta, alkali metaller mavi çözeltiler oluşturarak çözünür ve (su ile reaksiyondan farklı olarak), amonyağın buharlaştırılmasıyla veya uygun bir tuzun (örneğin, amonyak çözeltisinden NaCl) eklenmesiyle tekrar serbest bırakılabilir. Amonyak gazı ile reaksiyona girdiğinde reaksiyon, su ile reaksiyona benzer şekilde ilerler:
Alkali metal amidler, hidroksitlere benzer temel özellikler sergiler. Bazı lityum bileşikleri hariç çoğu alkali metal bileşiği suda oldukça çözünür. Atom büyüklüğü ve yük yoğunluğu açısından lityum magnezyuma yakındır, dolayısıyla bu elementlerin bileşiklerinin özellikleri benzerdir. Çözünürlük ve termal stabilite açısından lityum karbonat, alt grup IIA elementlerinin magnezyum ve berilyum karbonatlarına benzer; bu karbonatlar, daha güçlü MO bağları nedeniyle nispeten düşük sıcaklıklarda ayrışır. Lityum tuzları organik çözücülerde (alkoller, eterler, petrol çözücüleri) diğer alkali metallerin tuzlarına göre daha fazla çözünür. Lityum (magnezyum gibi) nitrojenle doğrudan reaksiyona girerek Li3N'yi (magnezyum Mg3N2'yi oluşturur) oluştururken, sodyum ve diğer alkali metaller yalnızca zorlu koşullar altında nitrürler oluşturabilir. Alt grup IA'nın metalleri karbonla reaksiyona girer, ancak etkileşim en kolay lityum ile (tabii ki küçük yarıçapı nedeniyle) ve en az kolaylıkla sezyum ile gerçekleşir. Tersine, aktif alkali metaller CO ile doğrudan reaksiyona girerek karboniller (örneğin K(CO)x) ve daha az aktif Li ve Na'yı yalnızca belirli koşullar altında oluşturur.
Başvuru. Alkali metaller hem endüstride hem de kimya laboratuvarlarında örneğin sentezler için kullanılır. Lityum, sert ancak kırılgan olan hafif alaşımların üretiminde kullanılır. Benzin yakıtı için vuruntu önleyici bir madde olan tetraetil kurşun Pb(C2H5)4'ün elde edildiği Na4Pb alaşımını üretmek için büyük miktarlarda sodyum tüketilir. Yumuşak yataklı alaşımların bileşenleri olarak lityum, sodyum ve kalsiyum kullanılır. Dış katmandaki tek ve dolayısıyla hareketli elektron, alkali metalleri mükemmel ısı ve elektrik iletkenleri haline getirir. Geniş bir sıcaklık aralığında sıvı kalan potasyum ve sodyum alaşımları, bazı nükleer reaktör türlerinde ısı değişim sıvısı olarak kullanılır ve nükleer reaktördeki yüksek sıcaklıklar nedeniyle buhar üretmek için kullanılır. Besleme baraları formundaki metalik sodyum, elektrokimyasal teknolojide yüksek güçlü akımları iletmek için kullanılır. Lityum hidrit LiH, hidrürün suyla reaksiyonuyla üretilen uygun bir hidrojen kaynağıdır. Lityum alüminyum hidrit LiAlH4 ve lityum hidrit, organik ve inorganik sentezlerde indirgeyici maddeler olarak kullanılır. Küçük iyon yarıçapı ve buna bağlı olarak yüksek yük yoğunluğu nedeniyle lityum, suyla reaksiyonlarda aktiftir, bu nedenle lityum bileşikleri oldukça higroskopiktir ve cihazları çalıştırırken havayı kurutmak için lityum klorür LiCl kullanılır. Alkali metal hidroksitler güçlü bazlardır ve suda oldukça çözünürler; alkali bir ortam yaratmak için kullanılırlar. En ucuz alkali olan sodyum hidroksit yaygın olarak kullanılmaktadır (yalnızca ABD'de yılda 2,26 milyon tondan fazla tüketilmektedir).
Lityum. En hafif metal, atom kütleleri 6 ve 7 olan iki kararlı izotopa sahiptir; Ağır izotop daha yaygındır, içeriği tüm lityum atomlarının %92,6'sıdır. Lityum, 1817 yılında A. Arfvedson tarafından keşfedilmiş ve 1855 yılında R. Bunsen ve A. Mathiesen tarafından izole edilmiştir. Termonükleer silahların (hidrojen bombalarının) üretiminde, alaşımların sertliğinin arttırılmasında ve ilaçlarda kullanılmaktadır. Lityum tuzları, alkalin pil teknolojisinde camın sertliğini ve kimyasal direncini arttırmak ve kaynak sırasında oksijeni bağlamak için kullanılır.
Sodyum. Antik çağlardan beri bilinen, 1807 yılında H. Davy tarafından izole edilmiştir. Yumuşak bir metal olup, alkali (sodyum hidroksit NaOH), kabartma tozu (sodyum bikarbonat NaHCO3) ve soda külü (sodyum karbonat Na2CO3) gibi bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Metal ayrıca sokak aydınlatmasında kullanılan loş gaz deşarjlı lambalarda buhar halinde de kullanılır.
Potasyum. Antik çağlardan beri bilinen bu element, 1807'de H. Davy tarafından da izole edilmiştir. Potasyum tuzları iyi bilinmektedir: potasyum nitrat (potasyum nitrat KNO3), potas (potasyum karbonat K2CO3), kostik potasyum (potasyum hidroksit KOH), vb. Potasyum metali ayrıca Isı transfer alaşımlarının teknolojilerinde çeşitli kullanım alanları bulur.
Rubidyum 1861 yılında R. Bunsen tarafından spektroskopiyle keşfedilmiştir; %27,85 radyoaktif rubidyum Rb-87 içerir. Rubidyum, alt grup IA'nın diğer metalleri gibi, kimyasal olarak oldukça reaktiftir ve atmosferik oksijen tarafından oksidasyonu önlemek için bir yağ veya kerosen tabakası altında saklanmalıdır. Rubidyumun güneş pili teknolojisi, radyovakum cihazları ve farmasötikler de dahil olmak üzere çeşitli kullanımları vardır.
Sezyum. Sezyum bileşikleri doğada yaygın olarak bulunur ve genellikle diğer alkali metallerin bileşikleriyle birlikte küçük miktarlarda bulunur. Mineral pollusite silikat %34 sezyum oksit Cs2O içerir. Element, 1860 yılında R. Bunsen tarafından spektroskopi kullanılarak keşfedilmiştir. Sezyumun ana kullanımı güneş pilleri ve elektron tüplerinin üretimidir; sezyumun radyoaktif izotoplarından biri olan Cs-137, radyasyon terapisinde ve bilimsel araştırmalarda kullanılır.
Frank. Alkali metal ailesinin son üyesi olan francium o kadar radyoaktiftir ki, yer kabuğunda eser miktardan fazla bulunmaz. Fransiyum ve bileşikleri hakkındaki bilgiler, aktinyum-227'nin bozunması sırasında yapay olarak (yüksek enerjili bir hızlandırıcıda) elde edilen önemsiz bir miktarının incelenmesine dayanmaktadır. En uzun ömürlü izotop 22387Fr, 21 dakikada 22388Ra ve b parçacıklarına bozunur. Kaba bir tahmin olarak, francium'un metalik yarıçapı 2,7'dir. Fransiyum, diğer alkali metallerin karakteristik özelliklerinin çoğuna sahiptir ve yüksek elektron verme aktivitesi ile karakterize edilir. Çözünebilir tuzlar ve hidroksit oluşturur. Tüm bileşiklerde francium, oksidasyon durumu I'i sergiler.
Collier'in Ansiklopedisi. - Açık Toplum. 2000 .