Вопрос №21. Химия элементов s-блока. Электронные структуры атомов и катионов. Сравнение свойств ионов элементов 1а- и 2а-групп. Биологическая роль натрия, калия, магния, кальция.

Na⁺

реакция с дигидроантимонатом калия, образуется дигидроантимонат натрия. NaCL+KH₂SbO₄=NaH₂SbO₄(белый осадок)

Na⁺+H₂SbO₄^-=NaH₂SbO_4↓

Следует проводить в нейтральной среде т. к.

NaH₂SbO+2NaOH=Na₃SbO₄+2H₂O (осадок расстворяется)

KH₂SbO+HCL=HsbO₃+KCL+H₂O

Летучие соед-я натрия окрашивают пламя в желтый цвет.

K⁺

Осаждение гидротартратом натрия

KCl + NaHC₄H₄O_{6 =} KHC₄H₄O₆ ↓(белый) + 2NaCl

K⁺+HC₄H₄O₆^-=KHC₄H₄O₆ + NaCl

Нейтральная среда, высокая концентрация, охлаждение, центр кристаллизации.

2KCl + Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] = K₂Pb[Cu(NO₂)₆] + NaCl

2K⁺ + 2Cl^- + Na₂ + Pb[Cu(NO₂)₆]^2- = K₂Pb[Cu(NO₂)₆] + 2Na +2Cl^-

Mg²⁺

Образование фосфат магний – аммония при действии р-ра гидрофосфата натрия в аммонийной смеси

MgCL₂+Na₂HPO₄+NH₄OH=MgNH₄PO_4↓(белые кристаллы)+2NaCL+H₂O

Mg²⁺ + NH4⁺ +HPO4^2-=MgNH4PO4↓ + H2O

осадок р-рим в сильных и слабых к-тах.

MgNH₄PO₄+3HCL=MgCL₂+NH₄CL+H₃PO₄

2 MgNH₄PO₄+4CH₃COOH=2CH₃COONH₄+Mg(H₂PO₄)₂+Mg(CH₃COO)₂

Ca²⁺

Образование оксалата натрия при действии р-ра оксалата аммония

CaCl₂ +(NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ + 2NH₄CL

Ca²⁺+C₂O₄=CaC₂O₄(осадок)

Р-рим в соляной и нерам-рим в уксусной к-те

CaC₂O₄+2H⁺=H₂C₂O₄+Ca²⁺

микрокристаллоскопическая р-ция с серной к-той, с образованием пучков игл – кристаллов гипса CaSO₄*2H₂O

летучие соли Са окрашивают бесцветное пламя в кирпично – красный цвет.

Ba²⁺

а)образование хромата бария при действии хромата калия

K₂CrO₄+BaCL₂=BaCrO₄+2KCL

Ba²⁺+CrO₄^2-=BaCrO₄

Р-рим в соляной и нерам-рим в уксусной к-те

2BaCrO₄+2H⁺=2Ba²⁺+CR₂O₇^2-+H₂O

2BaCrO₄+4HCL=2BaCL₂+H₂Cr₂O₇+H₂O

образование желтого осадка при действии серной к-ты

BaCl₂ + K₂SO₄ = BaSO₄ + 2KCL

Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO_4↓

Пламя желто-зеленого цвета

Биологическая роль элементов. Химическое сходство и биологический антагонизм.

Натрий.

В организме натрий, в виде солей, находится большей частью снаружи клеток. Этот процесс поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений, поддержание осмотической концентрации крови, поддержание кислотно-щелочного баланса, нормализация водного баланса, обеспечение мембранного транспорта.

Рекомендуемая доза натрия составляет в виде поваренной соли это составляет от 3-6 граммов в день. Натрий содержится практически во всех продуктах, но большую его часть организм получает из поваренной соли. Витамин Д улучшает усвоение натрия. Дефицит натрия может возникнуть при вегетарианских диетах и голодании. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию. Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а также повышенное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.

Калий.

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса.

Рекомендуемая суточная доля калия составляет 1800-5000 миллиграммов. Потребность в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах. Овощи, грибы и травы также содержат много калия, также он присутствует в сладостях.

Усвоение калия облегчает витамин B6, затрудняет — алкоголь. При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии. При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений. Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатина фосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Дефицит магния может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия. К пище, богатой магнием, относятся: кунжут, отруби, орехи. Суточная норма магния — порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин.

Обнаружено, что цитрат магния является наиболее усваиваемым магниесодержащим продуктом. Чтобы усвоить кальций, организму необходим магний.

Кальций — в организме человека и других позвоночных большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. Ионы кальция участвуют в процессах свертывания крови, а также в обеспечении постоянного осмотического давления крови. Ионы кальция также служат одним из посредников и регулируют внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов. Для взрослых необходимая дневная норма составляет от 800 до 1000мг. Большая часть кальция содержится в молочных продуктах, мясе, рыбе, бобовых. Всасывание облегчается кислой средой, витамином Д и С, лактозой, ненасыщенными жирными кислотами. Немаловажна роль магния в кальциевом обмене, при его недостатке кальций «вымывается» из костей и осаждается в почках (почечные камни) и мышцах. Продолжительное отсутствие в рационе может вызвать судороги, боль в суставах, сонливость, дефекты роста, а также запоры. Более глубокий дефицит приводит к постоянным мышечным судорогам и остеопорозу. Злоупотребление кофе и алкоголем могут быть причинами дефицита кальция. Продолжительный переизбыток нарушает функционирование мышечных и нервных тканей, увеличивает свертываемость крови и уменьшает усвояемость цинка клетками костной ткани.