cationi chiamati ioni caricati positivamente.

Anioni sono chiamati ioni caricati negativamente.

Nel processo di sviluppo della chimica, i concetti di "acido" e "base" hanno subito grandi cambiamenti. Dal punto di vista della teoria della dissociazione elettrolitica, gli elettroliti sono chiamati acidi, durante la dissociazione di cui si formano ioni idrogeno H + e le basi sono elettroliti, durante la dissociazione di cui si formano ioni idrossido OH -. Queste definizioni sono conosciute nella letteratura chimica come le definizioni di Arrhenius di acidi e basi.

In generale, la dissociazione degli acidi è rappresentata come segue:

dove A - - residuo acido.

Tali proprietà degli acidi come l'interazione con metalli, basi, ossidi basici e anfoteri, la capacità di cambiare il colore degli indicatori, il sapore aspro, ecc., Sono dovute alla presenza di ioni H + nelle soluzioni acide. Il numero di cationi idrogeno che si formano durante la dissociazione di un acido è chiamato basicità. Quindi, ad esempio, HCl è un acido monobasico, H 2 SO 4 è bibasico e H 3 PO 4 è tribasico.

Gli acidi polibasici si dissociano gradualmente, ad esempio:

Dal residuo acido H 2 PO 4 formatosi al primo stadio, il successivo distacco dello ione H+ è molto più difficile per la presenza di una carica negativa sull'anione, per cui il secondo stadio di dissociazione è molto più difficile di quello primo. Nella terza fase, il protone deve essere separato dall'anione HPO 4 2–, quindi la terza fase procede solo dello 0,001%.

In generale, la dissociazione della base può essere rappresentata come segue:

dove M + è un certo catione.

Tali proprietà delle basi come l'interazione con acidi, ossidi acidi, idrossidi anfoteri e la capacità di cambiare il colore degli indicatori sono dovute alla presenza di ioni OH nelle soluzioni.

Il numero di gruppi ossidrilici che si formano durante la dissociazione di una base è chiamato acidità. Ad esempio, NaOH è una base a un acido, Ba (OH) 2 è una base a due acidi, ecc.

Le basi poliacidiche si dissociano gradualmente, ad esempio:

La maggior parte delle basi sono leggermente solubili in acqua. Si chiamano basi idrosolubili alcali.

La forza del legame M-OH aumenta con un aumento della carica dello ione metallico e un aumento del suo raggio. Pertanto, la forza delle basi formate da elementi nello stesso periodo diminuisce all'aumentare del numero di serie. Se lo stesso elemento forma più basi, il grado di dissociazione diminuisce con l'aumentare dello stato di ossidazione del metallo. Pertanto, ad esempio, Fe(OH) 2 ha un grado di dissociazione di base maggiore rispetto a Fe(OH) 3 .

Gli elettroliti, durante la dissociazione dei quali possono formarsi contemporaneamente cationi idrogeno e ioni idrossido, sono chiamati anfotero. Questi includono acqua, idrossidi di zinco, cromo e alcune altre sostanze. Il loro elenco completo è fornito nella lezione 6 e le loro proprietà sono discusse nella lezione 16.

sali chiamati elettroliti, durante la dissociazione dei quali si formano cationi metallici (oltre al catione ammonio NH 4+) e anioni di residui acidi.

Le proprietà chimiche dei sali saranno descritte nella lezione 18.

Compiti di formazione

1. Gli elettroliti di media forza includono

1) H3PO4
2) H2SO4
3) Na 2 SO 4
4) Na3PO4

2. Gli elettroliti forti lo sono

1) KNO 3
2) BaSO4
4) H3PO4
3) H 2 S

3. Uno ione solfato si forma in una quantità significativa durante la dissociazione in una soluzione acquosa di una sostanza la cui formula è

1) BaSO4
2) PbSO4
3) SrSO4
4) K 2 SO 4

4. Quando si diluisce la soluzione elettrolitica, il grado di dissociazione

1) rimane lo stesso
2) scende
3) si alza

5. Il grado di dissociazione quando viene riscaldata una soluzione elettrolitica debole

1) rimane lo stesso
2) scende
3) si alza
4) prima aumenta, poi diminuisce

6. Solo gli elettroliti forti sono elencati nell'ordine:

1) H 3 PO 4, K 2 SO 4, KOH
2) NaOH, HNO 3 , Ba(NO 3) 2
3) K 3 PO 4 , HNO 2 , Ca(OH) 2
4) Na 2 SiO 3, BaSO 4, KCl

7. Le soluzioni acquose di glucosio e solfato di potassio, rispettivamente, sono:

1) con elettrolita forte e debole
2) elettrolita non elettrolitico e forte
3) elettrolita debole e forte
4) elettrolita debole e non elettrolita

8. Il grado di dissociazione degli elettroliti di media intensità

1) più di 0,6
2) più di 0,3
3) si trova tra 0,03-0,3
4) inferiore a 0,03

9. Il grado di dissociazione di elettroliti forti

1) più di 0,6
2) più di 0,3
3) si trova tra 0,03-0,3
4) inferiore a 0,03

10. Il grado di dissociazione degli elettroliti deboli

1) più di 0,6
2) più di 0,3
3) si trova tra 0,03-0,3
4) inferiore a 0,03

11. Entrambi sono elettroliti:

1) acido fosforico e glucosio
2) cloruro di sodio e solfato di sodio
3) fruttosio e cloruro di potassio
4) acetone e solfato di sodio

12. In una soluzione acquosa di acido fosforico H 3 PO 4, la più bassa concentrazione di particelle

1) H3PO4
2) H 2 PO 4 -
3) HPO 4 2–
4) PO 4 3–

13. Gli elettroliti sono disposti in ordine crescente di grado di dissociazione nella serie

1) HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3
2) H 3 PO 4, H 2 SO 4, HNO 2
3) HCl, HBr, H 2 O

14. Gli elettroliti sono disposti in ordine decrescente di dissociazione nella serie

1) HNO 2, H 3 PO 4, H 2 SO 3
2) HNO 3, H 2 SO 4, HCl
3) HCl, H 3 PO 4, H 2 O
4) CH 3 COOH, H 3 PO 4, Na 2 SO 4

15. Si dissocia quasi irreversibilmente in soluzione acquosa

1) acido acetico
2) acido bromidrico
3) acido fosforico
4) idrossido di calcio

16. Un elettrolita che è più forte dell'acido nitroso

1) acido acetico
2) acido solforoso
3) acido fosforico
4) idrossido di sodio

17. La dissociazione graduale è caratteristica di

1) acido fosforico
2) acido cloridrico
3) idrossido di sodio
4) nitrato di sodio

18. Nella serie sono presentati solo elettroliti deboli

1) solfato di sodio e acido nitrico
2) acido acetico, acido idrosolfuro
3) solfato di sodio, glucosio
4) cloruro di sodio, acetone

19. Ciascuna delle due sostanze è un forte elettrolita

1) nitrato di calcio, fosfato di sodio
2) acido nitrico, acido nitroso
3) idrossido di bario, acido solforoso
4) acido acetico, fosfato di potassio

20. Entrambe le sostanze sono elettroliti di media intensità.

1) idrossido di sodio, cloruro di potassio
2) acido fosforico, acido nitroso
3) cloruro di sodio, acido acetico
4) glucosio, acetato di potassio

Gli anioni sono componenti di sali doppi, combinati, medi, acidi, basici. Nell'analisi qualitativa, ciascuno di essi può essere determinato utilizzando un reagente specifico. Consideriamo le reazioni qualitative agli anioni utilizzati nella chimica inorganica.

Funzionalità di analisi

È una delle opzioni più importanti per identificare le sostanze comuni nella chimica inorganica. C'è una divisione dell'analisi in due componenti: qualitativa, quantitativa.

Tutte le reazioni qualitative agli anioni implicano l'identificazione di una sostanza, l'instaurazione della presenza di determinate impurità in essa.

L'analisi quantitativa stabilisce un chiaro contenuto di impurità e la sostanza di base.

Specifiche di rilevamento qualitativo di anioni

Non tutte le interazioni possono essere utilizzate nell'analisi qualitativa. Una reazione è considerata caratteristica, che porta a un cambiamento nel colore della soluzione, alla precipitazione di un precipitato, alla sua dissoluzione e al rilascio di una sostanza gassosa.

I gruppi anionici sono determinati da una reazione selettiva, grazie alla quale nella composizione della miscela possono essere rilevati solo determinati anioni.

La sensibilità è la concentrazione più bassa di una soluzione alla quale l'anione da determinare può essere rilevato senza pretrattamento.

Reazioni di gruppo

Ci sono sostanze chimiche che possono interagire con diversi anioni per dare risultati simili. Grazie all'uso di un reagente di gruppo, è possibile isolare diversi gruppi di anioni precipitandoli.

Quando conducono un'analisi chimica di sostanze inorganiche, studiano principalmente soluzioni acquose in cui i sali sono presenti in forma dissociata.

Ecco perché gli anioni dei sali sono determinati dalla loro scoperta in una soluzione di una sostanza.

Gruppi analitici

Nel metodo acido-base, è consuetudine distinguere tre gruppi analitici di anioni.

Analizziamo quali anioni possono essere determinati utilizzando determinati reagenti.

solfati

Per la loro rilevazione in una miscela di sali in un'analisi qualitativa, vengono utilizzati sali di bario solubili. Considerando che gli anioni solfato sono SO4, la breve equazione ionica per la reazione in corso è:

Ba 2 + + (SO 4) 2- \u003d BaSO4

Il solfato di bario ottenuto per interazione ha un colore bianco ed è una sostanza insolubile.

alogenuri

Quando si determinano gli anioni cloruro nei sali, come reagente vengono utilizzati sali d'argento solubili, poiché è il catione di questo metallo nobile che dà un precipitato bianco insolubile, quindi gli anioni cloruro vengono determinati in questo modo. Questo non è un elenco completo delle interazioni qualitative utilizzate nella chimica analitica.

Oltre ai cloruri, vengono utilizzati anche i sali d'argento per rilevare la presenza di ioduri e bromuri in una miscela. Ciascuno dei sali d'argento che formano un composto con un alogenuro ha un colore specifico.

Ad esempio, AgI è giallo.

Reazioni qualitative agli anioni del 1° gruppo analitico

Consideriamo prima quali anioni contiene. Questi sono carbonati, solfati, fosfati.

La più comune in chimica analitica è la reazione per la determinazione degli ioni solfato.

Per la sua implementazione, puoi utilizzare soluzioni di solfato di potassio, cloruro di bario. Quando questi composti vengono mescolati insieme, si forma un precipitato bianco di solfato di bario.

In chimica analitica, un prerequisito è la scrittura di equazioni molecolari e ioniche di quei processi che sono stati effettuati per identificare gli anioni di un certo gruppo.

Scrivendo l'equazione ionica completa e abbreviata per questo processo, si può confermare la formazione del sale insolubile BaSO4 (solfato di bario).

Quando viene rilevato uno ione carbonato in una miscela di sali, viene utilizzata una reazione qualitativa con acidi inorganici, accompagnata dal rilascio di un composto gassoso: l'anidride carbonica. Inoltre, quando si rileva il carbonato in chimica analitica, viene utilizzata anche la reazione con il cloruro di bario. Come risultato dello scambio ionico, precipita un precipitato bianco di carbonato di bario.

L'equazione ionica ridotta del processo è descritta dallo schema.

Il cloruro di bario precipita gli ioni carbonato sotto forma di un precipitato bianco, che viene utilizzato nell'analisi qualitativa degli anioni del primo gruppo analitico. Altri cationi non danno un tale risultato, quindi non sono adatti per la determinazione.

Quando un carbonato reagisce con gli acidi, l'equazione ionica corta è:

2H + +CO 3 - \u003d CO 2 +H 2 O

Quando si rilevano gli ioni fosfato nella miscela, viene utilizzato anche un sale di bario solubile. La miscelazione di una soluzione di fosfato di sodio con cloruro di bario porta alla formazione di fosfato di bario insolubile.

Pertanto, possiamo concludere che il cloruro di bario è universale e può essere utilizzato per determinare gli anioni del primo gruppo analitico.

Reazioni qualitative agli anioni del secondo gruppo analitico

Gli anioni cloruro possono essere rilevati mediante interazione con una soluzione di nitrato d'argento. Come risultato dello scambio ionico, si forma un precipitato bianco formaggio di cloruro d'argento (1).

Il bromuro di questo metallo ha un colore giallastro e lo ioduro ha un colore giallo intenso.

L'interazione molecolare del cloruro di sodio con il nitrato d'argento è la seguente:

NaCl + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3

Tra i reagenti specifici che possono essere utilizzati nella determinazione degli ioni ioduro in una miscela, segnaliamo i cationi rame.

KI + CuSO 4 \u003d I 2 + K 2 SO 4 + CuI

Questo processo redox è caratterizzato dalla formazione di iodio libero, che viene utilizzato nell'analisi qualitativa.

ioni silicato

Per rilevare questi ioni vengono utilizzati acidi minerali concentrati. Ad esempio, quando si aggiunge acido cloridrico concentrato al silicato di sodio, si forma un precipitato di acido silicico, che ha un aspetto gelatinoso.

In forma molecolare, questo processo:

Na 2 SiO 3 + 2HCl \u003d NaCl + H 2 SiO 3

Idrolisi

In chimica analitica, l'idrolisi anionica è uno dei metodi per determinare la reazione di un mezzo in soluzioni saline. Per determinare correttamente la variante dell'idrolisi in corso, è necessario scoprire da quale acido e base si è ottenuto il sale.

Ad esempio, il solfuro di alluminio è formato da idrossido di alluminio insolubile e acido idrosolfuro debole. In una soluzione acquosa di questo sale, l'idrolisi si verifica a livello dell'anione e del catione, quindi il mezzo è neutro. Nessuno degli indicatori cambierà colore, quindi sarà difficile determinare la composizione di questo composto mediante idrolisi.

Conclusione

Le reazioni qualitative, che vengono utilizzate nella chimica analitica per determinare gli anioni, consentono di ottenere determinati sali sotto forma di precipitazione. A seconda degli anioni di quale gruppo analitico è necessario identificare, per l'esperimento viene selezionato un determinato gruppo reagente.

È con questo metodo che viene determinata la qualità dell'acqua potabile, rivelando se il contenuto quantitativo di anioni di cloro, solfato, carbonato non supera quelle concentrazioni massime consentite stabilite dai requisiti sanitari e igienici.

Nelle condizioni di un laboratorio scolastico, gli esperimenti relativi alla determinazione degli anioni sono una delle opzioni per compiti di ricerca nel lavoro pratico. Durante l'esperimento, gli scolari non solo analizzano i colori delle precipitazioni risultanti, ma elaborano anche equazioni di reazione.

Inoltre, ai laureati nelle prove finali in chimica vengono offerti elementi di analisi qualitativa, che consentono di determinare il livello di conoscenza dei futuri chimici e ingegneri in equazioni molecolari, ioniche complete e ridotte.

ANIONI (ioni negativi) Cosa sono gli anioni? In che modo gli anioni influenzano il corpo umano?

Cosa sono gli anioni?

Le molecole e gli atomi dell'aria, in condizioni normali, sono neutri. Ma con la ionizzazione dell'aria, che può avvenire attraverso radiazioni ordinarie, radiazioni a microonde, radiazioni ultraviolette, a volte semplicemente attraverso un semplice fulmine. L'aria viene scaricata - le molecole di ossigeno perdono alcuni degli elettroni caricati negativamente che ruotano attorno al nucleo atomico, che in seguito trovano e si uniscono a qualsiasi molecola neutra, dando loro una carica negativa. Tali molecole caricate negativamente sono chiamate anioni. L'uomo non può esistere senza anioni, come qualsiasi altro essere vivente.

L'aroma dell'aria fresca - sentiamo la presenza di anioni nell'aria della fauna: in alta montagna, in riva al mare, subito dopo la pioggia - in questo momento vogliamo respirare profondamente, inalare questa purezza e freschezza dell'aria. Gli anioni (ioni a carica negativa) dell'aria sono chiamati vitamine dell'aria. Gli anioni curano le malattie dei bronchi, il sistema polmonare umano, sono un potente mezzo per prevenire qualsiasi malattia, aumentare l'immunità del corpo umano. Gli ioni negativi (Anioni) aiutano a purificare l'aria da batteri, microbi, microflora patogena e polvere, portando il numero di batteri e particelle di polvere al minimo e talvolta a zero. Gli anioni hanno un buon effetto detergente e disinfettante a lungo termine sulla microflora dell'aria circostante.

La salute umana dipende direttamente dal contenuto quantitativo di anioni nell'aria ambiente. Se ci sono troppo pochi anioni nello spazio circostante nell'aria che entra nel corpo umano, la persona inizia a respirare spasmodicamente, può sentirsi stanca, iniziare a provare vertigini e avere mal di testa o addirittura diventare depressa. Tutte queste condizioni sono curabili se il contenuto di anioni nell'aria che entra nei polmoni è di almeno 1200 anioni per 1 centimetro cubo. Se aumenti il ​​contenuto di anioni all'interno dei locali residenziali a 1500-1600 anioni per 1 centimetro cubo, il benessere delle persone che vivono o lavorano lì migliorerà notevolmente; Inizierai a sentirti molto bene, a lavorare con energia raddoppiata, aumentando così la tua produttività e la qualità del lavoro.

Con il contatto diretto degli anioni con la pelle, a causa dell'elevata capacità di penetrazione degli ioni negativi, nel corpo umano si verificano complesse reazioni e processi biochimici, che contribuiscono a:

rafforzamento generale del corpo umano, immunità e mantenimento dello stato energetico del corpo nel suo insieme

miglioramento dell'afflusso di sangue a tutti gli organi, miglioramento dell'attività cerebrale, prevenzione della carenza di ossigeno nel cervello,

Gli anioni migliorano il funzionamento del muscolo cardiaco, dei reni e dei tessuti del fegato

gli anioni migliorano la microcircolazione sanguigna nei vasi, aumentano l'elasticità dei tessuti

le particelle caricate negativamente (anioni) prevengono l'invecchiamento del corpo

gli anioni contribuiscono all'attivazione di effetti antiedematosi e immunomodulatori

gli anioni aiutano contro il cancro, i tumori, aumentano le difese antitumorali dell'organismo

con un aumento degli anioni nell'aria, la conduttività degli impulsi nervosi migliora

Così segue:

Gli anioni (ioni negativi) sono un assistente indispensabile per rafforzare la salute umana e prolungarne la vita

Classificazione di cationi e anioni.

Metodi di analisi.

La chimica analitica è la scienza per determinare la composizione chimica di una sostanza.

La chimica analitica e i suoi metodi trovano largo impiego nella ristorazione e nell'industria alimentare per il controllo della qualità delle materie prime, dei semilavorati, dei prodotti finiti; determinazione delle condizioni di vendita e di conservazione dei prodotti.

In chimica analitica, ci sono quantitativo e qualitativo analisi. Compito analisi quantitativa- determinazione della quantità relativa di elementi nei composti o composti chimici nelle miscele; compito analisi qualitativa- rilevare la presenza di elementi nei composti o di composti chimici nelle miscele.

Storia dello sviluppo della chimica analitica.

Inizialmente con l'aiuto analisi qualitativa determinato le proprietà di alcuni minerali. A quantitativo l'analisi è stata utilizzata nell'attività di analisi (determinazione dei metalli preziosi) - Antica Grecia, Egitto. Nel IX-X secolo, i metodi di analisi sono stati utilizzati per determinare i metalli preziosi nella Rus' di Kiev.

La chimica analitica come scienza inizia a svilupparsi a partire dalla metà del XVII secolo.

Per la prima volta, le basi dell'analisi qualitativa furono delineate dallo scienziato inglese R. Boyle, che introdusse anche il termine "analisi chimica". R. Boyle è considerato il fondatore della chimica analitica scientifica.

Le leggi dell'analisi quantitativa furono delineate da Lomonosov a metà del XVII secolo. Lomonosov è stato il primo a utilizzare la pesatura dei materiali di partenza e dei prodotti di reazione.

Entro la metà del 19 ° secolo, hanno preso forma metodi di analisi titrimetrici e gravimetrici, nonché metodi di analisi dei gas.

Il primo libro di testo sulla chimica analitica è apparso in Russia nel 1871. L'autore di questo libro di testo è il chimico russo N.A. Menshutkin.

Nella seconda metà del 20° secolo sono apparsi molti nuovi metodi di analisi: raggi X, spettro di massa, ecc.

Classificazione dei metodi di analisi utilizzati in chimica analitica.

La chimica analitica comprende due sezioni principali: analisi quantitativa e analisi qualitativa.

Metodi di analisi qualitativa:

Ø Chimico

Ø Fisico e chimico

Ø Fisico

Analisi chimica:

Ø modo "a secco".

Ø modo "bagnato".

Percorso "a secco": reazioni chimiche che si verificano durante l'incandescenza, la fusione, la colorazione della fiamma.

Esempio : colorazione della fiamma con cationi metallici (sodio - giallo, potassio - rosa-viola, calcio - rosso-arancio, rame - verde, ecc.), che si formano durante la dissociazione elettrolitica dei sali:

NaCl → Na++Cl-

K2CO3 → 2K+ + CO 3 2-

Modo "bagnato" - reazioni chimiche in soluzioni elettrolitiche.

Inoltre, in un'analisi qualitativa, a seconda della quantità della sostanza in esame, del volume della soluzione e della tecnica di esecuzione, ci sono:

1) macrometodo: porzioni relativamente grandi (0,1 go più) o grandi volumi di soluzioni (10 ml o più) della sostanza in esame. Questo metodo è il più conveniente da definire.

2) micrometodo: campioni da 10 a 50 mg e volumi di soluzione fino a diversi ml.

3) metodo semi-micro: peso di 1-10 mg e volumi di soluzione di circa 0,1-1 ml.

Il micrometodo e il semimicrometodo presentano due indubbi vantaggi:

1. Analisi ad alta velocità

2. È richiesta una piccola quantità di analita.

Metodi fisici e chimici di analisi:

Ø colorimetrico (confronto del colore di due soluzioni)

Ø nefelometrico (torbidità della soluzione in esame per l'azione di alcuni reagenti)

Ø elettrochimico (il momento della fine della reazione è determinato dalla variazione della conducibilità elettrica della soluzione, dal potenziale degli elettrodi nella soluzione in esame)

Ø rifrattometrico (determinare l'indice di rifrazione)

Metodi fisici di analisi:

Ø analisi spettrale (studio di spettri di emissione o di assorbimento)

Ø luminescente (studiare la natura della luminescenza di una sostanza sotto l'azione dei raggi UV)

Ø spettrometrico di massa

Ø rifrattometrico

Le reazioni analitiche vengono utilizzate per rilevare gli ioni nelle soluzioni in chimica analitica.

Una reazione analitica è una trasformazione chimica in cui la sostanza in esame viene convertita in un nuovo composto con una caratteristica caratteristica.

Segni di una reazione analitica:

Ø Precipitazioni

Ø Dissoluzione dei sedimenti

Ø Cambio colore

Ø Emissione di sostanza gassosa

Condizioni di reazione analitiche:

Ø Flusso veloce

Ø Specificità

Ø Sensibilità

Una reazione sensibile è una reazione in grado di rilevare la più piccola quantità di una sostanza dalla più piccola quantità di una soluzione.

La reazione sensibile è caratterizzata da:

1. Apertura bassa(la più piccola quantità di una sostanza che può essere rilevata da una data reazione)

2. Concentrazione minima(il rapporto tra la massa dell'analita e la massa o il volume del solvente).

Una reazione specifica è una reazione mediante la quale uno ione può essere aperto in presenza di altri ioni da uno specifico cambiamento di colore, la formazione di un precipitato caratteristico, l'evoluzione del gas, ecc.

Esempio: lo ione bario viene rilevato con il cromato di potassio K 2 CrO 4 (si forma un precipitato giallo brillante).

L'analisi si basa su reazioni specifiche, denominate frazionario. Usando l'analisi frazionaria, puoi aprire gli ioni in qualsiasi sequenza usando reazioni specifiche.

Tuttavia, sono note poche reazioni specifiche; più spesso, i reagenti interagiscono con diversi ioni. Tali reazioni e reagenti sono chiamati generale. In questo caso applicare analisi sistematica. Analisi sistematica- una certa sequenza di rilevamento degli ioni nella miscela. Gli ioni che compongono la miscela sono divisi in gruppi separati, da questi gruppi ogni ione viene isolato in una sequenza rigorosamente definita, e quindi questo ione viene aperto dalla reazione più caratteristica. Vengono chiamate le reazioni caratteristiche di un singolo ione privato.

Classificazione di cationi e anioni.

La classificazione degli ioni in chimica analitica si basa sulla differenza nella solubilità dei sali e degli idrossidi che formano.

Gruppo analitico - un gruppo di cationi o anioni, che con qualsiasi reagente dà reazioni analitiche simili.

Classificazioni dei cationi:

Ø solfuro, o idrogeno solforato, è un classico, sviluppato da Menshutkin N.A.;

Ø acido-base, ecc.

La classificazione del solfuro dei cationi si basa sul rapporto tra cationi e ione solfuro:

1) Cationi precipitati dallo ione solfuro

2) Cationi non precipitati dallo ione solfuro.

Ogni gruppo ha il suo reagente di gruppo- un reagente utilizzato per aprire un gruppo di ioni e formare un precipitato con ioni di questo gruppo (Ва 2+ + SO 4 2- → ВаSO 4 ↓)

Viene eseguita la determinazione dei cationi analisi sistematica.

I cationi e gli anioni svolgono importanti funzioni nel corpo, ad esempio:

Responsabile dell'osmolalità dei fluidi corporei

Formare un potenziale di membrana bioelettrica,

Catalizzare il processo metabolico

Determinare la reazione effettiva (pH) del fluido corporeo,

Stabilizzare alcuni tessuti (tessuto osseo),

Fungere da deposito di energia (fosfati),

Partecipa al sistema di coagulazione del sangue.

Un corpo umano di 70 kg contiene circa 100 g di sodio (60 meq/kg), il 67% del quale viene scambiato attivamente (Geigy). La metà del sodio del corpo è nello spazio extracellulare. Un terzo si trova nelle ossa e nella cartilagine. Il contenuto di sodio nelle cellule è basso (vedi anche Fig. 6).

Concentrazione plasmatica: 142(137-147) meq/l

Ruolo principale

Principalmente responsabile dell'osmolalità dello spazio extracellulare. Il 92% di tutti i cationi e il 46% di tutte le particelle extracellulari osmoticamente attive sono ioni sodio.

La concentrazione di sodio può determinare l'osmolalità plasmatica, ad eccezione di processi patologici come diabete mellito, uremia (vedi 1.1.2).

La quantità di spazio extracellulare dipende dal contenuto di sodio.

Con le diete prive di sale o l'uso di saluretici, lo spazio extracellulare diminuisce; aumenta con l'aumento dell'assunzione di sodio.

Influenza sullo spazio intracellulare attraverso il contenuto di sodio nel plasma. Con un aumento dell'osmolalità extracellulare, ad esempio, con l'introduzione di una soluzione salina ipertonica, l'acqua viene rimossa dalle cellule, con una diminuzione dell'osmolalità plasmatica, ad esempio, con la perdita di sale, le cellule vengono allagate.

Partecipazione alla creazione del potenziale di membrana bioelettrica. Potassio

Il corpo umano del peso di 70 kg contiene circa 150 g di potassio (54 mEq/kg), di cui il 90% è attivamente coinvolto nello scambio (Geigy); Il 98% del potassio del corpo è nelle cellule e il 2% è extracellulare (Fleischer, Frohlich). Nei muscoli viene determinato il 70% del contenuto totale di potassio (nero).

La concentrazione di potassio non è la stessa in tutte le cellule. Le cellule muscolari contengono 160 meq di potassio/kg di acqua (Geigy), gli eritrociti hanno solo 87 meq/kg di globuli rossi (Burck, 1970).

Concentrazione plasmatica di potassio: 4,5 (3,8-4,7) meq 1 litro.

Ruolo principale

Partecipa all'utilizzo dei carboidrati;

Essenziale per la sintesi proteica; durante la scomposizione delle proteine, potassio

liberato; si lega durante la sintesi (rapporto: 1 g di azoto a circa 3 meq di potassio);

Ha un effetto importante sull'eccitazione neuromuscolare.

Ogni cellula muscolare e fibra nervosa a riposo è una batteria di potassio, la cui carica è in gran parte determinata dal rapporto tra le concentrazioni di potassio all'interno e all'esterno delle cellule. Il processo di eccitazione è associato all'inclusione attiva di ioni sodio extracellulare nelle fibre interne e al lento rilascio di potassio intracellulare dalle fibre.

I farmaci causano il ritiro del potassio intracellulare. Le condizioni associate a un basso contenuto di potassio sono accompagnate da un effetto pronunciato dei preparati digitalici. Nella carenza cronica di potassio, il riassorbimento tubulare è compromesso (Nizet).

Il potassio è coinvolto nell'attività dei muscoli, del cuore, del sistema nervoso, dei reni, di ogni cellula.

Peculiarità

Di grande interesse pratico è la relazione tra concentrazione plasmatica di potassio e contenuto intracellulare di potassio. C'è un principio che con un metabolismo equilibrato, il contenuto di potassio nel plasma determina il suo contenuto totale in tutto il corpo. Questo rapporto è influenzato da:

Il valore del pH del liquido extracellulare,

L'energia del metabolismo nella cellula,

Funzione renale.

Effetto del valore del pH sulla concentrazione plasmatica di potassio

Con un contenuto normale di potassio nel corpo, una diminuzione del pH aumenta la quantità di potassio nel plasma, (un aumento del pH - diminuisce. Esempio: pH 7,3, acidemia - concentrazione plasmatica di potassio 4,8 meq / l pH 7,4, normale - concentrazione plasmatica di potassio 4,5 mEq/L pH 7,5, Alcalemia-Plasma Concentrazione di potassio 4,2 mEq/L (valori calcolati da Siggaard-Andersen, 1965.), il valore di 4,5 mEq/l di plasma indica una carenza intracellulare di potassio nell'acidemia. Al contrario, in caso di alcalemia nel caso di un contenuto normale di potassio, ci si dovrebbe aspettare un suo contenuto ridotto nel plasma. Conoscendo lo stato acido-base, si può stimare meglio la quantità di potassio nel plasma:

Acidemia → plasma [K] - aumento Alcalemia → plasma [K] - diminuzione

Queste dipendenze, rivelate nell'esperimento, non sono sempre clinicamente provate, poiché si sviluppano contemporaneamente: ulteriori processi che influenzano la quantità di potassio nel plasma, a seguito dei quali viene livellato l'effetto di un processo (Heine, Quoss, Guttler) .

Influenza dell'energia metabolica cellulare sulla concentrazione plasmatica di potassio

Un aumento del deflusso di potassio cellulare nello spazio extracellulare si verifica, ad esempio, quando:

Fornitura insufficiente di ossigeno ai tessuti (shock),

Aumento della degradazione proteica (stato catabolico).

Utilizzo ridotto di carboidrati (diabete),

Disidratazione cellulare.

Un intenso afflusso di potassio nelle cellule si osserva, ad esempio, quando:

Migliore utilizzo del glucosio sotto l'azione dell'insulina,

Aumento della sintesi proteica (crescita, somministrazione di steroidi anabolizzanti, fase di riparazione dopo l'intervento chirurgico, trauma),

Reidratazione cellulare.

Processi distruttivi →[K]plasma - aumento Processi riparativi →[K]plasma - diminuzione

Gli ioni sodio, introdotti in grandi quantità, aumentano lo scambio di potassio cellulare e contribuiscono ad aumentare l'escrezione di potassio attraverso i reni (soprattutto se gli ioni sodio sono associati non agli ioni cloruro, ma ad anioni facilmente metabolizzati, come il citrato). La concentrazione di potassio nel plasma a causa dell'eccesso di sodio diminuisce a causa dell'aumento dello spazio extracellulare. Una diminuzione del sodio porta ad una diminuzione dello spazio extracellulare e ad un aumento della concentrazione di potassio nel plasma:

Eccesso di sodio → plasma [K] - diminuzione Carenza di sodio → plasma [K] - aumento

Influenza dei reni sulla concentrazione di potassio nel plasma

I reni hanno meno influenza sul mantenimento del potassio rispetto al sodio. Con una mancanza di potassio, i reni all'inizio lo trattengono con difficoltà, quindi le perdite possono superare l'introduzione. Al contrario, in caso di sovradosaggio, il potassio viene rimosso abbastanza facilmente dal flusso di urina. Con oliguria e anuria, la quantità di potassio nel plasma aumenta.

Oliguria, anuria → plasma [K] - aumentato

Pertanto, la concentrazione extracellulare (plasma) di potassio è il risultato di un equilibrio dinamico tra:

Introduzione;

La capacità delle cellule di trattenere in base al valore del pH e allo stato del metabolismo (anabolismo - catabolismo);

Escrezione renale di potassio a seconda di:

condizione acido-base

flusso di urina

aldosterone;

Perdita extrarenale di potassio, ad esempio, nel tratto gastrointestinale. Calcio

Un adulto che pesa 70 kg contiene circa 1000-1500 g di calcio - da 50.000 a 75.000 meq (1,4-2% del peso corporeo), il 99% del calcio è nelle ossa e nei denti (Rapoport).

Concentrazione plasmatica: 5 (4,5-5,5) meq/l con piccole deviazioni individuali (Rapoport).

Il calcio plasmatico è distribuito in tre frazioni, ovvero il 50-60% è ionizzato e diffusibile, il 35-50% è associato a proteine ​​(non ionizzate e non diffusibili), il 5-10% è complessato con acidi organici (acido citrico) - non ionizzato , ma capace di diffusione (Geigy). Tra le singole frazioni di calcio c'è un equilibrio mobile, che dipende dal pH. Nell'acidosi, ad esempio, aumenta il grado di dissociazione e, di conseguenza, la quantità di calcio dissociato (rallenta gli effetti della tetania nell'acidosi).

Solo gli ioni calcio sono biologicamente attivi. Dati precisi per determinare lo stato del metabolismo del calcio si ottengono solo misurando la quantità di calcio ionizzato (Pfoedte, Ponsold).

Ruolo principale

Componente di ossa. Il calcio nelle ossa si trova come minerale strutturale insolubile, principalmente fosfato di calcio (idrossiapatite).

Influenza sull'eccitabilità di nervi e muscoli. Gli ioni calcio mediano il fenomeno bioelettrico tra la superficie delle fibre e le reazioni contrattili all'interno delle fibre.

Influenza sulla permeabilità della membrana.

Contributo al sistema di coagulazione del sangue.

Peculiarità

L'assorbimento del calcio nell'intestino è influenzato dalla composizione del cibo. Quindi, l'assorbimento del calcio è favorito dall'acido citrico e dalla vitamina D e gli acidi organici, come l'acido ossalico (spinaci, rabarbaro), l'acido fitico (pane, cereali), gli acidi grassi (malattie della cistifellea) impediscono l'assorbimento del calcio. Il rapporto ottimale di calcio e fosfato (1.2.1) favorisce l'assorbimento. L'ormone paratiroideo, la vitamina D e la calcitonina svolgono un ruolo di primo piano nella regolazione del contenuto di calcio.

In un corpo umano che pesa 70 kg ci sono 20-28 g di magnesio (Hanze) - da 1600 a 2300 mEq. È determinato prevalentemente nello scheletro (metà del totale), meno nei reni, nel fegato, nella tiroide, nei muscoli e nel sistema nervoso (Simone). Il magnesio, insieme al potassio, è il catione più importante delle cellule animali e vegetali.

Concentrazione plasmatica: 1,6-2,3 meq/l (Hanze).

Circa il 55-60% del magnesio plasmatico è ionizzato, il 30% è legato alle proteine ​​e il 15% a composti complessi (Geigy).

Ruolo principale

Significato per numerosi processi guidati da enzimi

(rigenerazione cellulare, utilizzo dell'ossigeno e rilascio di energia; Simon). Il magnesio è importante per la glicolisi, le varie fasi del ciclo del citrato, la fosforilazione ossidativa, l'attivazione del fosfato, le nucleasi, le varie peptidasi (Hanze).

Inibisce il trasferimento dell'eccitazione nervosa al punto finale (come il curaro; l'antagonista sono gli ioni calcio), con conseguente diminuzione dell'eccitazione neuromuscolare.

Effetto depressivo sul sistema nervoso centrale.

Diminuzione della contrattilità della muscolatura liscia e del miocardio.

Soppressione dell'eccitazione nel nodo del seno e ridotta conduzione atrioventricolare (a dosi molto elevate, arresto cardiaco in diastole).

Vasodilatazione.

Promuovere la fibrinolisi (Hackethal, Bierstedt).

Peculiarità

Insieme all'assorbimento e all'escrezione attraverso i reni, l'ormone pancreatico, che non è stato ancora completamente studiato, è coinvolto nella regolazione del contenuto di magnesio nel corpo. La carenza di magnesio porta alla rimozione degli ioni magnesio e calcio dalle ossa. L'assorbimento è ridotto dagli alimenti ricchi di proteine ​​e calcio, e anche dall'alcol (Simon).

Un corpo umano del peso di 70 kg contiene circa 100 g di cloro - 2800 mEq (Rapoport). Concentrazione plasmatica: 103 (97-108) meq/l

Ruolo principale

Il cloro è la parte più importante degli anioni plasmatici.

Gli ioni cloro sono coinvolti nella formazione del potenziale di membrana.

Bicarbonato

Il bicarbonato si riferisce alla parte variabile degli ioni. I cambiamenti nel contenuto di anioni sono bilanciati dal bicarbonato. Il sistema bicarbonato - acido carbonico è il più importante sistema tampone extracellulare. Il valore del pH dello spazio extracellulare può essere calcolato dal rapporto tra bicarbonato e acido carbonico (vedi 1.3 per ulteriori discussioni).

Il corpo di un adulto contiene 500-800 g di fosfato (1% del peso corporeo). L'88% si trova nello scheletro (Grossmann), il resto si trova a livello intracellulare e solo una piccola parte si trova nello spazio extracellulare (Rapoport).

Il fosfato può essere sia organico (come parte integrante di fosfoproteine, acidi nucleici, fosfatidi, coenzimi - Rapoport) o inorganico. Circa il 12% del fosfato plasmatico è legato alle proteine.

Concentrazione plasmatica (fosforo inorganico): 1,4-2,6 meq/l.

Ruolo principale

Insieme al calcio, forma idrossiapatite insolubile (la funzione di supporto delle ossa).

Partecipazione al metabolismo dei carboidrati, nonché all'accumulo e al trasferimento di energia (ATP, creatina fosfato).

azione tampone.

Peculiarità

Il fosforo si trova in tutti gli alimenti. L'assorbimento è stimolato dalla vitamina D e dal citrato, ritardato da alcuni metalli (ad es. alluminio), cianuri e aumentato apporto di calcio. I fosfati escreti nelle urine fungono da tampone.

Concentrazione plasmatica (solfato inorganico): 0,65 meq/l

Il solfato è formato da aminoacidi contenenti zolfo (p. es., cisteina, metionina) ed è escreto attraverso i reni.

Nell'insufficienza renale, la concentrazione di solfati nel plasma aumenta di 15-20 volte.

Radicali acidi organici

Lattato (acido lattico).

Piruvato (acido piruvico).

Beta-idrossibutirrato (acido beta-idrossibutirrico).

Acetoacetato (acido acetoacetico).

Succinato (acido succinico).

Citrato (acido citrico).

Concentrazione plasmatica: 6 mEq/L (Geigy)

L'acido lattico è un prodotto intermedio nel processo del metabolismo dei carboidrati. Con una diminuzione dei livelli di ossigeno (shock, insufficienza cardiaca), la concentrazione di acido lattico aumenta.

L'acido acetoacetico e l'acido beta-idrossibutirrico (corpi chetonici) si manifestano con una diminuzione della quantità di carboidrati (fame, digiuno), nonché con una ridotta utilizzazione dei carboidrati (diabete) (vedere 3.10.3).

Le molecole proteiche con un pH sanguigno di 7,4 esistono principalmente sotto forma di anioni (16 meq/l di plasma).

Ruolo principale

La vita è connessa con le proteine, quindi senza proteine ​​non c'è vita Scoiattoli

Sono il componente principale delle strutture cellulari e interstiziali;

Accelerare i processi metabolici come enzimi;

Formano la sostanza intercellulare della pelle, delle ossa e della cartilagine;

Fornire attività muscolare grazie alle proprietà contrattili di alcune proteine;

Determinare la pressione osmotica colloidale e quindi la capacità di ritenzione idrica del plasma (1 g di albumina lega 16 g di acqua);

Sono sostanze protettive (anticorpi) e ormoni (ad esempio insulina);

Sostanze di trasporto (ossigeno, acidi grassi, ormoni, sostanze medicinali, ecc.);

Agire come un buffer;

Partecipa alla coagulazione del sangue.

Questa enumerazione mostra già l'importanza fondamentale delle proteine.

L'equilibrio proteico è particolarmente stressato sotto stress (vedi anche 3.8.2.1).

Istruzioni per il medico

Quando si determina lo stato delle proteine, sono solitamente coinvolti i seguenti parametri:

Valutazione clinica delle condizioni del paziente (perdita di peso, ecc.);

La concentrazione di proteine ​​totali e albumina nel plasma;

concentrazione di transferrina;

Lo stato di immunità (ad esempio, test cutaneo, esame con BCG, ecc., determinazione del numero di linfociti, ecc.).

Un indicatore sensibile dello stato della nutrizione proteica, che è la concentrazione di albumina nel plasma, rappresenta la quantità di deposito extravascolare di albumina, misurata utilizzando l'albumina marcata. L'albumina extravascolare e interstiziale può essere considerata una riserva proteica. Aumenta con un'ottima alimentazione e diminuisce con carenza proteica senza alterare la concentrazione plasmatica di albumina (Kudlicka et al.).

La riserva intravascolare di albumina è di 120 g, la riserva interstiziale va da 60 a 400 g, negli adulti, in media, 200 g Quando la concentrazione di albumina nel plasma scende al di sotto del limite della norma, le riserve interstiziali di albumina sono significativamente impoverito in primo luogo (Kudlicka, Kudlickova), come si può vedere dalla Tabella . 2 e 3. In 46 pazienti operati per ulcere gastroduodenali croniche, Studley ha correlato la mortalità postoperatoria con la perdita di peso preoperatoria (vedi Tabella 3).

Tavolo 2

Letalità a seconda della concentrazione di albumina sierica nel materiale clinico dei pazienti terapeutici (Wuhmann, Marki)