katjoni sauc par pozitīvi lādētiem joniem.

Anjoni sauc par negatīvi lādētiem joniem.

Ķīmijas attīstības procesā jēdzieni "skābe" un "bāze" ir piedzīvojuši lielas izmaiņas. No elektrolītiskās disociācijas teorijas viedokļa elektrolītus sauc par skābēm, kuru disociācijas laikā veidojas ūdeņraža joni H +, bet bāzes ir elektrolīti, kuru disociācijas laikā veidojas hidroksīda joni OH -. Šīs definīcijas ķīmiskajā literatūrā ir zināmas kā Arrhenius skābju un bāzu definīcijas.

Kopumā skābju disociāciju attēlo šādi:

kur A - - skābs atlikums.

Tādas skābju īpašības kā mijiedarbība ar metāliem, bāzēm, bāziskajiem un amfotēriskajiem oksīdiem, spēja mainīt indikatoru krāsu, skāba garša utt., ir saistītas ar H+ jonu klātbūtni skābju šķīdumos. Ūdeņraža katjonu skaitu, kas veidojas skābes disociācijas laikā, sauc par tās bāziskumu. Tā, piemēram, HCl ir vienbāziska skābe, H2SO4 ir divbāziska skābe, un H3PO4 ir trīsbāziska skābe.

Polibāziskās skābes sadalās pa posmiem, piemēram:

No pirmajā posmā izveidotā skābes atlikuma H 2 PO 4 H + jona turpmākā atdalīšanās ir daudz grūtāka, jo uz anjona ir negatīvs lādiņš, tāpēc otrā disociācijas stadija ir daudz grūtāka nekā vispirms. Trešajā solī protons ir jāatdala no HPO 4 2– anjona, tāpēc trešais solis turpinās tikai par 0,001%.

Kopumā bāzes disociāciju var attēlot šādi:

kur M + ir noteikts katjons.

Tādas bāzu īpašības kā mijiedarbība ar skābēm, skābju oksīdi, amfotēriskie hidroksīdi un spēja mainīt indikatoru krāsu ir saistītas ar OH - jonu klātbūtni šķīdumos.

Hidroksilgrupu skaitu, kas veidojas bāzes disociācijas laikā, sauc par tās skābumu. Piemēram, NaOH ir vienas skābes bāze, Ba (OH) 2 ir divu skābju bāze utt.

Poliskābju bāzes sadalās pa soļiem, piemēram:

Lielākā daļa bāzu nedaudz šķīst ūdenī. Ūdenī šķīstošās bāzes sauc sārmi.

M-OH saites stiprums palielinās, palielinoties metāla jona lādiņam un palielinoties tā rādiusam. Tāpēc elementu veidoto pamatņu stiprums tajā pašā periodā samazinās, palielinoties sērijas numuram. Ja viens un tas pats elements veido vairākas bāzes, tad disociācijas pakāpe samazinās, palielinoties metāla oksidācijas pakāpei. Tāpēc, piemēram, Fe(OH) 2 ir lielāka pamata disociācijas pakāpe nekā Fe(OH) 3 .

Tiek saukti elektrolīti, kuru disociācijas laikā vienlaikus var veidoties ūdeņraža katjoni un hidroksīda joni. amfotērisks. Tajos ietilpst ūdens, cinka hidroksīdi, hroms un dažas citas vielas. To pilns saraksts ir sniegts 6. nodarbībā, un to īpašības ir apskatītas 16. nodarbībā.

sāļi sauc par elektrolītiem, kuru disociācijas laikā veidojas metālu katjoni (kā arī amonija katjons NH 4 +) un skābju atlikumu anjoni.

Sāļu ķīmiskās īpašības tiks aprakstītas 18. nodarbībā.

Apmācības uzdevumi

1. Vidēja stipruma elektrolīti ietver

1) H3PO4
2) H2SO4
3) Na2SO4
4) Na3PO4

2. Spēcīgi elektrolīti ir

1) KNO 3
2) BaSO4
4) H3PO4
3) H2S

3. Disociācijas laikā vielas ūdens šķīdumā, kuras formula ir:

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

4. Atšķaidot elektrolīta šķīdumu, disociācijas pakāpe

1) paliek nemainīgs
2) iet uz leju
3) paceļas

5. Disociācijas pakāpe, sildot vāju elektrolīta šķīdumu

1) paliek nemainīgs
2) iet uz leju
3) paceļas
4) vispirms palielinās, tad samazinās

6. Tikai spēcīgi elektrolīti ir norādīti secībā:

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. Glikozes un kālija sulfāta ūdens šķīdumi attiecīgi ir:

1) ar spēcīgu un vāju elektrolītu
2) neelektrolīts un spēcīgs elektrolīts
3) vājš un stiprs elektrolīts
4) vājš elektrolīts un neelektrolīts

8. Vidēja stipruma elektrolītu disociācijas pakāpe

1) vairāk nekā 0,6
2) vairāk nekā 0,3
3) atrodas 0,03-0,3 robežās
4) mazāks par 0,03

9. Spēcīgo elektrolītu disociācijas pakāpe

1) vairāk nekā 0,6
2) vairāk nekā 0,3
3) atrodas 0,03-0,3 robežās
4) mazāks par 0,03

10. Vāju elektrolītu disociācijas pakāpe

1) vairāk nekā 0,6
2) vairāk nekā 0,3
3) atrodas 0,03-0,3 robežās
4) mazāks par 0,03

11. Abi ir elektrolīti:

1) fosforskābe un glikoze
2) nātrija hlorīds un nātrija sulfāts
3) fruktoze un kālija hlorīds
4) acetons un nātrija sulfāts

12. Fosforskābes H 3 PO 4 ūdens šķīdumā mazākā daļiņu koncentrācija

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

13. Elektrolīti virknē ir sakārtoti pieaugošā disociācijas pakāpes secībā

1) HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3
2) H3PO4, H2SO4, HNO2
3) HCl, HBr, H2O

14. Elektrolīti sērijā ir sakārtoti disociācijas pakāpes samazināšanās secībā

1) HNO2, H3PO4, H2SO3
2) HNO 3, H 2 SO 4, HCl
3) HCl, H3PO4, H2O
4) CH3COOH, H3PO4, Na2SO4

15. Gandrīz neatgriezeniski sadalās ūdens šķīdumā

1) etiķskābe
2) bromūdeņražskābe
3) fosforskābe
4) kalcija hidroksīds

16. Elektrolīts, kas ir stiprāks par slāpekļskābi

1) etiķskābe
2) sērskābe
3) fosforskābe
4) nātrija hidroksīds

17. Pakāpeniska disociācija ir raksturīga

1) fosforskābe
2) sālsskābe
3) nātrija hidroksīds
4) nātrija nitrāts

18. Sērijā ir tikai vāji elektrolīti

1) nātrija sulfāts un slāpekļskābe
2) etiķskābe, hidrosulfīda skābe
3) nātrija sulfāts, glikoze
4) nātrija hlorīds, acetons

19. Katra no abām vielām ir spēcīgs elektrolīts

1) kalcija nitrāts, nātrija fosfāts
2) slāpekļskābe, slāpekļskābe
3) bārija hidroksīds, sērskābe
4) etiķskābe, kālija fosfāts

20. Abas vielas ir vidēja stipruma elektrolīti.

1) nātrija hidroksīds, kālija hlorīds
2) fosforskābe, slāpekļskābe
3) nātrija hlorīds, etiķskābe
4) glikoze, kālija acetāts

Anjoni ir dubulto, kombinēto, vidēju, skābu, bāzisku sāļu sastāvdaļas. Kvalitatīvajā analīzē katru no tiem var noteikt, izmantojot īpašu reaģentu. Apskatīsim kvalitatīvas reakcijas uz anjoniem, ko izmanto neorganiskajā ķīmijā.

Analīzes iezīmes

Tā ir viena no svarīgākajām iespējām neorganiskajā ķīmijā izplatīto vielu identificēšanai. Analīze ir sadalīta divās daļās: kvalitatīvā, kvantitatīvā.

Visas kvalitatīvās reakcijas uz anjoniem nozīmē vielas identificēšanu, noteiktu piemaisījumu klātbūtni tajā.

Kvantitatīvā analīze nosaka skaidru piemaisījumu un bāzes vielas saturu.

Anjonu kvalitatīvās noteikšanas specifika

Ne visas mijiedarbības var izmantot kvalitatīvajā analīzē. Par raksturīgu tiek uzskatīta reakcija, kas izraisa šķīduma krāsas izmaiņas, nogulšņu nogulsnēšanos, to izšķīšanu un gāzveida vielas izdalīšanos.

Anjonu grupas nosaka selektīvā reakcija, kuras dēļ maisījuma sastāvā var noteikt tikai noteiktus anjonus.

Jutība ir zemākā šķīduma koncentrācija, kurā nosakāmo anjonu var noteikt bez iepriekšējas apstrādes.

Grupas reakcijas

Ir ķīmiskas vielas, kas var mijiedarboties ar dažādiem anjoniem, lai iegūtu līdzīgus rezultātus. Pateicoties grupu reaģenta izmantošanai, ir iespējams izolēt dažādas anjonu grupas, tās izgulsnējot.

Veicot neorganisko vielu ķīmisko analīzi, viņi galvenokārt pēta ūdens šķīdumus, kuros sāļi ir disociētā veidā.

Tāpēc sāļu anjonus nosaka pēc to atklāšanas vielas šķīdumā.

Analītiskās grupas

Skābju-bāzes metodē ir ierasts atšķirt trīs anjonu analītiskās grupas.

Analizēsim, kurus anjonus var noteikt, izmantojot noteiktus reaģentus.

sulfāti

To noteikšanai sāļu maisījumā kvalitatīvā analīzē izmanto šķīstošos bārija sāļus. Ņemot vērā, ka sulfāta anjoni ir SO4, notiekošās reakcijas īsais jonu vienādojums ir:

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

Mijiedarbības rezultātā iegūtajam bārija sulfātam ir balta krāsa un tā ir nešķīstoša viela.

Halīdi

Nosakot hlorīda anjonus sāļos, kā reaģentu izmanto šķīstošos sudraba sāļus, jo tieši šī cēlmetāla katjons rada nešķīstošas ​​baltas nogulsnes, tāpēc hlorīda anjonus nosaka šādi. Šis nav pilnīgs analītiskajā ķīmijā izmantoto kvalitatīvo mijiedarbību saraksts.

Lai noteiktu jodīdu un bromīdu klātbūtni maisījumā, papildus hlorīdiem izmanto arī sudraba sāļus. Katram no sudraba sāļiem, kas veido savienojumu ar halogenīdu, ir noteikta krāsa.

Piemēram, AgI ir dzeltens.

Kvalitatīvas reakcijas uz 1. analītiskās grupas anjoniem

Vispirms apskatīsim, kuri anjoni tajā ir. Tie ir karbonāti, sulfāti, fosfāti.

Analītiskajā ķīmijā visizplatītākā ir sulfāta jonu noteikšanas reakcija.

Tās ieviešanai varat izmantot kālija sulfāta, bārija hlorīda šķīdumus. Šos savienojumus sajaucot kopā, veidojas baltas bārija sulfāta nogulsnes.

Analītiskajā ķīmijā priekšnoteikums ir to procesu molekulāro un jonu vienādojumu rakstīšana, kas tika veikti, lai identificētu noteiktas grupas anjonus.

Uzrakstot šī procesa pilno un saīsināto jonu vienādojumu, var apstiprināt nešķīstošā sāls BaSO4 (bārija sulfāta) veidošanos.

Nosakot karbonāta jonu sāļu maisījumā, tiek izmantota kvalitatīva reakcija ar neorganiskām skābēm, ko papildina gāzveida savienojuma - oglekļa dioksīda - izdalīšanās. Turklāt, nosakot karbonātu analītiskajā ķīmijā, tiek izmantota arī reakcija ar bārija hlorīdu. Jonu apmaiņas rezultātā izgulsnējas baltas bārija karbonāta nogulsnes.

Procesa reducētais jonu vienādojums ir aprakstīts shēmā.

Bārija hlorīds izgulsnē karbonāta jonus baltu nogulšņu veidā, ko izmanto pirmās analītiskās grupas anjonu kvalitatīvajā analīzē. Citi katjoni nedod šādu rezultātu, tāpēc tie nav piemēroti noteikšanai.

Kad karbonāts reaģē ar skābēm, īsais jonu vienādojums ir:

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

Nosakot fosfāta jonus maisījumā, izmanto arī šķīstošo bārija sāli. Sajaucot nātrija fosfāta šķīdumu ar bārija hlorīdu, veidojas nešķīstošs bārija fosfāts.

Tādējādi varam secināt, ka bārija hlorīds ir universāls un ar to var noteikt pirmās analītiskās grupas anjonus.

Kvalitatīvas reakcijas uz otrās analītiskās grupas anjoniem

Hlorīda anjonus var noteikt, mijiedarbojoties ar sudraba nitrāta šķīdumu. Jonu apmaiņas rezultātā veidojas sierīgi baltas sudraba hlorīda (1) nogulsnes.

Šī metāla bromīdam ir dzeltenīga krāsa, un jodīdam ir bagātīga dzeltena krāsa.

Nātrija hlorīda un sudraba nitrāta molekulārā mijiedarbība ir šāda:

NaCl + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3

Starp specifiskajiem reaģentiem, ko var izmantot jodīda jonu noteikšanai maisījumā, mēs izceļam vara katjonus.

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

Šo redoksprocesu raksturo brīvā joda veidošanās, ko izmanto kvalitatīvajā analīzē.

silikāta joni

Šo jonu noteikšanai tiek izmantotas koncentrētas minerālskābes. Piemēram, nātrija silikātam pievienojot koncentrētu sālsskābi, veidojas silīcijskābes nogulsnes, kurām ir želejveida izskats.

Molekulārā formā šis process:

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

Hidrolīze

Analītiskajā ķīmijā anjonu hidrolīze ir viena no metodēm vides reakcijas noteikšanai sāls šķīdumos. Lai pareizi noteiktu notiekošās hidrolīzes variantu, jānoskaidro, no kuras skābes un bāzes iegūts sāls.

Piemēram, alumīnija sulfīdu veido nešķīstošs alumīnija hidroksīds un vāja hidrosulfīda skābe. Šīs sāls ūdens šķīdumā hidrolīze notiek pie anjona un katjona, tāpēc vide ir neitrāla. Neviens no indikatoriem nemainīs tā krāsu, tāpēc hidrolīzes ceļā būs grūti noteikt šī savienojuma sastāvu.

Secinājums

Kvalitatīvas reakcijas, ko izmanto analītiskajā ķīmijā anjonu noteikšanai, ļauj iegūt noteiktus sāļus nokrišņu veidā. Atkarībā no tā, kuras analītiskās grupas anjonus nepieciešams identificēt, eksperimentam tiek izvēlēts noteiktas grupas reaģents.

Tieši ar šo metodi tiek noteikta dzeramā ūdens kvalitāte, atklājot, vai hlora, sulfāta, karbonāta anjonu kvantitatīvais saturs nepārsniedz tās maksimāli pieļaujamās koncentrācijas, kuras nosaka sanitāri higiēniskās prasības.

Skolas laboratorijas apstākļos ar anjonu noteikšanu saistītie eksperimenti ir viens no pētniecisko uzdevumu variantiem praktiskajā darbā. Eksperimenta laikā skolēni ne tikai analizē iegūto nokrišņu krāsas, bet arī sastāda reakciju vienādojumus.

Papildus ķīmijas gala pārbaudījumos absolventiem tiek piedāvāti kvalitatīvās analīzes elementi, kas ļauj noteikt topošo ķīmiķu un inženieru zināšanu līmeni molekulārajos, pilnīgajos un reducētajos jonu vienādojumos.

ANJONI (negatīvie joni) Kas ir anjoni? Kā anjoni ietekmē cilvēka ķermeni?

Kas ir anjoni?

Gaisa molekulas un atomi normālos apstākļos ir neitrāli. Bet ar gaisa jonizāciju, kas var notikt ar parasto starojumu, mikroviļņu starojumu, ultravioleto starojumu, dažreiz vienkārši ar vienkāršu zibens spērienu. Gaiss tiek izvadīts – skābekļa molekulas zaudē daļu no negatīvi lādētajiem elektroniem, kas griežas ap atoma kodolu, kas vēlāk atrod un pievienojas jebkurai neitrālai molekulai, piešķirot tām negatīvu lādiņu. Šādas negatīvi lādētas molekulas sauc par anjoniem. Cilvēks nevar pastāvēt bez anjoniem, tāpat kā jebkura cita dzīva būtne.

Svaiga gaisa aromāts - mēs jūtam anjonu klātbūtni savvaļas gaisā: augstu kalnos, pie jūras, tūlīt pēc lietus - šajā laikā mēs vēlamies elpot dziļi, ieelpot šo gaisa tīrību un svaigumu. Gaisa anjonus (negatīvi lādētus jonus) sauc par gaisa vitamīniem. Anjoni ārstē bronhu, cilvēka plaušu sistēmas slimības, ir spēcīgs līdzeklis jebkuras slimības profilaksei, palielina cilvēka ķermeņa imunitāti. Negatīvie joni (anjoni) palīdz attīrīt gaisu no baktērijām, mikrobiem, patogēnās mikrofloras un putekļiem, samazinot baktēriju un putekļu daļiņu skaitu līdz minimumam un dažreiz līdz nullei. Anjoniem ir laba ilgstoša attīroša un dezinficējoša iedarbība uz apkārtējā gaisa mikrofloru.

Cilvēka veselība ir tieši atkarīga no anjonu kvantitatīvā satura apkārtējā gaisā. Ja apkārtējā telpā gaisā, kas nonāk cilvēka ķermenī, ir pārāk maz anjonu, tad cilvēks sāk spazmatiski elpot, var justies noguris, sāk reibt un sāpēt galva vai pat nomākts. Visi šie stāvokļi ir ārstējami, ja anjonu saturs gaisā, kas nonāk plaušās, ir vismaz 1200 anjonu uz 1 kubikcentimetru. Palielinot anjonu saturu dzīvojamās telpās līdz 1500-1600 anjoniem uz 1 kubikcentimetru, tad tur dzīvojošo vai strādājošo cilvēku labklājība ievērojami uzlabosies; Jūs sāksit justies ļoti labi, strādāt ar divkāršu enerģiju, tādējādi palielinot savu produktivitāti un darba kvalitāti.

Anjoniem tiešā saskarē ar ādu, pateicoties negatīvo jonu augstajai iespiešanās spējai, cilvēka organismā notiek sarežģītas bioķīmiskas reakcijas un procesi, kas veicina:

vispārēja cilvēka organisma nostiprināšana, imunitāte un organisma enerģētiskā stāvokļa uzturēšana kopumā

visu orgānu asinsapgādes uzlabošana, smadzeņu darbības uzlabošana, smadzeņu skābekļa deficīta novēršana,

Anjoni uzlabo sirds muskuļa, nieru un aknu audu darbību

anjoni uzlabo asins mikrocirkulāciju traukos, palielina audu elastību

negatīvi lādētas daļiņas (anjoni) novērš ķermeņa novecošanos

anjoni veicina prettūskas un imūnmodulējošas iedarbības aktivizēšanu

anjoni palīdz pret vēzi, audzējiem, palielina paša organisma pretaudzēju aizsargspējas

palielinoties anjoniem gaisā, uzlabojas nervu impulsu vadītspēja

Šādi:

Anjoni (negatīvie joni) ir neaizstājams palīgs cilvēka veselības stiprināšanā un mūža pagarināšanā.

Katjonu un anjonu klasifikācija.

Analīzes metodes.

Analītiskā ķīmija ir zinātne par vielas ķīmiskā sastāva noteikšanu.

Analītiskā ķīmija un tās metodes tiek plaši izmantotas ēdināšanas un pārtikas rūpniecībā, lai kontrolētu izejvielu, pusfabrikātu, gatavās produkcijas kvalitāti; produkcijas realizācijas un uzglabāšanas nosacījumu noteikšana.

Analītiskajā ķīmijā ir kvantitatīvi Un kvalitatīvs analīze. Uzdevums kvantitatīvā analīze- elementu relatīvā daudzuma noteikšana savienojumos vai ķīmisko savienojumu noteikšana maisījumos; uzdevums kvalitatīvā analīze- noteikt elementu klātbūtni savienojumos vai ķīmiskos savienojumus maisījumos.

Analītiskās ķīmijas attīstības vēsture.

Sākotnēji ar palīdzību kvalitatīvā analīze noteica noteiktu minerālu īpašības. UZ kvantitatīvi analīze tika izmantota testēšanas biznesā (dārgmetālu noteikšana) - Senā Grieķija, Ēģipte. 9.-10.gadsimtā Kijevas Rusā dārgmetālu noteikšanai tika izmantotas pārbaudes metodes.

Analītiskā ķīmija kā zinātne sāk attīstīties no 17. gadsimta vidus.

Pirmo reizi kvalitatīvās analīzes pamatus iezīmēja angļu zinātnieks R. Boils, kurš ieviesa arī terminu "ķīmiskā analīze". R. Boils tiek uzskatīts par zinātniskās analītiskās ķīmijas pamatlicēju.

Kvantitatīvās analīzes likumus 17. gadsimta vidū iezīmēja Lomonosovs. Lomonosovs bija pirmais, kurš izmantoja izejvielu un reakcijas produktu svēršanu.

Līdz 19. gadsimta vidum izveidojās titrimetriskās un gravimetriskās analīzes metodes, kā arī gāzu analīzes metodes.

Pirmā analītiskās ķīmijas mācību grāmata parādījās Krievijā 1871. gadā. Šīs mācību grāmatas autors ir krievu ķīmiķis N.A. Menšutkins.

20. gadsimta otrajā pusē parādījās daudzas jaunas analīzes metodes: rentgena, masas spektra utt.

Analītiskajā ķīmijā izmantoto analīzes metožu klasifikācija.

Analītiskā ķīmija ietver divas galvenās sadaļas: kvantitatīvā analīze Un kvalitatīvā analīze.

Kvalitatīvas analīzes metodes:

Ø Ķīmiskā

Ø Fizikālais un ķīmiskais

Ø Fiziskā

Ķīmiskā analīze:

Ø "sausais" veids

Ø "slapjš" veids

"Sausais" ceļš - ķīmiskās reakcijas, kas notiek kvēlsinga, saplūšanas, liesmas krāsošanas laikā.

Piemērs : liesmas krāsošana ar metāla katjoniem (nātrijs - dzeltens, kālijs - rozā violets, kalcijs - oranžsarkans, varš - zaļš utt.), kas veidojas sāļu elektrolītiskās disociācijas laikā:

NaCl → Na++Cl-

K2CO3 → 2K+ + CO 3 2-

"Slapjš" ceļš - ķīmiskās reakcijas elektrolītu šķīdumos.

Arī kvalitatīvajā analīzē atkarībā no pārbaudāmās vielas daudzuma, šķīduma tilpuma, izpildes tehnikas ir:

1) makrometode: salīdzinoši lielas porcijas (0,1 g vai vairāk) vai liels šķīduma tilpums (10 ml vai vairāk) testējamās vielas. Šī metode ir visērtākā definēšanai.

2) mikrometode: paraugi no 10 līdz 50 mg un šķīduma tilpumi līdz vairākiem ml.

3) daļēji mikrometode: sver 1-10 mg un šķīduma tilpumi ir aptuveni 0,1-1 ml.

Mikrometodei un pusmikrometodei ir divas neapšaubāmas priekšrocības:

1. Ātrgaitas analīze

2. Nepieciešams neliels analizējamās vielas daudzums.

Fizikālās un ķīmiskās analīzes metodes:

Ø kolorimetrisks (divu šķīdumu krāsu salīdzinājums)

Ø nefelometrisks (pārbaudāmā šķīduma duļķainība dažu reaģentu ietekmē)

Ø elektroķīmisks (reakcijas beigu brīdi nosaka šķīduma elektriskās vadītspējas izmaiņas, elektrodu potenciāls testa šķīdumā)

Ø refraktometriskais (nosaka refrakcijas indeksu)

Fizikālās analīzes metodes:

Ø spektrālā analīze (emisijas vai absorbcijas spektru izpēte)

Ø luminiscējoša (vielas luminiscences rakstura izpēte UV iedarbībā)

Ø masas spektrometriskais

Ø refraktometrisks

Analītiskās reakcijas izmanto, lai noteiktu jonus šķīdumos analītiskajā ķīmijā.

Analītiskā reakcija ir ķīmiska transformācija, kurā pētāmā viela tiek pārveidota par jaunu savienojumu ar raksturīgu pazīmi.

Analītiskās reakcijas pazīmes:

Ø Nokrišņi

Ø Nogulumu šķīdināšana

Ø Krāsu maiņa

Ø Gāzveida vielu emisija

Analītiskās reakcijas apstākļi:

Ø Ātra plūsma

Ø Specifiskums

Ø Jutīgums

Sensitīva reakcija ir reakcija, kas var noteikt mazāko vielas daudzumu no mazākā šķīduma daudzuma.

Jutīgu reakciju raksturo:

1. Atver zemu(mazākais vielas daudzums, ko var noteikt ar doto reakciju)

2. Minimālā koncentrācija(analītas masas attiecība pret šķīdinātāja masu vai tilpumu).

Specifiska reakcija ir reakcija, kuras rezultātā jonu var atvērt citu jonu klātbūtnē ar specifisku krāsas maiņu, raksturīgu nogulšņu veidošanos, gāzes izdalīšanos utt.

Piemērs: bārija jonu nosaka ar kālija hromātu K 2 CrO 4 (veidojas spilgti dzeltenas nogulsnes).

Analīzes pamatā ir specifiskas reakcijas, ko sauc daļēja. Izmantojot frakcionētu analīzi, jūs varat atvērt jonus jebkurā secībā, izmantojot īpašas reakcijas.

Tomēr ir zināmas dažas specifiskas reakcijas; biežāk reaģenti mijiedarbojas ar vairākiem joniem. Šādas reakcijas un reaģentus sauc ģenerālis. Šajā gadījumā piemēro sistemātiska analīze. Sistemātiska analīze- noteikta jonu noteikšanas secība maisījumā. Maisījumu veidojošie joni tiek sadalīti atsevišķās grupās, no šīm grupām katrs jons tiek izolēts stingri noteiktā secībā, un tad šis jons tiek atvērts ar raksturīgāko reakciju. Tiek sauktas reakcijas, kas raksturīgas vienam jonam Privāts.

Katjonu un anjonu klasifikācija.

Jonu klasifikācija analītiskajā ķīmijā ir balstīta uz atšķirīgo to veidoto sāļu un hidroksīdu šķīdību.

Analītiskā grupa - katjonu vai anjonu grupa, kas ar jebkuru reaģentu rada līdzīgas analītiskas reakcijas.

Katjonu klasifikācijas:

Ø sulfīds jeb sērūdeņradis ir klasika, ko izstrādājis Menshutkin N.A.;

Ø skābe-bāze utt.

Katjonu sulfīdu klasifikācija balstās uz katjonu un sulfīda jonu attiecību:

1) katjoni, kas izgulsnēti ar sulfīda jonu

2) katjoni, ko neizgulsnē sulfīda jons.

Katrai grupai ir savs grupas reaģents- reaģents, ko izmanto, lai atvērtu vienu jonu grupu un veidotu nogulsnes ar šīs grupas joniem (Ва 2+ + SO 4 2- → ВаSO 4 ↓)

Tiek veikta katjonu noteikšana sistemātiska analīze.

Katjoni un anjoni veic svarīgas funkcijas organismā, piemēram:

Atbild par ķermeņa šķidrumu osmolalitāti

Veidot bioelektriskās membrānas potenciālu,

Katalizējiet vielmaiņas procesus

Noteikt faktisko ķermeņa šķidruma reakciju (pH),

Stabilizēt noteiktus audus (kaulu audus),

kalpo kā enerģijas noliktava (fosfāti),

Piedalīties asins koagulācijas sistēmā.

70 kg smags cilvēka ķermenis satur aptuveni 100 g nātrija (60 meq/kg), no kura 67% tiek aktīvi apmainīti (Geigy). Puse no ķermeņa nātrija atrodas ārpusšūnu telpā. Trešā daļa atrodas kaulos un skrimšļos. Nātrija saturs šūnās ir zems (sk. arī 6. att.).

Koncentrācija plazmā: 142(137-147) mekv/l

Galvenā loma

Galvenokārt atbildīgs par ekstracelulārās telpas osmolalitāti. 92% no visiem katjoniem un 46% no visām ārpusšūnu osmotiski aktīvajām daļiņām ir nātrija joni.

Nātrija koncentrācija var noteikt osmolalitāti plazmā, izņemot tādus patoloģiskus procesus kā cukura diabēts, urēmija (sk. 1.1.2.).

Ekstracelulārās telpas daudzums ir atkarīgs no nātrija satura.

Ar bezsāls diētām vai salurētisko līdzekļu lietošanu samazinās ārpusšūnu telpa; tas palielinās, palielinoties nātrija uzņemšanai.

Ietekme uz intracelulāro telpu caur nātrija saturu plazmā. Palielinoties ekstracelulārajai osmolalitātei, piemēram, ievadot hipertonisku sāls šķīdumu, no šūnām tiek noņemts ūdens, samazinoties plazmas osmolalitātei, piemēram, ar sāls zudumu, šūnas tiek appludinātas.

Līdzdalība bioelektriskās membrānas potenciāla veidošanā. Kālijs

Cilvēka ķermenis, kas sver 70 kg, satur aptuveni 150 g kālija (54 mEq / kg), 90% no tā ir aktīvi iesaistīti apmaiņā (Geigy); 98% ķermeņa kālija atrodas šūnās un 2% ir ārpusšūnu (Fleischer, Frohlich). Muskuļos nosaka 70% no kopējā kālija satura (Melnā).

Kālija koncentrācija visās šūnās nav vienāda. Muskuļu šūnas satur 160 meq kālija/kg ūdens (Geigy), eritrocītos ir tikai 87 meq/kg sarkano asins šūnu (Burck, 1970).

Kālija koncentrācija plazmā: 4,5 (3,8-4,7) meq 1 litrs.

Galvenā loma

piedalās ogļhidrātu izmantošanā;

Nepieciešams proteīnu sintēzei; olbaltumvielu, kālija sadalīšanās laikā

atbrīvots; saistās sintēzes laikā (attiecība: 1 g slāpekļa pret aptuveni 3 meq kālija);

Tam ir svarīga ietekme uz neiromuskulāro ierosmi.

Katra muskuļu šūna un nervu šķiedra miera stāvoklī ir kālija baterija, kuras uzlādi lielā mērā nosaka kālija koncentrācijas attiecība šūnās un ārpus tām. Uzbudinājuma process ir saistīts ar aktīvu ārpusšūnu nātrija jonu iekļaušanu iekšējās šķiedrās un lēnu intracelulārā kālija izdalīšanos no šķiedrām.

Zāles izraisa intracelulārā kālija izņemšanu. Apstākļi, kas saistīti ar zemu kālija saturu, ir saistīti ar izteiktu digitalis preparātu iedarbību. Hroniska kālija deficīta gadījumā tiek traucēta tubulārā reabsorbcija (Nizet).

Kālijs ir iesaistīts muskuļu, sirds, nervu sistēmas, nieru, katras šūnas darbībā.

Īpatnības

Liela praktiska interese ir saistība starp plazmas kālija koncentrāciju un intracelulāro kālija saturu. Pastāv princips, ka pie sabalansētas vielmaiņas kālija saturs plazmā nosaka tā kopējo saturu visā organismā. Šo attiecību ietekmē:

ekstracelulārā šķidruma pH vērtība,

Metabolisma enerģija šūnā,

Nieru funkcija.

PH vērtības ietekme uz kālija koncentrāciju plazmā

Pie normāla kālija satura organismā, pH pazemināšanās palielina kālija daudzumu plazmā, (pH paaugstināšanās - samazinās. Piemērs: pH 7,3, acidēmija - kālija koncentrācija plazmā 4,8 meq / l pH 7,4, normāls - plazmas kālija koncentrācija 4,5 mEq/l pH 7,5, Alkalēmijas-plazmas kālija koncentrācija 4,2 mEq/L (vērtības aprēķinātas pēc Siggaard-Andersen, 1965.), vērtība 4,5 mEq/l plazmas norāda uz intracelulāru kālija deficītu. Gluži pretēji, alkalēmijas gadījumā pie normāla kālija satura jārēķinās ar samazinātu tā saturu plazmā. Zinot skābes-bāzes stāvokli, var labāk novērtēt kālija daudzumu plazmā:

Acidēmija → [K] plazma - pieaugums Alkalēmija → [K] plazma - samazinājums

Šīs eksperimentā atklātās atkarības ne vienmēr ir klīniski pierādītas, jo tās vienlaikus attīstās: tālāki procesi, kas ietekmē kālija daudzumu plazmā, kā rezultātā tiek izlīdzināta viena procesa ietekme (Heine, Quoss, Guttler) .

Šūnu vielmaiņas enerģijas ietekme uz kālija koncentrāciju plazmā

Palielināta šūnu kālija aizplūšana ekstracelulārajā telpā notiek, piemēram, ja:

Nepietiekama skābekļa piegāde audiem (šoks),

Paaugstināta olbaltumvielu sadalīšanās (kataboliskais stāvoklis).

Samazināta ogļhidrātu izmantošana (diabēts),

Šūnu dehidratācija.

Intensīvs kālija pieplūdums šūnās tiek novērots, piemēram, ja:

Uzlabota glikozes izmantošana insulīna iedarbībā,

Paaugstināta olbaltumvielu sintēze (augšana, anabolisko steroīdu ievadīšana, atjaunošanas fāze pēc operācijas, traumas),

Šūnu rehidratācija.

Destruktīvie procesi →[K]plazma - palielinās Atjaunojošie procesi →[K]plazma - samazinās

Nātrija joni, kas tiek ievadīti lielos daudzumos, palielina šūnu kālija apmaiņu un veicina palielinātu kālija izdalīšanos caur nierēm (īpaši, ja nātrija joni ir saistīti nevis ar hlorīda joniem, bet ar viegli metabolizētiem anjoniem, piemēram, citrātu). Kālija koncentrācija plazmā nātrija pārpalikuma dēļ samazinās ekstracelulārās telpas palielināšanās rezultātā. Nātrija līmeņa pazemināšanās izraisa ekstracelulārās telpas samazināšanos un kālija koncentrācijas palielināšanos plazmā:

Nātrija pārpalikums → [K] plazma - samazinājums Nātrija deficīts → [K] plazma - pieaugums

Nieru ietekme uz kālija koncentrāciju plazmā

Nieres mazāk ietekmē kālija uzturēšanu nekā nātrijs. Ar kālija trūkumu nieres sākumā to saglabā ar grūtībām, tāpēc zaudējumi var pārsniegt ievadīšanu. Gluži pretēji, pārdozēšanas gadījumā kālijs ir diezgan viegli izvadīts ar urīna plūsmu. Ar oligūriju un anūriju kālija daudzums plazmā palielinās.

Oligūrija, anūrija → [K] plazma - palielināta

Tādējādi kālija ekstracelulārā (plazmas) koncentrācija ir dinamiska līdzsvara rezultāts starp:

Ievads;

Šūnu spēja saglabāties atkarībā no pH vērtības un vielmaiņas stāvokļa (anabolisms - katabolisms);

Kālija izdalīšanās caur nierēm atkarībā no:

skābju-bāzes stāvoklis

urīna plūsma

aldosterons;

Ārpusnieru kālija zudums, piemēram, kuņģa-zarnu traktā. Kalcijs

Pieaugušais, kas sver 70 kg, satur aptuveni 1000-1500 g kalcija - no 50 000 līdz 75 000 meq (1,4-2% no ķermeņa svara), 99% kalcija atrodas kaulos un zobos (Rapoport).

Koncentrācija plazmā: 5 (4,5-5,5) meq / l ar nelielām individuālām novirzēm (Rapoport).

Plazmas kalcijs ir sadalīts trīs frakcijās, proti, 50-60% ir jonizēts un izkliedējams, 35-50% ir saistīts ar olbaltumvielām (nav jonizēts un nav difūzs), 5-10% ir kompleksā ar organiskajām skābēm (citronskābe) - nejonizēts , bet spēj difūziju (Geigy). Starp atsevišķām kalcija frakcijām ir kustīgs līdzsvars, kas ir atkarīgs no pH. Acidozes gadījumā, piemēram, palielinās disociācijas pakāpe un līdz ar to arī disociētā kalcija daudzums (palēnina tetānijas ietekmi acidozes gadījumā).

Bioloģiski aktīvi ir tikai kalcija joni. Precīzus datus kalcija metabolisma stāvokļa noteikšanai iegūst, tikai mērot jonizētā kalcija daudzumu (Pfoedte, Ponsold).

Galvenā loma

Kaulu sastāvdaļa. Kalcijs kaulos ir nešķīstoša strukturāla minerāla, galvenokārt kalcija fosfāta (hidroksilapatīta) veidā.

Ietekme uz nervu un muskuļu uzbudināmību. Kalcija joni veicina bioelektrisko parādību starp šķiedru virsmu un saraušanās reakcijām šķiedrās.

Ietekme uz membrānas caurlaidību.

Ieguldījums asins koagulācijas sistēmā.

Īpatnības

Kalcija uzsūkšanos zarnās ietekmē pārtikas sastāvs. Tātad kalcija uzsūkšanos veicina citronskābe un D vitamīns, un organiskās skābes, piemēram, skābeņskābe (spināti, rabarberi), fitīnskābe (maize, graudaugi), taukskābes (žultspūšļa slimības) kavē kalcija uzsūkšanos. Optimāla kalcija un fosfāta attiecība (1.2.1.) veicina uzsūkšanos. Parathormonam, D vitamīnam un kalcitonīnam ir vadošā loma kalcija satura regulēšanā.

Cilvēka ķermenī, kas sver 70 kg, ir 20-28 g magnija (Hanze) - no 1600 līdz 2300 mEq. To nosaka galvenokārt skeletā (puse no kopējā), mazāk nierēs, aknās, vairogdziedzerī, muskuļos un nervu sistēmā (Simons). Magnijs kopā ar kāliju ir vissvarīgākais dzīvnieku un augu šūnu katjons.

Koncentrācija plazmā: 1,6-2,3 meq/l (Hanze).

Apmēram 55-60% plazmas magnija ir jonizēts, 30% ir saistīti ar olbaltumvielām un 15% ar kompleksiem savienojumiem (Geigy).

Galvenā loma

Nozīme daudziem fermentu vadītiem procesiem

(šūnu reģenerācija, skābekļa izmantošana un enerģijas izdalīšana; Simon). Magnijs ir svarīgs glikolīzei, dažādiem citrāta cikla posmiem, oksidatīvajai fosforilēšanai, fosfātu aktivācijai, nukleāzēm, dažādām peptidāzēm (Hanze).

Tas kavē nervu ierosmes pārnešanu uz beigu punktu (tāpat kā kurare; antagonists ir kalcija joni), kā rezultātā samazinās neiromuskulārā ierosme.

Depresīva ietekme uz centrālo nervu sistēmu.

Gludo muskuļu un miokarda kontraktilitātes samazināšanās.

Uzbudinājuma nomākšana sinusa mezglā un traucēta atrioventrikulārā vadītspēja (pie ļoti lielām devām, sirds apstāšanās diastolā).

Vazodilatācija.

Fibrinolīzes veicināšana (Hackethal, Bierstedt).

Īpatnības

Līdz ar uzsūkšanos un izdalīšanos caur nierēm magnija satura regulēšanā organismā piedalās aizkuņģa dziedzera hormons, kas vēl nav pilnībā izpētīts. Magnija deficīts noved pie magnija un kalcija jonu izvadīšanas no kauliem. Uzsūkšanos samazina ar olbaltumvielām un kalciju bagāti pārtikas produkti, kā arī alkohols (Simons).

Cilvēka ķermenis, kas sver 70 kg, satur aptuveni 100 g hlora – 2800 mEq (Rapoport). Koncentrācija plazmā: 103 (97-108) mekv/l

Galvenā loma

Hlors ir vissvarīgākā plazmas anjonu sastāvdaļa.

Hlora joni ir iesaistīti membrānas potenciāla veidošanā.

Bikarbonāts

Bikarbonāts attiecas uz jonu mainīgo daļu. Anjonu satura izmaiņas līdzsvaro bikarbonāts. Bikarbonāta-ogļskābes sistēma ir vissvarīgākā ārpusšūnu bufersistēma. Ekstracelulārās telpas pH vērtību var aprēķināt no bikarbonāta attiecības pret ogļskābi (tālāk skatīt 1.3.).

Pieauguša cilvēka ķermenis satur 500-800 g fosfātu (1% no ķermeņa svara). 88% atrodas skeletā (Grossmann), pārējais atrodas intracelulāri un tikai neliela daļa no tā atrodas ārpusšūnu telpā (Rapoport).

Fosfāts var būt vai nu organisks (kā fosfoproteīnu, nukleīnskābju, fosfatīdu, koenzīmu sastāvdaļa – Rapoport) vai neorganisks. Apmēram 12% plazmas fosfāta ir saistīti ar olbaltumvielām.

Koncentrācija plazmā (neorganiskais fosfors): 1,4-2,6 mekv / l.

Galvenā loma

Kopā ar kalciju tas veido nešķīstošu hidroksilapatītu (kaulu atbalsta funkciju).

Dalība ogļhidrātu metabolismā, kā arī enerģijas uzglabāšanā un pārnesē (ATP, kreatīna fosfāts).

bufera darbība.

Īpatnības

Fosfors ir atrodams visos pārtikas produktos. Uzsūkšanos stimulē D vitamīns un citrāts, aizkavē atsevišķi metāli (piemēram, alumīnijs), cianīdi un palielināta kalcija uzņemšana. Ar urīnu izdalītie fosfāti darbojas kā buferis.

Koncentrācija plazmā (neorganiskais sulfāts): 0,65 meq/l

Sulfāts veidojas no sēru saturošām aminoskābēm (piemēram, cisteīna, metionīna) un izdalās caur nierēm.

Nieru mazspējas gadījumā sulfātu koncentrācija plazmā palielinās 15-20 reizes.

Organiskās skābes radikāļi

Laktāts (pienskābe).

Piruvāts (pirovīnskābe).

Beta-hidroksibutirāts (beta-hidroksisviestskābe).

Acetoacetāts (acetoetiķskābe).

Sukcināts (dzintarskābe).

Citrāts (citronskābe).

Koncentrācija plazmā: 6 mekv/l (Geigy)

Pienskābe ir starpprodukts ogļhidrātu metabolisma procesā. Samazinoties skābekļa līmenim (šoks, sirds mazspēja), paaugstinās pienskābes koncentrācija.

Acetoetiķskābe un beta-hidroksisviestskābe (ketonķermeņi) parādās ar ogļhidrātu daudzuma samazināšanos (izsalkums, badošanās), kā arī ar traucētu ogļhidrātu izmantošanu (diabēts) (sk. 3.10.3.).

Olbaltumvielu molekulas pie asins pH 7,4 pastāv galvenokārt anjonu veidā (16 meq/l plazmas).

Galvenā loma

Dzīvība ir saistīta ar olbaltumvielām, tāpēc bez olbaltumvielām nav dzīvības Vāveres

Tie ir galvenā šūnu un intersticiālo struktūru sastāvdaļa;

Paātrina vielmaiņas procesus kā fermentus;

Tie veido ādas, kaulu un skrimšļu starpšūnu vielu;

Nodrošināt muskuļu aktivitāti, pateicoties noteiktu olbaltumvielu saraušanās īpašībām;

Noteikt koloīda osmotisko spiedienu un līdz ar to plazmas ūdens noturēšanas spēju (1 g albumīna saista 16 g ūdens);

Tās ir aizsargvielas (antivielas) un hormoni (piemēram, insulīns);

Transporta vielas (skābeklis, taukskābes, hormoni, ārstnieciskās vielas utt.);

Darbojas kā buferis;

Piedalīties asins recēšanu.

Šis uzskaitījums jau parāda proteīnu fundamentālo nozīmi.

Olbaltumvielu līdzsvars ir īpaši noslogots stresa apstākļos (sk. arī 3.8.2.1.).

Klīnikas norādījumi

Nosakot olbaltumvielu stāvokli, parasti tiek ņemti vērā šādi parametri:

Pacienta stāvokļa klīniskais novērtējums (svara zudums utt.);

Kopējā proteīna un albumīna koncentrācija plazmā;

Transferīna koncentrācija;

Imunitātes stāvoklis (piemēram, ādas tests, izmeklēšana ar BCG utt., limfocītu skaita noteikšana utt.).

Sensitīvs olbaltumvielu uztura stāvokļa indikators, kas ir albumīna koncentrācija plazmā, atspoguļo albumīna ekstravaskulārās uzglabāšanas apjomu, ko mēra, izmantojot marķēto albumīnu. Ekstravaskulāru, intersticiālu albumīnu var uzskatīt par olbaltumvielu rezervi. Tas palielinās ar lielisku uzturu un samazinās ar olbaltumvielu deficītu, nemainot albumīna koncentrāciju plazmā (Kudlicka et al.).

Albumīna intravaskulārā rezerve ir 120 g, intersticiālā - no 60 līdz 400 g, pieaugušajiem vidēji 200 g Kad albumīna koncentrācija plazmā nokrītas zem normas robežas, albumīna intersticiālās rezerves ir ievērojami izsīkušas pirmā vieta (Kudlicka, Kudlickova), kā redzams no tabulas . 2. un 3. 46 pacientiem, kas operēti ar hronisku gastroduodenālo čūlu, Studlijs korelēja pēcoperācijas mirstību ar svara zudumu pirms operācijas (skatīt 3. tabulu).

2. tabula

Letalitāte atkarībā no seruma albumīna koncentrācijas terapeitisko pacientu klīniskajā materiālā (Wuhmann, Marki)