I GURUH S-ELEMENTLARINING KIMYOVIY XOSSALARI VA ULARNING FIZIOLOGIK TA'SIRINING XUSUSIYATLARI
Lityum atomining elektron konfiguratsiyasi 1s 2 2s 1 ga teng. U 2-davrda eng katta atom radiusiga ega, bu valentlik elektronining ajralishini va inert gaz (geliy) ning barqaror konfiguratsiyasi bilan Li + ionining paydo bo'lishini osonlashtiradi. Binobarin, uning birikmalari elektronni litiydan boshqa atomga o'tkazilishi va kovalentlikning kichik qismi bilan ionli bog'lanish hosil bo'lishi bilan hosil bo'ladi. Lityum odatdagi metall element hisoblanadi. Modda sifatida bu gidroksidi metalldir. U I guruhning boshqa a'zolaridan kichikligi va ular bilan taqqoslaganda eng pastligi bilan ajralib turadi. Bu jihatdan u Li guruhidan diagonal joylashgan II guruh elementi - magniyga o'xshaydi. Eritmalarda Li + ioni yuqori darajada solvatlanadi; u bir necha o'nlab suv molekulalari bilan o'ralgan. Solvatsiya energiyasi jihatidan litiy - erituvchi molekulalarining qo'shilishi, ishqoriy metallarning kationlariga qaraganda protonga yaqinroq.
Li + ionining kichik o'lchamlari, yadroning yuqori zaryadlari va faqat ikkita elektron bu zarrachaning atrofida juda katta miqdordagi ijobiy zaryad paydo bo'lishiga sharoit yaratadi, shuning uchun eritmalarda polar erituvchilarning katta miqdordagi molekulalari o'ziga jalb qilinadi va uning koordinatsion soni katta, metall juda ko'p miqdordagi organolitiy birikmalarini yaratishga qodir. ...
Uchinchi davr natriy bilan boshlanadi, shuning uchun tashqi darajada atigi 1e - , 3s orbitalni egallaydi. Na atomining radiusi 3-davrdagi eng kattadir. Ushbu ikkita xususiyat elementning xususiyatini belgilaydi. Uning elektron konfiguratsiyasi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Natriyning yagona oksidlanish darajasi +1. Uning elektromanfiyligi juda kichik, shuning uchun natriy birikmalarda faqat musbat zaryadlangan ion shaklida bo'ladi va beradi kimyoviy bog'lanish ionli xarakter. Na + ioni Li + ga qaraganda kattaroq kattalikka ega va uning solvatsiyasi unchalik katta emas. Biroq, u hal qilishda erkin shaklda mavjud emas.
K + va Na + ionlarining fiziologik ahamiyati ularning er qobig'ini tashkil etuvchi komponentlar yuzasida turli xil adsorbsiyalanishi bilan bog'liq. Natriy birikmalari ozgina adsorbsiyaga uchraydi, kaliy birikmalari esa loy va boshqa moddalar bilan mustahkam saqlanadi. Uyali muhit interfeysi bo'lgan hujayra membranalari K + ionlari uchun o'tkazuvchan bo'lib, natijada K + ning hujayra ichidagi konsentratsiyasi Na + ionlariga qaraganda ancha yuqori. Shu bilan birga, Na + ning qon plazmasidagi konsentratsiyasi tarkibidagi kaliy tarkibidan oshib ketadi. Ushbu holat yuzaga kelishi bilan bog'liq membrana potentsiali hujayralar. K + va Na + ionlari organizmning suyuq fazasining asosiy tarkibiy qismlaridan biridir. Ularning Ca 2+ ionlari bilan nisbati qat'iy belgilangan va uning buzilishi patologiyaga olib keladi. Na + ionlarining tanaga kiritilishi sezilarli darajada zararli ta'sir ko'rsatmaydi. K + ionlari tarkibining ko'payishi zararli, ammo normal sharoitda uning kontsentratsiyasining oshishi hech qachon xavfli qiymatlarga erishmaydi. Rb +, Cs +, Li + ionlarining ta'siri hali etarlicha o'rganilmagan.
Of turli mag'lubiyatlargidroksidi metall birikmalaridan foydalanish bilan bog'liq bo'lib, gidroksid eritmalari bilan kuyish eng ko'p uchraydi. Ishqorlarning ta'siri ulardagi teri oqsillarini eritishi va ishqoriy albuminatlarning hosil bo'lishi bilan bog'liq. Ularning gidrolizi natijasida ishqor yana ajralib chiqadi va tananing chuqur qatlamlariga ta'sir qilib, oshqozon yarasini keltirib chiqaradi. Ishqorlar ta'sirida tirnoqlar xira va mo'rt bo'ladi. Ko'zlarning shikastlanishi, hatto juda suyultirilgan gidroksidi eritmalar bilan ham nafaqat yuzaki shikastlanish bilan, balki ko'zning chuqur qismlaridagi buzilishlar (ìrísí) bilan birga keladi va ko'rlikka olib keladi. Ishqoriy metal amidlarni gidrolizi paytida bir vaqtning o'zida ishqor va ammiak hosil bo'lib, fibrinozli traxeobronxit va pnevmoniyani keltirib chiqaradi.
Kaliyni G.Devi natriy bilan deyarli bir vaqtning o'zida 1807 yilda nam kaliy gidroksidini elektroliz qilish yo'li bilan olgan. Ushbu birikmaning nomidan - "gidroksidi kaliy" va element o'z nomini oldi. Kaliyning xossalari natriynikidan sezilarli farq qiladi, bu ularning atomlari va ionlari radiuslari farqiga bog'liq. Kaliy birikmalarida bog'lanish ko'proq ionli bo'lib, K + ioni shaklida katta bo'lganligi sababli natriyga qaraganda pastroq polarizatsiya ta'siriga ega. Tabiiy aralash 39 K, 40 K, 41 K uchta izotoplardan iborat. Ulardan biri 40 K ‑ radioaktiv va minerallar va tuproq radioaktivligining ma'lum bir qismi ushbu izotopning mavjudligi bilan bog'liq. Uning yarim umri uzoq - 1,32 milliard yil. Namunada kaliy borligini aniqlash juda oson: metall va uning birikmalari bug'lari olovni binafsha-qizil rangga bo'yaladi. Elementning spektri juda sodda va 4s-orbitalda 1e mavjudligini isbotlaydi. Uni o'rganish spektrlar tuzilishidagi umumiy naqshlarni topish uchun asoslardan biri bo'lib xizmat qildi.
1861 yilda mineral buloqlarning tuzini spektral analiz yordamida o'rganish paytida Robert Bunsen yangi elementni kashf etdi. Uning mavjudligi boshqa elementlar tomonidan berilmagan spektrdagi to'q qizil chiziqlar bilan isbotlangan. Ushbu chiziqlarning rangiga ko'ra, element rubidium (rubidus-to'q qizil) deb nomlangan. 1863 yilda R. Bunsen ushbu metalni sof shaklida rubidiy tartrat (tortrat tuzi) ni kuyik bilan kamaytirish yo'li bilan oldi. Elementning xususiyati uning atomlarining oson qo'zg'aluvchanligidir. Uning elektron emissiyasi ko'rinadigan spektrning qizil nurlari ta'sirida paydo bo'ladi. Bu atom 4d va 5s orbitallarining energiyasining ozgina farqi bilan bog'liq. Barqaror izotoplarga ega bo'lgan barcha ishqoriy elementlardan rubidiy (sezyum singari) eng katta atom radiuslaridan biriga va kichik ionlash potentsialiga ega. Bunday parametrlar elementning xususiyatini aniqlaydi: yuqori elektropozitivlik, o'ta kimyoviy faollik, past erish harorati (39 0 C) va tashqi ta'sirlarga nisbatan past qarshilik.
Seziyning kashf etilishi, xuddi rubidiy singari, spektral analiz bilan bog'liq. 1860 yilda R. Bunsen spektrda o'sha vaqtgacha ma'lum bo'lgan biron bir elementga tegishli bo'lmagan ikkita yorqin ko'k chiziqni topdi. Shuning uchun "cesius" (caesius) nomi, ya'ni osmon ko'k degan ma'noni anglatadi. Bu gidroksidi metall kichik guruhining oxirgi elementi bo'lib, u hali ham o'lchanadigan miqdorda uchraydi. Eng katta atom radiusi va eng kichik birinchi ionlanish potentsiali ushbu elementning xarakterini va xatti-harakatini aniqlaydi. Bu aniq elektropozitivlik va aniq metall sifatlarga ega. Tashqi 6s elektronni hadya etish istagi uning barcha reaktsiyalari nihoyatda tez bo'lishiga olib keladi. Atom 5d va 6s orbitallarining energiyasidagi kichik farq atomlarning ozgina qo'zg'aluvchanligi uchun javobgardir. Seziydan elektron emissiya ko'rinmas infraqizil nurlari (issiqlik) ta'sirida kuzatiladi. Atom tuzilishining bu xususiyati tokning yaxshi elektr o'tkazuvchanligini aniqlaydi. Bularning barchasi sezyumni almashtirib bo'lmaydigan qiladi elektron qurilmalar... So'nggi paytlarda sezyum plazmasiga kelajakning yoqilg'isi sifatida va termoyadroviy sintez masalasini hal qilish bilan bog'liq ravishda ko'proq e'tibor berilmoqda.
Havoda lityum nafaqat kislorod bilan, balki azot bilan ham faol reaksiyaga kirishadi va Li 3 N (75% gacha) va Li 2 O dan tashkil topgan plyonka bilan qoplanadi, qolgan ishqoriy metallar peroksidlar (Na 2 O 2) va superoksidlar (K 2 O) hosil qiladi. 4 yoki KO 2).
Ro'yxatdagi moddalar suv bilan reaksiyaga kirishadi:
Li 3 N + 3 H 2 O \u003d 3 LiOH + NH 3;
Na 2 O 2 + 2 H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2 O 2;
K 2 O 4 + 2 H 2 O \u003d 2 KOH + H 2 O 2 + O 2.
Dengiz osti kemalarida havo regeneratsiyasi uchun va kosmik kemalar, jangovar suzuvchilarning (suv osti sabotajchilarining) izolyatsion gaz maskalari va nafas olish apparatlarida "okson" aralashmasi ishlatilgan:
Na 2 O 2 + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + 0.5O 2;
K 2 O 4 + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + 1,5 O 2.
Hozirgi vaqtda bu o't o'chiruvchilar uchun gaz niqoblarini izolyatsiya qilish uchun qayta tiklanadigan patronlarni standart to'ldirishdir.
Ishqoriy metallar gidridlarni hosil qilish uchun qizdirilganda vodorod bilan reaksiyaga kirishadi:
