Ang bakal (Fe, Ferrum) ay tinatawag na metal ng buhay! At, gaya ng wastong sinabi ng mineralogist na Sobyet na si A.E. Fersman: “Kung hindi dahil sa bakal, walang buhay na maaaring umiral sa Lupa, dahil ang kemikal na elementong ito ay kasama sa dugo ng lahat ng kinatawan ng daigdig ng mga hayop ng ating planeta.” Ngayon ay napatunayan na ang iron ay isang unibersal na elemento na nagsisiguro sa paggana ng higit sa isang daang protina at enzymes sa ating katawan. Bilang bahagi ng heme, ang iron ay isa sa mga bahagi ng hemoglobin - isang unibersal na molekula na nagsisiguro sa pagbubuklod, transportasyon at paghahatid ng oxygen sa mga selula ng iba't ibang mga organo at tisyu, pati na rin ang myoglobin - isang protina na naglalaman ng heme ng kalamnan tissue. Bilang karagdagan, ang bakal ay kasangkot sa isang bilang ng mga biologically mahalagang proseso, kabilang ang proseso ng cell division, DNA biosynthesis, collagen, pati na rin sa functional na aktibidad ng immune at nervous system. At kung sa ilang kadahilanan ang ating katawan ay kulang sa bakal, kung gayon ang isang malfunction ay nangyayari sa paggana ng buong organismo, ang antas at kalubhaan nito ay proporsyonal sa antas ng kakulangan ng microelement na ito.
Sa pangkalahatan, sa pang-adultong katawan malusog na tao naglalaman ng humigit-kumulang 4-5 g ng bakal.
Ang pinagmumulan ng bakal sa katawan ay pagkain.
Mayroong dalawang uri ng bakal: heme at non-heme. Ang heme iron ay bahagi ng hemoglobin. Ito ay nakapaloob lamang sa isang maliit na bahagi ng diyeta (mga produkto ng karne), ay nasisipsip ng 20-30%, at ang pagsipsip nito ay halos hindi apektado ng iba pang mga bahagi ng pagkain. Ang non-heme iron ay nasa libreng ionic form - ferrous (Fe II) o ferric iron (Fe III). Karamihan sa dietary iron ay non-heme (pangunahin na matatagpuan sa mga gulay). Ang antas ng pagsipsip nito ay mas mababa kaysa sa heme at depende sa ilang mga kadahilanan. Tanging divalent non-heme iron ang nasisipsip mula sa pagkain. Upang gawing ferrous iron ang ferric iron, isang reducing agent ( hydrochloric acid, ascorbic acid, succinic acid atbp.)
Ang balanseng pang-araw-araw na diyeta ay naglalaman ng humigit-kumulang 5-10 mg ng bakal (heme at non-heme), ngunit hindi hihigit sa 1-2 mg ang nasisipsip.
Ang pagpapalitan ng bakal sa katawan ay isinasagawa sa isang saradong sistema. Ang pang-araw-araw na pagkonsumo nito ay may average na 1-1.5 mg (sa kawalan ng pagkawala ng dugo). Ang balanse ay pinananatili sa pamamagitan ng supply ng parehong halaga ng bakal mula sa labas.
Ang metabolismo ng iron sa katawan ay kinabibilangan ng mga sumusunod na proseso:
Mahalagang tandaan na kung mas malaki ang kakulangan sa iron sa katawan, mas matindi ang pagsipsip nito sa mga bituka sa kaso ng anemia, ang lahat ng bahagi ng maliit na bituka ay kasangkot sa proseso ng pagsipsip!
Karamihan sa mga bakal mula sa mga nasirang pulang selula ng dugo (higit sa 20 mg araw-araw) ay muling pumapasok sa hemoglobin. Ang kabuuang pagkawala ng bakal sa panahon ng desquamation ng balat at bituka na mga selula ay umabot sa halos 1 mg bawat araw, humigit-kumulang 0.4 mg ay excreted sa feces, 0.25 mg sa apdo, mas mababa sa 0.1 mg sa ihi. Ang mga pagkalugi na ito ay karaniwan para sa mga lalaki at babae.
Bilang karagdagan, ang bawat babae ay nawawalan ng 15-25 mg ng bakal sa panahon ng isang regla. Sa panahon ng pagbubuntis at pagpapasuso, kailangan niya ng karagdagang 20–30 mg ng bakal bawat araw. Isinasaalang-alang na ang pang-araw-araw na paggamit ng bakal mula sa pagkain ay 1-3 mg lamang, sa mga panahong ito ng pisyolohikal na kababaihan ay may negatibong balanse sa bakal.
Ang mga pangunahing reserbang bakal sa katawan ay maaaring nahahati sa:
Napansin na ang mga kondisyon ng kakulangan sa bakal ay mas karaniwan kaysa sa mababang antas ng iba pang microelements o bitamina at ang pinakakaraniwang patolohiya sa populasyon ng iba't ibang bansa!
Kakulangan ng iron sa katawan, sanhi at manifestations
Ang kakulangan sa iron ay nangyayari bilang resulta ng hindi pagkakatugma sa pagitan ng pangangailangan ng katawan para sa bakal at ng supply nito (o pagkawala). Ang mga kondisyon ng kakulangan sa iron ay maaaring mag-iba mula sa latent iron deficiency (prelatent at latent iron deficiency) hanggang sa iron deficiency anemia (IDA) - isang clinical at hematological symptom complex na nailalarawan ng may kapansanan sa pagbuo ng hemoglobin dahil sa kakulangan sa iron sa serum ng dugo at bone marrow, pati na rin ang pagbuo ng mga trophic disorder sa mga organo at tisyu.
Sa pagkakaroon ng kakulangan sa bakal, nangyayari ang isang pare-parehong pag-ubos ng mga pangunahing pondo nito. Sa mga kondisyon ng kakulangan, ang idinepositong pondong bakal ang unang mauubos. Kasabay nito, ang halaga ng metal na ito sa katawan, na kinakailangan para sa paggana ng mga enzyme ng tisyu at synthesis ng heme, ay sapat at walang mga klinikal na palatandaan ng kakulangan sa bakal. Ang iron pool sa transport proteins ay humina pagkatapos maubos ang depot reserves. Sa isang pagbawas sa bakal sa komposisyon ng mga protina ng transportasyon, ang isang kakulangan ay nangyayari sa mga tisyu, na nagreresulta sa pagbawas sa aktibidad ng mga enzyme ng tisyu na naglalaman ng bakal. Sa klinika, ito ay ipinakita sa pamamagitan ng pag-unlad ng sideropenic syndrome. Huling naubos ang heme iron pool. Ang pagbawas sa mga reserba ng metal na ito sa hemoglobin ay humahantong sa pagkagambala sa transportasyon ng oxygen sa mga tisyu, na ipinakita sa pamamagitan ng pagbuo ng anemic syndrome.
Mga sanhi ng iron deficiency/IDA
Ang kakulangan sa iron ay bubuo bilang isang resulta ng hindi sapat na paggamit sa katawan, lalo na laban sa background ng pagtaas ng pangangailangan, pagtaas ng pagkawala ng bakal sa dugo, o laban sa background ng pagbaba ng pagsipsip ng bakal mula sa gastrointestinal tract (tingnan ang Talahanayan 4).
Paggamot at pag-iwas
Ang napapanahong pagsusuri at pagwawasto ng mga yugto ng kakulangan sa bakal (prelatent at latent iron deficiency), na nauuna sa iron deficiency, ay ginagawang posible upang maiwasan ang pag-unlad nito at mga nauugnay na karamdaman sa paggana ng katawan.
Ang layunin ng therapy para sa mga kondisyon ng kakulangan sa bakal ay upang maalis ang kakulangan sa bakal hanggang sa ang mga reserba nito sa katawan ay ganap na maibalik. Upang gawin ito, sa isang banda, kinakailangan upang maalis ang mga sanhi na humantong sa pag-unlad ng iron deficiency syndrome, at sa kabilang banda, upang mabayaran ang kakulangan sa iron sa katawan.
Ang mga prinsipyo ng paggamot ng mga kondisyon ng kakulangan sa bakal ay binuo ni L.I. Idelson noong 1981 at nananatiling may kaugnayan ngayon:
Tulad ng para sa paggamot ng kakulangan sa iron sa mga buntis na kababaihan at mga bata, mga pasyente na may gastrointestinal na patolohiya at matatandang pasyente, masidhi na inirerekomenda ng WHO ang paggamit ng mga paghahanda na naglalaman ng iron batay sa gluconate, fumarate o iba pang ligtas na mga organikong asing-gamot sa mga pasyenteng ito dahil sa mas mataas na pagkatunaw ng pagkain. mga organic na iron salt at mas mahusay na portable.
Ang British Society of Gastroenterology ay nagbabahagi ng parehong opinyon. Para sa paggamot ng iron deficiency anemia, inirerekumenda na gumamit ng mga organikong asing-gamot ng ferrous iron (gluconate, fumarate) sa likidong anyo dahil ang mga ito ay lubos na epektibo at mahusay na disimulado.
Isinasaalang-alang ang mga rekomendasyong ito, ang French na gamot na TOTEMA batay sa organic na salt ng 2-valent iron (iron II gluconate) at mahahalagang microelement - tanso at mangganeso, na ginawa ng Laboratoire Innotech International, ay may malaking interes.
Ang gamot na TOTEMA ay isang solusyon para sa oral na paggamit sa mga ampoules na 10 ml. Ang bawat pakete ay naglalaman ng 20 ampoules.
Mga aktibong sangkap ng gamot na TOTEMA at ang kanilang dami sa 1 ammoule (10 mg):
Ang natatanging komposisyon ng gamot na TOTEMA ay pinaka malapit na tumutugma sa pisyolohiya ng metabolismo ng bakal, kung saan ang manganese at tanso ay mga synergist ng bakal.
Napatunayan ng pananaliksik na ang bakal, tanso at mangganeso sa katawan ng tao ay nasa isang mapagkumpitensyang dynamic na ekwilibriyo. Ang pagtaas ng paggamit ng isa sa kanila sa katawan ay nakakagambala sa balanse ng iba dahil sa pagkonsumo ng mga protina ng carrier ng microelement na ito. Kasabay nito, kapag ang tatlong microelement ay ipinakilala sa katawan nang sabay-sabay, ang kanilang synergism ay sinusunod.
Sa pagsasanay ng sinumang doktor o parmasyutiko, ang pangunahing pamantayan kapag pumipili ng isang partikular na gamot ay palaging: ang pinakamataas na posibleng pagiging epektibo at kaligtasan, pati na rin ang mahusay na pagpapaubaya ng gamot. Ang gamot na TOTEMA, na walang mga analogue sa pharmaceutical market ng Ukraine, 100% ay nakakatugon sa mga pamantayang ito.
Mga katangian ng gamot na TOTEMA, na tinitiyak ang pinakamataas na bisa ng gamot
Ang organicity at valence ng iron-containing salts sa paghahanda para sa paggamot ng iron-containing syndrome ay tumutukoy sa bisa at kaligtasan ng gamot.
Tulad ng para sa valence ng iron salts, naitatag na kapag pumapasok sa katawan, ang iron ay nasisipsip sa pamamagitan ng magnesium-containing transporter proteins ng 2-valent metals, samakatuwid ang 2-valent salts ay mas mabilis at mas mahusay kaysa sa 3-valent salt compounds. na dumadaan pa rin sa proseso ng pagbawi, at pagkatapos lamang ang kanilang bahagyang pagsipsip ay nangyayari.
Alam din na ang mga organic na iron salts (iron gluconate) ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na digestibility at mas mahusay na tolerability kumpara sa mga inorganic, dahil sa kanilang mas mataas na physiological properties.
Ang tanso at mangganeso sa komposisyon ng gamot na TOTEMA ay nagpapakita ng synergy na may paggalang sa bakal, pinatataas ang adsorption nito tulad ng sumusunod:
Ang manganese at tanso, kasama ang bakal, ay nakikibahagi din sa synthesis ng hemoglobin. Manganese sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga antas ng mitochondrial iron sa pamamagitan ng Mn-dependent superoxide reductase. Ang tanso ay ang pangunahing activator ng hemoglobin.
Ang isa pang bentahe ng pagkakaroon ng tanso at mangganeso sa komposisyon ng gamot na TOTEMA ay nagbibigay sila ng proteksyon ng antioxidant sa katawan ng tao sa pamamagitan ng cerruloplasmin (tanso) at mga tiyak na superoxide dismutases (tanso, mangganeso).
Kapag kinuha nang pasalita, ang solusyon ay pantay na ipinamamahagi sa buong mauhog lamad, kaya tinitiyak ang maximum na pakikipag-ugnay sa gamot na may sumisipsip na ibabaw ng bituka villi at, dahil dito, ang maximum na pagsipsip ng mga aktibong sangkap.
Mga katangian ng gamot na TOTEMA, na tinitiyak ang pinakamataas na kaligtasan sa epektibong paggamot ng VDD
sukdulan mahalagang punto Kapag ginagamot ang VSD na may mga paghahanda sa bakal, ang layunin ay magbigay ng maximum na proteksyon sa antioxidant. Napatunayan na kapag tinatrato ang VDS ng mga gamot na naglalaman lamang ng bakal, ang synthesis ng antioxidant enzyme na Mn-superoxide dismutase ay nababawasan dahil sa kompetisyon sa pagitan ng Fe at Mn para sa binding site sa antas ng transkripsyon ng enzyme na ito. Isinasaalang-alang na, laban sa background ng isang nakaraang kakulangan sa bakal, ang aktibidad ng catalase, na nabubulok ang hydrogen peroxide, ay nabawasan na, at laban din sa background ng hypoxia, ang lipid peroxidation ay nadagdagan, ang isang karagdagang pagbaba sa proteksyon ng antioxidant ay humahantong sa aktibong pinsala sa mga tisyu na nakikipag-ugnayan sa mga iron ions (gastrointestinal mucosa, atay at mga batang pulang selula ng dugo ).
Ang balanseng komposisyon ng gamot na TOTEMA ay nagbibigay-daan sa iyo upang maiwasan ang gayong matinding oxidative stress at sa parehong oras ay epektibong mabayaran ang kakulangan sa iron. Dahil ito ay tanso at mangganeso na mga microelement na tinitiyak ang paggana ng antioxidant system (tanso sa komposisyon ng ceruloplasmin at superoxide dismutase, mangganeso sa komposisyon ng superoxide dismutase), na nagsisiguro sa pagsugpo ng superoxide at ferritin-dependent lipid peroxidation.
Kapag gumagamit ng mga pandagdag sa bakal, mahalagang sundin ang inirekumendang regimen ng dosis at pagsunod, dahil ang labis na dosis ng mga iron salt ay maaaring humantong sa pangangati at nekrosis ng gastrointestinal tract, lalo na sa mga bata. Kaugnay nito, ang ampoule form ng pagpapalabas ng gamot na TOTEMA ay binabawasan ang panganib ng labis na dosis (lalo na sa mga bata), dahil sa kakaibang pagbubukas ng mga ampoules.
Ang kaligtasan ng paggamit ng gamot na TOTEMA sa mga bata ay nakumpirma ng mga klinikal na pag-aaral, bilang isang resulta kung saan ang gamot ay naaprubahan para magamit sa mga bata mula sa unang buwan ng buhay. Gayundin, bilang isang resulta ng limitadong mga obserbasyon tungkol sa paggamit ng gamot na TOTEMA ng mga buntis at nagpapasusong kababaihan, walang mga hindi kanais-nais na epekto ang natukoy tungkol sa mga buntis na kababaihan, ang kurso ng pagbubuntis, ang fetus at ang bagong panganak. Sa batayan na ito, ang gamot ay inaprubahan para magamit ng mga kababaihan sa panahon ng pagpapasuso at mga buntis na kababaihan sa ikalawa at ikatlong trimester ng pagbubuntis o simula sa ika-4 na buwan ng pagbubuntis.
Mga katangian ng gamot na TOTEMA, tinitiyak ang mahusay na pagpapaubaya
Hindi tulad ng mga form ng dosis ng tablet, ang suspensyon ng gamot na TOTEMA ay hindi naiipon nang lokal sa mataas na konsentrasyon, ngunit ipinamamahagi nang pantay-pantay sa buong lugar ng adsorbing surface ng maliit na bituka, na nagpapaliit ng pangangati ng gastrointestinal mucosa at nagtataguyod ng mas mabilis na adsorption ng ang mga aktibong sangkap, sa gayon ay tinitiyak ang mahusay na pagpapaubaya ng gamot .
Ayon sa mga tagubilin para sa medikal na paggamit, ang gamot na TOTEMA ay ipinahiwatig kapwa para sa paggamot ng iron deficiency anemia at para sa pag-iwas sa iron deficiency sa mga buntis na kababaihan, napaaga na sanggol, kambal o bata, ipinanganak ng mga babae na may kakulangan sa iron, gayundin sa mga taong ang diyeta ay hindi naglalaman ng sapat na bakal.
Ang gamot na ito ay kontraindikado sa kaso ng: labis na bakal sa katawan (lalo na laban sa background ng normocytic anemia o hypersideroemia, halimbawa thalassemia), regular na pagsasalin ng dugo; sabay-sabay na paggamit ng mga parenteral na anyo ng bakal; sagabal sa bituka; iron refractory anemia; anemia na nauugnay sa kakulangan ng medullary hematopoiesis; hypersensitivity sa mga bahagi ng gamot; hindi pagpaparaan sa fructose.
Uminom ng gamot 30 minuto bago kumain o 2 oras pagkatapos kumain;
Kaya, ang TOTEMA ay isang natatanging kumplikadong antianemic na gamot na naglalaman ng tatlong mahahalagang mahahalagang elemento - iron, copper at manganese - sa pinakamainam na dosis na nagbibigay ng mga physiological na pangangailangan ng katawan para sa mga microelement na ito, na nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na kahusayan, kaligtasan at mahusay na pagpapaubaya, na walang alinlangang ginagawa itong gamot na pinili sa pagwawasto ng mga kondisyon ng kakulangan sa bakal at paggamot sa iron deficiency anemia!
Lina Ovsienko, klinikal na parmasyutiko
bakal(Latin Ferrum), Fe, elemento ng kemikal ng pangkat VIII ng periodic table, atomic number 26, atomic mass 55,847. Ang pinagmulan ng parehong Latin at Russian na mga pangalan ng elemento ay hindi malinaw na naitatag. Ang natural na bakal ay pinaghalong apat na nuclides na may mass number na 54 (ang nilalaman sa natural na timpla ay 5.82% ayon sa timbang), 56 (91.66%), 57 (2.19%) at 58 (0.33%). Ang pagsasaayos ng dalawang panlabas na electronic layer ay 3s 2 p 6 d 6 4s 2. Karaniwang bumubuo ng mga compound sa mga estado ng oksihenasyon na +3 (valency III) at +2 (valency II). Ang mga compound na may mga atomo ng bakal sa mga estado ng oksihenasyon na +4, +6 at ilang iba pa ay kilala rin.
Sa periodic system ni Mendeleev, ang iron ay kasama sa pangkat VIIIB. Sa ika-apat na yugto, kung saan kabilang din ang bakal, kabilang sa pangkat na ito, bilang karagdagan sa bakal, kobalt (Co) at nikel (Ni). Ang tatlong elementong ito ay bumubuo ng isang triad at may mga katulad na katangian.
Ang radius ng neutral na iron atom ay 0.126 nm, ang radius ng Fe 2+ ion ay 0.080 nm, at ang Fe 3+ ion ay 0.067 nm. Ang mga energies ng sequential ionization ng iron atom ay 7.893, 16.18, 30.65, 57, 79 eV. Affinity ng elektron 0.58 eV. Ayon sa Pauling scale, ang electronegativity ng bakal ay humigit-kumulang 1.8.
Ang mataas na kadalisayan na bakal ay isang makintab na pilak-kulay-abo, malagkit na metal na angkop sa sarili nito sa iba't ibang paraan mekanikal na pagproseso.
Mga katangiang pisikal at kemikal: sa mga temperatura mula sa temperatura ng silid hanggang 917°C, gayundin sa hanay ng temperatura na 1394-1535°C, mayroong -Fe na may isang cubic body-centered na sala-sala, sa temperatura ng silid parameter ng sala-sala A= 0.286645 nm. Sa temperaturang 917-1394°C, -Fe na may nakasentro sa mukha na cubic lattice T ay matatag ( A= 0.36468 nm). Sa mga temperatura mula sa temperatura ng silid hanggang 769°C (ang tinatawag na Curie point), ang bakal ay malakas magnetic properties(ito ay sinasabing ferromagnetic), sa mas mataas na temperatura ang bakal ay kumikilos bilang isang paramagnetic. Minsan ang paramagnetic -Fe na may cubic body-centered na sala-sala, stable sa temperatura mula 769 hanggang 917°C, ay itinuturing na pagbabago ng bakal, at -Fe, stable sa mataas na temperatura (1394-1535°C), ay tinatawag na -Fe ayon sa tradisyon (mga ideya tungkol sa pagkakaroon ng apat na pagbabago ng bakal ang lumitaw nang ang X-ray diffraction analysis ay hindi pa umiiral at walang layunin na impormasyon tungkol sa panloob na istraktura glandula). Punto ng pagkatunaw 1535°C, punto ng kumukulo 2750°C, density 7.87 g/cm 3 . Karaniwang potensyal Fe 2+ /Fe 0 pares 0.447V, Fe 3+ /Fe 2+ pares +0.771V.
Kapag naka-imbak sa hangin sa temperatura hanggang sa 200°C, ang bakal ay unti-unting natatakpan ng isang siksik na pelikula ng oxide, na pumipigil sa karagdagang oksihenasyon ng metal. Sa mahalumigmig na hangin ang bakal ay natatakpan ng maluwag na layer ng kalawang, na hindi pumipigil sa pag-access ng oxygen at kahalumigmigan sa metal at pagkasira nito. Walang permanente ang kalawang komposisyon ng kemikal, humigit-kumulang sa kanya pormula ng kemikal maaaring isulat bilang Fe 2 O 3 xH 2 O.
Ang bakal ay tumutugon sa oxygen (O) kapag pinainit. Kapag nasusunog ang bakal sa hangin, nabubuo ang Fe 2 O 3 oxide, at kapag nasusunog ang iron sa purong oxygen, nabubuo ang Fe 3 O 4 oxide. Kung ang oxygen o hangin ay dumaan sa tinunaw na bakal, ang FeO oxide ay nabuo. Kapag ang sulfur (S) at iron powder ay pinainit, ang sulfide ay nabuo, na ang tinatayang formula ay maaaring isulat bilang FeS.
Ang bakal ay tumutugon sa mga halogen kapag pinainit. Dahil ang FeF 3 ay non-volatile, ang iron ay lumalaban sa fluorine (F) hanggang sa mga temperaturang 200-300°C. Kapag ang iron ay chlorinated (sa temperatura na humigit-kumulang 200°C), nabubuo ang pabagu-bagong FeCl 3. Kung ang pakikipag-ugnayan ng iron at bromine (Br) ay nangyayari sa temperatura ng silid o sa pag-init at pagtaas ng presyon ng singaw ng bromine, ang FeBr 3 ay nabuo. Kapag pinainit, ang FeCl 3 at, lalo na, ang FeBr 3 ay nahati ang halogen at nagiging iron (II) halides. Kapag ang iron at iodine (I) ay tumutugon, ang iodide Fe 3 I 8 ay nabuo.
Kapag pinainit, ang iron ay tumutugon sa nitrogen (N), na bumubuo ng iron nitride Fe 3 N, na may phosphorus (P), na bumubuo ng phosphides FeP, Fe 2 P at Fe 3 P, na may carbon (C), na bumubuo ng carbide Fe 3 C, na may silikon ( Si), na bumubuo ng ilang mga silicide, halimbawa, FeSi.
Sa mataas na presyon, ang bakal na bakal ay tumutugon sa carbon monoxide CO, at ang likido, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mataas na volatile na bakal na pentacarbonyl Fe(CO) 5 ay nabuo. Ang mga iron carbonyl ng mga komposisyong Fe 2 (CO) 9 at Fe 3 (CO) 12 ay kilala rin. Ang mga iron carbonyl ay nagsisilbing panimulang materyales sa synthesis ng bakal mga organikong compound, kabilang ang komposisyon ng ferrocene.
Ang purong metal na bakal ay matatag sa tubig at naghalo ng mga solusyon sa alkali. Ang bakal ay hindi natutunaw sa puro sulfuric at nitric acids, dahil ang isang malakas na oxide film ay pumapasok sa ibabaw nito.
Ang iron ay tumutugon sa hydrochloric at dilute (humigit-kumulang 20%) sulfuric acid upang bumuo ng iron (II) salts:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
Kapag ang iron ay tumutugon sa humigit-kumulang 70% sulfuric acid, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa pagbuo ng iron (III) sulfate:
2Fe + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O
Ang iron (II) oxide FeO ay may mga pangunahing katangian; Ang iron (III) oxide Fe 2 O 3 ay mahina amphoteric;
2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
Ang iron (III) hydroxide Fe(OH) 3 ay nagpapakita ng mahinang amphoteric properties; ito ay may kakayahang tumugon lamang sa mga puro solusyon ng alkalis:
Fe(OH) 3 + KOH = K
Ang mga nagresultang hydroxo complex ng iron(III) ay matatag sa malakas na alkaline na solusyon. Kapag ang mga solusyon ay natunaw ng tubig, sila ay nawasak, at ang iron (III) hydroxide Fe(OH) 3 ay namuo.
Ang mga compound ng bakal (III) sa mga solusyon ay nababawasan ng metal na bakal:
Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2
Kapag nag-iimbak ng mga may tubig na solusyon ng iron (II) salts, ang oksihenasyon ng iron (II) hanggang iron (III) ay sinusunod:
4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH)Cl 2
Mula sa mga bakal (II) na asin sa may tubig na solusyon stable Mohr's salt double ammonium sulfate at iron (II) (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 6H 2 O.
Ang iron (III) ay may kakayahang bumuo ng mga dobleng sulfate na may mga singly charged na kasyon tulad ng alum, halimbawa, KFe(SO 4) 2 iron-potassium alum, (NH 4)Fe(SO 4) 2 ferric ammonium alum, atbp.
Kapag ang gaseous chlorine (Cl) o ozone ay kumikilos sa mga alkaline na solusyon ng iron (III) compound, ang iron (VI) ferrate compound ay nabuo, halimbawa, potassium ferrate (VI) (K): K 2 FeO 4. May mga ulat ng paggawa ng mga iron (VIII) compound sa ilalim ng impluwensya ng malakas na oxidizing agent.
Upang makita ang mga iron (III) compound sa solusyon, ginagamit ang isang qualitative reaction ng Fe 3+ ions na may thiocyanate ions CNS. Kapag ang Fe 3+ ions ay nakikipag-ugnayan sa mga CNS anion, ang maliwanag na pulang iron thiocyanate Fe(CNS) 3 ay nabuo. Ang isa pang reagent para sa Fe 3+ ions ay potassium hexacyanoferrate (II) (K): K 4 (dati ang substance na ito ay tinatawag na yellow blood salt). Kapag nag-interact ang Fe 3+ at 4 na mga ion, nabubuo ang maliwanag na asul na namuo.
Ang solusyon ng potassium hexacyanoferrate (III) (K) K 3, na dating tinatawag na red blood salt, ay maaaring magsilbing reagent para sa Fe 2+ ions sa solusyon. Kapag ang Fe 3+ at 3 ions ay nag-interact, ang isang maliwanag na asul na precipitate ng parehong komposisyon ay nabuo tulad ng sa kaso ng pakikipag-ugnayan ng Fe 3+ at 4 na mga ion.
Mga haluang metal na bakal-carbon: Ang bakal ay pangunahing ginagamit sa mga haluang metal, pangunahin ang mga carbon (C) na haluang metal sa iba't ibang cast irons at steels. Sa cast iron, ang carbon content ay mas mataas kaysa sa 2.14% ayon sa timbang (karaniwan ay nasa antas na 3.5-4%), sa bakal ang carbon content ay mas mababa (karaniwan ay nasa antas na 0.8-1%).
Ginagawa ang cast iron sa mga blast furnace. Ang blast furnace ay isang higanteng (hanggang 30-40 m ang taas) na pinutol na kono, guwang sa loob. Ang mga dingding ng blast furnace ay may linya mula sa loob ladrilyo ng apoy, ang kapal ng pagmamason ay ilang metro. Mula sa itaas, pinayaman (pinalaya mula sa basurang bato) iron ore, pagbabawas ng coke (mga espesyal na grado ng karbon na napapailalim sa coking - pinainit sa temperatura na humigit-kumulang 1000°C nang walang air access), pati na rin ang mga smelting na materyales (limestone at iba pa) na nagtataguyod ang paghihiwalay ay inilalagay sa blast furnace na may mga troli mula sa smelted metal impurities slag. Ang sabog (purong oxygen (O) o hangin na pinayaman ng oxygen (O)) ay ipinapasok sa blast furnace mula sa ibaba. Habang ang mga materyales na na-load sa blast furnace ay binabaan, ang kanilang temperatura ay tumataas sa 1200-1300°C. Bilang resulta ng mga reaksyon ng pagbawas na nangyayari pangunahin sa paglahok ng coke C at CO:
Fe 2 O 3 + 3C = 2Fe + 3CO;
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2
Lumilitaw ang metal na bakal, na puspos ng carbon (C) at dumadaloy pababa.
Ang pagkatunaw na ito ay pana-panahong inilalabas mula sa pugon ng sabog sa pamamagitan ng isang espesyal na pambungad na hawla at ang pagkatunaw ay pinapayagan na patigasin sa mga espesyal na anyo. Ang cast iron ay maaaring puti, ang tinatawag na pig iron (ito ay ginagamit sa paggawa ng bakal) at gray, o cast iron. Ang puting cast iron ay isang solidong solusyon ng carbon (C) sa bakal. Sa microstructure ng grey cast iron, ang mga microcrystals ng grapayt ay maaaring makilala. Dahil sa pagkakaroon ng grapayt, ang kulay abong cast iron ay nag-iiwan ng marka sa puting papel.
Ang cast iron ay marupok at masisira kapag naapektuhan, kaya ang mga bukal, mga bukal ng dahon, o anumang mga produkto na kailangang yumuko ay hindi maaaring gawin mula dito.
Ang solid cast iron ay mas magaan kaysa sa tinunaw na cast iron, kaya kapag ito ay tumigas, hindi ito kumukunot (gaya ng nakasanayan kapag nagpapatigas ng mga metal at haluang metal), ngunit lumalawak. Ang tampok na ito ay nagbibigay-daan sa iyo na gumawa ng iba't ibang mga casting mula sa cast iron, kabilang ang paggamit nito bilang isang materyal para sa artistikong paghahagis.
Kung ang nilalaman ng carbon (C) sa cast iron ay nabawasan sa 1.0-1.5%, pagkatapos ay nabuo ang bakal. Ang mga bakal ay maaaring carbon (ang mga naturang bakal ay walang iba pang bahagi maliban sa Fe at C) at alloyed (ang mga steel ay naglalaman ng mga additives ng chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo), cobalt (Co) at iba pang mga metal na nagpapabuti sa mekanikal at iba pang mga katangian ng bakal).
Ginagawa ang mga bakal sa pamamagitan ng pagproseso ng cast iron at metal scrap sa isang oxygen converter, electric arc o open hearth furnace. Sa panahon ng naturang pagproseso, ang nilalaman ng carbon (C) sa haluang metal ay nabawasan sa kinakailangang antas tulad ng sinasabi nila, ang labis na carbon (C) ay nasusunog.
Ang mga pisikal na katangian ng bakal ay naiiba nang malaki mula sa mga katangian ng cast iron: ang bakal ay nababanat, maaari itong huwad at pinagsama. Dahil ang bakal, hindi tulad ng cast iron, ay kumukuha sa panahon ng solidification, ang mga resultang steel castings ay napapailalim sa compression sa rolling mill. Pagkatapos gumulong, ang mga voids at cavity na lumitaw sa panahon ng solidification ng mga natutunaw ay nawawala sa dami ng metal.
Ang produksyon ng bakal ay may mahaba, malalim na tradisyon sa Russia, at ang bakal na ginawa ng aming mga metalurgist ay may mataas na kalidad.
Kasaysayan ng produksyon ng bakal: ang bakal ay gumanap at patuloy na gumaganap ng isang natatanging papel sa materyal na kasaysayan ng sangkatauhan. Ang unang metal na bakal na nahulog sa mga kamay ng tao ay malamang na mula sa meteorite. Ang mga iron ores ay laganap at madalas na matatagpuan kahit sa ibabaw ng Earth, ngunit ang katutubong bakal sa ibabaw ay napakabihirang. Marahil, ilang libong taon na ang nakalilipas, napansin ng isang tao na pagkatapos magsunog ng apoy, sa ilang mga kaso ang pagbuo ng bakal ay naobserbahan mula sa mga piraso ng mineral na hindi sinasadyang napunta sa apoy. Kapag nasusunog ang apoy, ang pagbabawas ng bakal mula sa ore ay nangyayari dahil sa reaksyon ng ore na parehong direkta sa karbon at sa carbon monoxide (II) CO na nabuo sa panahon ng pagkasunog. Ang posibilidad na makakuha ng bakal mula sa mga ores ay lubos na pinadali ng pagtuklas ng katotohanan na kapag ang mineral ay pinainit ng karbon, isang metal ang lilitaw, na kung saan ay maaaring higit pang dalisayin sa panahon ng forging. Ang pagkuha ng iron mula sa ore gamit ang cheese-blowing process ay naimbento sa Kanlurang Asya noong ika-2 milenyo BC. Ang panahon mula ika-9 hanggang ika-7 siglo BC, nang umunlad ang bakal na metalurhiya sa maraming tribo ng Europa at Asya, ay tinawag na Panahon ng Bakal, na pumalit sa Panahon ng Tanso. Ang mga pagpapabuti sa mga pamamaraan ng pamumulaklak (natural na draft ay pinalitan ng mga bellows) at isang pagtaas sa taas ng forge (lumilitaw ang mga low-shaft furnaces) na humantong sa paggawa ng cast iron, na nagsimulang malawak na tunawin sa Kanlurang Europa mula noong ika-14 na siglo. Ang nagresultang cast iron ay ginawang bakal. Mula noong kalagitnaan ng ika-18 siglo, sa proseso ng blast furnace, sa halip na uling nagsimulang gumamit ng coal coke. Kasunod nito, ang mga pamamaraan para sa pagkuha ng bakal mula sa mga ores ay makabuluhang napabuti, at kasalukuyang mga espesyal na aparato ay ginagamit para sa layuning ito: mga blast furnace, oxygen converter, at electric arc furnace.
Paghahanap sa kalikasan: Ang bakal ay medyo laganap sa crust ng lupa; crust ng lupa(ika-4 na lugar sa lahat ng elemento, ika-2 sa mga metal). Kilala malaking bilang ores at mineral na naglalaman ng bakal. Ang pinakamalaking praktikal na kahalagahan ay ang mga pulang iron ores (hematite ore, Fe 2 O 3; naglalaman ng hanggang 70% Fe), magnetic iron ores (magnetite ore, Fe 3 O 4; naglalaman ng 72.4% Fe), brown iron ores (hydrogoethite ore HFeO 2 n H 2 O), pati na rin ang spar iron ores (siderite ore, iron carbonate, FeCO 3; naglalaman ng mga 48% Fe). Ang malalaking deposito ng pyrite FeS2 ay matatagpuan din sa kalikasan (ang ibang mga pangalan ay sulfur pyrite, iron pyrite, iron disulfide at iba pa), ngunit ang mga ores na may mataas na sulfur content ay hindi pa praktikal na kahalagahan. Nangunguna ang Russia sa mundo sa mga tuntunin ng mga reserbang iron ore. Ang tubig sa dagat ay naglalaman ng 1·10 5 1·10 8% na bakal.
Paglalapat ng bakal, mga haluang metal at mga compound nito: Ang purong bakal ay may limitadong gamit. Ginagamit ito sa paggawa ng mga electromagnet core, bilang isang katalista mga proseso ng kemikal, para sa ilang iba pang mga layunin. Ngunit ang mga haluang metal na bakal - cast iron at steel - ay bumubuo ng batayan ng modernong teknolohiya. Maraming mga compound ng bakal ang malawak ding ginagamit. Kaya, ang iron (III) sulfate ay ginagamit sa paggamot ng tubig, ang mga iron oxide at cyanide ay nagsisilbing mga pigment sa paggawa ng mga tina, at iba pa.
Biyolohikal na papel: Ang bakal ay naroroon sa mga katawan ng lahat ng mga halaman at hayop bilang isang elemento ng bakas, iyon ay, sa napakaliit na dami (sa average na mga 0.02%). Gayunpaman, ang iron bacteria, na gumagamit ng enerhiya ng oxidation ng iron (II) sa iron (III) para sa chemosynthesis, ay maaaring makaipon ng hanggang 17-20% iron sa kanilang mga cell. Ang pangunahing biological function ng iron ay ang pakikilahok sa oxygen (O) transport at oxidative na mga proseso. Ginagawa ng bakal ang function na ito bilang bahagi ng mga kumplikadong protina - hemoproteins, ang prosthetic na grupo kung saan ay ang iron porphyrin complex - heme. Kabilang sa mga pinakamahalagang hemoprotein ay ang mga pigment sa paghinga hemoglobin at myoglobin, unibersal na mga carrier ng elektron sa mga reaksyon ng cellular respiration, oksihenasyon at photosynthesis, cytochromes, catalose at peroxide enzymes, at iba pa. Sa ilang mga invertebrate, ang mga pigment sa paghinga na naglalaman ng bakal na heloerythrin at chlorocruorin ay may istraktura na naiiba sa mga hemoglobin. Sa panahon ng biosynthesis ng hemoproteins, ang iron ay inililipat sa kanila mula sa protina na ferritin, na nag-iimbak at nagdadala ng bakal. Ang protina na ito, na ang isang molekula ay naglalaman ng humigit-kumulang 4,500 mga atomo ng bakal, ay puro sa atay, pali, bone marrow at bituka mucosa ng mga mammal at tao. Ang pang-araw-araw na pangangailangan ng isang tao para sa bakal (6-20 mg) ay saganang sakop ng pagkain (karne, atay, itlog, tinapay, spinach, beets at iba pa ay mayaman sa bakal). Ang katawan ng isang karaniwang tao (timbang ng katawan 70 kg) ay naglalaman ng 4.2 g ng bakal, 1 litro ng dugo ay naglalaman ng mga 450 mg. Kapag may kakulangan sa iron sa katawan, bubuo ang glandular anemia, na ginagamot sa mga gamot na naglalaman ng bakal. Ang mga pandagdag sa bakal ay ginagamit din bilang pangkalahatang mga ahente ng pagpapalakas. Ang labis na dosis ng bakal (200 mg o higit pa) ay maaaring magkaroon ng nakakalason na epekto. Ang bakal ay kailangan din para sa normal na pag-unlad ng mga halaman, kaya naman mayroong mga microfertilizer batay sa mga paghahanda ng bakal.
Sa mga aralin sa kimika ay nakilala mo na ang konsepto ng valence. mga elemento ng kemikal. Nakolekta namin ang lahat sa isang lugar kapaki-pakinabang na impormasyon sa isyung ito. Gamitin ito kapag naghahanda ka para sa State Exam at sa Unified State Exam.
Valence– ang kakayahan ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal na pumasok sa mga kemikal na compound na may mga atomo ng iba pang mga elemento. Sa madaling salita, ito ay ang kakayahan ng isang atom na bumuo ng isang tiyak na numero mga bono ng kemikal kasama ng iba pang mga atomo.
Mula sa Latin ang salitang "valence" ay isinalin bilang "lakas, kakayahan." Isang napakatamang pangalan, tama ba?
Ang konsepto ng "valence" ay isa sa mga pangunahing sa kimika. Ipinakilala ito bago pa man alam ng mga siyentipiko ang istruktura ng atom (noong 1853). Samakatuwid, habang pinag-aaralan natin ang istraktura ng atom, sumailalim ito sa ilang mga pagbabago.
Kaya, mula sa punto ng view ng electronic theory, ang valence ay direktang nauugnay sa bilang ng mga panlabas na electron ng atom ng isang elemento. Nangangahulugan ito na ang "valency" ay tumutukoy sa bilang ng mga pares ng elektron na mayroon ang isang atom sa ibang mga atomo.
Dahil alam ito, nailarawan ng mga siyentipiko ang likas na katangian ng chemical bond. Ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang isang pares ng mga atom ng isang sangkap ay nagbabahagi ng isang pares ng mga valence electron.
Maaari mong itanong, paano nailarawan ng mga chemist noong ika-19 na siglo ang valence kahit na naniniwala sila na walang mga particle na mas maliit kaysa sa isang atom? Hindi ito nangangahulugan na ito ay napakasimple - umasa sila sa pagsusuri ng kemikal.
Sa pamamagitan ng pagsusuri ng kemikal, natukoy ng mga siyentipiko sa nakaraan ang komposisyon ng isang tambalang kemikal: kung gaano karaming mga atomo ng iba't ibang elemento ang nasa molekula ng pinag-uusapang sangkap. Upang gawin ito, kinakailangan upang matukoy kung ano ang eksaktong masa ng bawat elemento sa isang sample ng purong (walang mga impurities) na sangkap.
Totoo, ang pamamaraang ito ay walang mga bahid. Dahil ang valence ng isang elemento ay maaaring matukoy sa ganitong paraan lamang sa simpleng kumbinasyon nito na may palaging monovalent hydrogen (hydride) o palaging divalent oxygen (oxide). Halimbawa, ang valency ng nitrogen sa NH 3 ay III, dahil ang isang hydrogen atom ay nakatali sa tatlong nitrogen atoms. At ang valency ng carbon sa mitein (CH 4), ayon sa parehong prinsipyo, ay IV.
Ang pamamaraang ito para sa pagtukoy ng valency ay angkop lamang para sa mga simpleng sangkap. Ngunit sa mga acid, sa ganitong paraan maaari lamang nating matukoy ang valency ng mga compound tulad ng acidic residues, ngunit hindi sa lahat ng elemento (maliban sa kilalang valency ng hydrogen) nang paisa-isa.
Tulad ng napansin mo na, ang valence ay ipinahiwatig ng mga Roman numeral.
Dahil ang valence ng hydrogen ay nananatiling hindi nagbabago at kilala sa iyo, madali mong matukoy ang valence ng acid residue. Kaya, halimbawa, sa H 2 SO 3 ang valency ng SO 3 ay I, sa HСlO 3 ang valency ng SlO 3 ay I.
Sa katulad na paraan, kung alam ang valency ng acid residue, madaling isulat ang tamang formula ng acid: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.
Ang konsepto ng valency ay may katuturan lamang para sa mga sangkap na may likas na molekular at hindi masyadong angkop para sa paglalarawan ng mga kemikal na bono sa mga compound ng isang kumpol, ionic, mala-kristal na kalikasan, atbp.
Ang mga indeks sa mga molecular formula ng mga sangkap ay sumasalamin sa bilang ng mga atomo ng mga elemento na kasama sa kanilang komposisyon. Ang pag-alam sa valence ng mga elemento ay nakakatulong upang mailagay nang tama ang mga indeks. Sa parehong paraan, sa pamamagitan ng pagtingin sa molecular formula at mga indeks, maaari mong sabihin ang mga valencies ng mga elemento ng constituent.
Ginagawa mo ang mga gawaing tulad nito sa mga aralin sa kimika sa paaralan. Halimbawa, ang pagkakaroon ng chemical formula ng isang substance kung saan alam ang valency ng isa sa mga elemento, madali mong matutukoy ang valence ng isa pang elemento.
Upang gawin ito, kailangan mo lamang tandaan na sa isang sangkap ng isang molekular na kalikasan, ang bilang ng mga valences ng parehong mga elemento ay pantay. Samakatuwid, gamitin ang hindi bababa sa karaniwang maramihang (naaayon sa bilang ng mga libreng valencies na kinakailangan para sa tambalan) upang matukoy ang valence ng isang elemento na hindi mo alam.
Upang maging malinaw, kunin natin ang formula ng iron oxide Fe 2 O 3. Dito, dalawang iron atoms na may valence III at 3 oxygen atoms na may valency II ay lumahok sa pagbuo ng isang kemikal na bono. Ang kanilang hindi bababa sa karaniwang maramihang ay 6.
Sa katulad na paraan, maaari mong gawin ang kabaligtaran: isulat ang tamang pormula ng kemikal ng isang sangkap, alam ang mga valence ng mga elemento nito.
Alam na alam ang mga katangian ng mga elemento na ipinapakita nila sa iba't ibang mga compound, posible na matukoy ang kanilang valence kahit na sa pamamagitan ng hitsura mga ganitong koneksyon.
Halimbawa: ang mga tansong oksido ay pula (Cu 2 O) at itim (CuO) ang kulay. Ang mga tansong hydroxides ay may kulay na dilaw (CuOH) at asul (Cu(OH) 2).
Upang gawing mas nakikita at naiintindihan mo ang mga covalent bond sa mga substance, isulat ang kanilang mga pormula sa istruktura. Ang mga linya sa pagitan ng mga elemento ay kumakatawan sa mga bono (valency) na lumabas sa pagitan ng kanilang mga atomo:
Ngayon, ang pagpapasiya ng valency ng mga elemento ay batay sa kaalaman sa istraktura ng mga panlabas na electronic shell ng kanilang mga atomo.
Ang Valency ay maaaring:
Ang mga sumusunod ay nananatiling pare-pareho sa iba't ibang mga kemikal na compound:
Ngunit ang valence ng iron at copper, bromine at chlorine, pati na rin ang maraming iba pang mga elemento ay nagbabago kapag bumubuo sila ng iba't ibang mga kemikal na compound.
Sa loob ng balangkas ng elektronikong teorya, ang valence ng isang atom ay tinutukoy batay sa bilang ng mga hindi magkapares na electron na lumalahok sa pagbuo ng mga pares ng elektron sa mga electron ng iba pang mga atomo.
Tanging ang mga electron na matatagpuan sa panlabas na shell ng isang atom ay lumahok sa pagbuo ng mga bono ng kemikal. Samakatuwid, ang pinakamataas na valence ng isang elemento ng kemikal ay ang bilang ng mga electron sa panlabas na shell ng elektron ng atom nito.
Ang konsepto ng valence ay malapit na nauugnay sa Periodic Law, na natuklasan ni D. I. Mendeleev. Kung titingnan mong mabuti ang periodic table, madali mong mapapansin: ang posisyon ng isang elemento sa periodic system at ang valency nito ay inextricably linked. Ang pinakamataas na valence ng mga elemento na kabilang sa parehong pangkat ay tumutugma sa serial number pangkat sa periodic table.
Malalaman mo ang pinakamababang valency kapag ibinawas mo ang numero ng pangkat ng elementong kinaiinteresan mo mula sa bilang ng mga pangkat sa periodic table (may walo sa kanila).
Halimbawa, ang valency ng maraming metal ay tumutugma sa mga numero ng pangkat sa talahanayan pana-panahong elemento kung saan sila nabibilang.
|
Serial number chem. elemento (atomic number) |
Pangalan |
Simbolo ng kemikal |
Valence |
| 1 | Hydrogen Helium Lithium Beryllium Carbon Nitrogen / Nitrogen Oxygen Fluorine Neon / Neon Sodium/Sodium Magnesium / Magnesium aluminyo Silicon Phosphorus / Phosphorus Sulfur/Sulfur Chlorine Argon / Argon Potassium/Potassium Kaltsyum Scandium / Scandium Titanium Vanadium Chrome / Chromium Manganese / Manganese bakal kobalt Nikel tanso Sink Gallium Germanium Arsenic/Arsenic Siliniyum Bromine Krypton / Krypton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Yttrium / Yttrium Zirconium / Zirconium Niobium / Niobium Molibdenum Technetium / Technetium Ruthenium / Ruthenium Rhodium Palladium pilak Cadmium Indium Lata/Lata Antimony / Antimony Tellurium / Tellurium Iodine / Iodine Xenon / Xenon Cesium Barium / Barium Lanthanum / Lanthanum Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodymium / Neodymium Promethium / Promethium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platinum ginto Mercury Thalium / Thallium Lead/Lead Bismuth Polonium Astatine Radon / Radon Francium Radium / Radium Actinium Thorium Proactinium / Protactinium Uranium / Uranium |
H | ako (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Walang data Walang data (II), III, IV, (V), VI |
Ang mga valence na iyon na ang mga elementong nagtataglay ng mga ito ay bihirang ipakita ay ibinibigay sa panaklong.
Kaya, ang pagsasalita tungkol sa antas ng oksihenasyon, ito ay sinadya na ang isang atom sa isang sangkap ng ionic (na mahalaga) na kalikasan ay may isang tiyak na maginoo na singil. At kung ang valence ay isang neutral na katangian, kung gayon ang estado ng oksihenasyon ay maaaring negatibo, positibo o katumbas ng zero.
Ito ay kagiliw-giliw na para sa isang atom ng parehong elemento, depende sa mga elemento kung saan ito ay bumubuo ng isang kemikal na tambalan, ang valence at estado ng oksihenasyon ay maaaring pareho (H 2 O, CH 4, atbp.) o naiiba (H 2 O 2, HNO 3 ).
Sa pamamagitan ng pagpapalalim ng iyong kaalaman sa istruktura ng mga atom, matututo ka nang mas malalim at mas detalyado tungkol sa valence. Ang paglalarawang ito ng mga elemento ng kemikal ay hindi kumpleto. Ngunit ito ay may malaking praktikal na kahalagahan. Tulad ng nakita mo mismo ng higit sa isang beses, paglutas ng mga problema at pagsasagawa ng mga eksperimento sa kemikal sa iyong mga aralin.
Idinisenyo ang artikulong ito upang tulungan kang ayusin ang iyong kaalaman tungkol sa valence. At ipaalala din sa iyo kung paano ito matutukoy at kung saan ginagamit ang valency.
Inaasahan namin na kapaki-pakinabang ang materyal na ito sa paghahanda ng iyong takdang-aralin at paghahanda sa sarili para sa mga pagsusulit at pagsusulit.
blog.site, kapag kumukopya ng materyal nang buo o bahagi, kinakailangan ang isang link sa orihinal na pinagmulan.
Pahina 3
A (kung saan ang equation (1) ay nagbibigay ng bond order 0 19); bilang karagdagan, kinakailangang kunin ang valency ng iron na katumbas ng 6 sa halip na ang orihinal na halaga ng 5 78, at para sa Fe-Si at Fe-Fe bond na gumamit ng iba't ibang radii ng Fe (VI) atom sa batayan na iba ang kontribusyon ng d - electrops sa mga bond na ito. Sa kalaunan ay ipinakita na ang equation ng Polypg ay hindi sumasang-ayon sa mga interatomic na distansya sa K. Samakatuwid, nananatiling hindi malinaw kung ang equation na ito ay dapat gamitin kapag tinatalakay ang mga interatomic na distansya sa mga semimetallic compound.
Parehong nakuha ang mga iron salts - iron chlorides - ay may iba't ibang katangian, kaya kinakailangan na bigyan sila ng mga pangalan na magsasaad ng valence ng iron.
Ang titrimetric determination ng kabuuang iron ay nagsasangkot ng paglipat ng lahat ng iron na nasa sample sa parehong valence state at kasunod na titration, kung saan nagbabago ang valency ng iron. Ang titration ng iron oxide ions ay hindi kailanman naging karaniwan, at ang pinakamalawak na ginagamit na mga pamamaraan ay ang mga kung saan ang ferrous iron ay nagiging oxide iron sa panahon ng titration.
Ang Hemoglobin, sa tulong ng bakal, ay maaaring maglakip hindi lamang ng oxygen, kundi pati na rin ng carbon monoxide. Hindi rin nagbabago ang valence of iron. Ang nakakalason na epekto ng carbon monoxide ay ipinahayag sa katotohanan na ang nagreresultang carboxyhemoglobin ay nagiging hindi angkop para sa paglipat ng oxygen, na nagreresulta sa gutom sa oxygen. Kapag ang 70% ng hemoglobin ay nakatali ng carbon monoxide, nangyayari ang kamatayan.
Ang ikaanim na bono ng koordinasyon ng bakal sa cytochrome a ay maaaring pagsamahin ng HCN, H2S, CO. Sa kasong ito, ang valence ng iron (Fe3) ay nagiging pare-pareho at ang daloy ng mga electron ay humihinto.
Ang rate ng pagbuo ng acrolein ay tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon ng bakal sa katalista, at ang rate ng pagbuo ng CO2 ay tumataas nang mas kaunti, na nagpapahiwatig ng pakikilahok ng Fe3 ion sa pagbuo ng p-allyl complex na humahantong sa banayad na oksihenasyon ng propylene. Sa ilalim ng mga kondisyon ng propylene oxidation, ang valence ng iron ay nagbabago nang baligtad. Kung sa paunang katalista ang mga Mo64 ions ay napapalibutan ng octahedra ng mga oxygen ions, kung gayon ang mga resultang Mo5 ions ay nasa koordinasyon ng isang square pyramid. Ang muling pagsasaayos ng catalyst lattice ay nagbabago sa depekto nito at nakakaapekto sa catalytic properties.
Gayunpaman, ang kanilang pagkasira ay madaling nangyayari sa parehong malakas na acidic at malakas na alkaline na kapaligiran. Ginamit namin ang huli upang maitatag ang valency ng iron sa mga compound na ito. Para sa layuning ito, ang substance 66 (CeH6COC2HN3) 2Fe - H20 sa isang stream ng nitrogen ay ginagamot ng isang 0 02 N na solusyon ng KOH na inihanda mula sa tubig na distilled dalawang beses sa isang stream ng nitrogen. Kapag pinainit, ang pagbuo ng isang berdeng colloidal solution at isang precipitate ng ferrous hydroxide ay sinusunod. Samakatuwid, sa nagresultang kumplikado ang valency ng bakal ay dalawa.
| Depende sa rate ng pagkalusaw ng iba't ibang basalts sa oras at temperatura ng leaching.| Ang pag-asa sa pagbuo ng siliceous skeleton na nabuo mula sa fired at unfired basalt sample sa tagal at temperatura ng leaching. |
Ang pagkuha ng bakal hanggang sa ikapitong cycle ay nananatiling halos equi-proportional, at mula sa ikawalong cycle ay bahagyang nananatili rin ito sa balangkas at hindi maaaring makuha. Ang pagbabago sa valency ng bakal at ang numero ng koordinasyon nito ay malamang na gumaganap ng isang papel dito.
Sa mga tisyu kung saan ang nilalaman ng oxygen ay mababa, ang oxygen ay nahati mula sa hemoglobin. Ang kadalian ng dissociation ng oxyhemoglobin ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang valence ng iron ay palaging nananatiling pare-pareho.
Kapag ang naturang bakal na protoporphyrin ay nakakabit sa isang tiyak na protina, ang enzyme mismo ay nabuo. Ang pagbubuklod ay tila nangyayari sa pamamagitan ng isa sa mga iron valence, at bilang karagdagan dahil sa pakikipag-ugnayan ng protina sa dalawang propionic acid na grupo ng protoporphyrin. Sa kaso ng catalase, apat na grupo ng ferrigem, o hemin, ang idinaragdag sa isang molekula ng protina na may ganoong sukat na ang kabuuang nilalaman ng bakal ay humigit-kumulang 0 1 timbang. Catalase mula sa iba't ibang mga mapagkukunan o iba't ibang uri(halimbawa, bacterial, hepatic o erythrocyte) ay maaaring may iba't ibang aktibidad. Ang mga catalase ferrigem ay hindi madaling gawing ferrogem; sa loob lang talaga kani-kanina lang Ang posibilidad ng naturang pagpapanumbalik nang walang pagkasira ng enzyme ay nilinaw. Ang enzyme peroxidase ay nabuo din sa katulad na paraan sa pamamagitan ng paglakip ng ferrihem sa isang protina. Ang isang natatanging pagkakaiba ay na sa peroxidase mayroon lamang isang pangkat ng ferrigem bawat molekula. Ang molekula ng protina ay mas maliit din at may kakayahang pagsamahin sa manganese protoporphyrin nang walang pagkawala ng aktibidad ng peroxidative. Naiiba din ang peroxidase dahil mas mahirap i-inactivate kapag pinainit kaysa sa catalase.
Ang mekanismo ng oksihenasyon at pagbabawas ng mga cytochromes ay hindi pa ganap na pinag-aralan. Ang pagkakaiba sa pagitan ng na-oxidized at nabawasang anyo ng cytochrome c ay isang pagbabago sa valence ng iron. Ang function ng cytochrome ay upang alisin ang isang electron mula sa isang hydrogen atom na isinaaktibo ng mga dehydrase. Dahil dito, ang cytochrome ay tumatanggap at nag-donate ng mga electron, bilang isang carrier ng mga ito, at hindi hydrogen. Sa huli, ang mga electron ay inililipat sa oxygen, at ang huli ay nakakakuha ng kakayahang pagsamahin sa ionized hydrogen.
bakal(Ferrum, Fe) - elemento ng kemikal ng pangkat VIII ng periodic system D.I. Mendeleev, ay bahagi ng respiratory pigments, incl. hemoglobin, ay kasangkot sa pagbubuklod at paglipat ng oxygen sa mga tisyu sa katawan ng mga hayop at tao.
Ang atomic na bilang ng bakal ay 26, ang atomic mass ay 55.847. Mayroong 4 na matatag na isotopes ng bakal na matatagpuan sa kalikasan; 6 radioactive isotopes of iron ay kilala na may mass number mula 52 hanggang 61, kung saan 59 Fe ay ginagamit sa medisina para pag-aralan ang erythropoiesis, metabolismo at pagsipsip ng iron .
Malinis bakal ay isang makintab na puting malleable na metal, temperatura ng pagkatunaw 1539±5°, temperaturang kumukulo tungkol sa 3200°, relatibong density 7.874; nagpapakita ng mga katangian ng ferromagnets (mga sangkap na nagpapakita ng kusang magnetization sa ibaba ng isang tiyak na temperatura). Ang bakal ay may variable na valence; Ang mga compound ng bakal na may valence na +2 at +3 ay ang pinaka-matatag bilang karagdagan, ang iron ay maaaring magpakita ng valency ng +1, +4 at +6. Sa likas na katangian, ito ay ipinamamahagi pangunahin sa anyo ng mga ferric iron compound. Sa mga halaman, hayop at mikroorganismo, ang bakal ay naroroon sa mga kumplikadong organikong compound at sa maliliit na dami sa anyo ng Fe 2+ at Fe 3+ ions.
Ang katawan ng may sapat na gulang ay naglalaman ng 4-5 G bakal, kung saan halos 70% ay bahagi ng hemoglobin (tingnan. Dugo), tungkol sa 5-10% - sa komposisyon ng myoglobin, mga 20-25% ay nahuhulog sa tinatawag na reserba bakal at hindi hihigit sa 0.1% ng bakal ang nasa plasma ng dugo; Ang bakal ay naroroon sa mga selula at tisyu bilang bahagi ng respiratory enzymes (ang kamag-anak na nilalaman nito ay humigit-kumulang 1% ng bakal ng katawan). Ang tinatawag na heminic acid ay tinutukoy sa plasma ng dugo bakal, bakal ferritin, intravascular hemoglobin at transferrin. Geminovoe bakal bahagi ng hemin (isang derivative ng heme, hindi katulad ng hemoglobin, na naglalaman lamang ng isang grupo ng porphyrin). Ang Ferritin ay ang pinaka-mayaman sa iron whey protein (naglalaman ito ng micelle na naglalaman ng hanggang 4300 oxidized iron atoms), na binubuo ng apoferritin protein at iron hydroxide phosphate.
Ang pangunahing bahagi ng bakal sa plasma ng dugo ay nakatali sa protina transferrin (siderophyllin), ang pangunahing bahagi ng bahagi ng b 1 -globulin. Ang transferrin ay matatagpuan sa dugo sa isang konsentrasyon ng mga 0.4 G/100 ml at may normal na antas ng taba sa plasma ng dugo (mga 100 mcg/100 ml) ay puspos ng bakal sa average na 30%. Ang tinatawag na unsaturated iron-binding capacity of blood (UNIBC) ay tinutukoy ng karagdagang halaga ng bakal na maaaring itali ng transferrin, at ang kabuuang iron-binding capacity ng dugo (IBC) ay tinutukoy ng kabuuang bilang bakal na maaaring itali ng transferrin. Karaniwan, ang TLC ng dugo sa mga lalaki ay 45-75 µmol/l (250-400 mcg/100 ml), sa mga kababaihan ito ay 10-15% na mas mababa. Kumplikadong lakas ng Transferrin - bakal maximum sa pH 7.0. Kapag bumaba ang halaga ng pH, pati na rin kapag ang taba ay naibalik, ang complex ay nasira sa protina at ang tinatawag na acid-cleavable (non-heme) bakal. Ang konsentrasyon ng non-heme iron sa plasma ng dugo ay depende sa edad, kasarian at oras ng araw at 12-32 sa mga lalaking nasa hustong gulang. µmol/l (65-175 mcg/100 ml), sa mga babaeng nasa hustong gulang ito ay 10-15% na mas mababa. Ang average na paglabas ng bakal sa ihi bawat araw ay 60-100 mcg.
Ang hypersideremia (nadagdagang konsentrasyon ng mga non-heme fatty acid sa plasma ng dugo) na may sabay-sabay na pagbaba sa LVSS ay sinusunod sa hemosiderosis, hemochromatosis, ilang anemia, talamak at talamak na impeksyon, cirrhosis sa atay, uremia (tingnan Pagkabigo sa bato), malignant neoplasms, hemolytic at parenchymal paninilaw ng balat. Ang hyposideremia (isang pagbawas sa konsentrasyon ng non-heme iron sa plasma ng dugo), na sinamahan ng isang sabay-sabay na pagtaas sa NSVR, ay sinusunod kapag ang mga reserbang iron ay naubos, hindi sapat na paggamit mula sa pagkain at sa mga kondisyon na sinamahan ng isang pagtaas ng pangangailangan para sa bakal (pagbubuntis). , pagkawala ng dugo, hypochromic anemia, talamak na nakakahawang sakit, atbp.). Ang taba ay maaaring ideposito sa mga tisyu ng katawan (siderosis). Ang exogenous siderosis ay sinusunod sa mga minero na nakikibahagi sa pagbuo ng pulang iron ore, at mga deposito sa baga bakal sa anyo ng Fe(III) oxide. Bilang resulta ng labis na pagkasira ng hemoglobin, nabuo ang pigment hemosiderin - isang pinagsama-samang Fe(lll) hydroxide na may mga protina, glycosaminoglycans at lipid, ang akumulasyon ng mga butil na kung saan (endogenous siderosis) ay nangyayari, halimbawa, sa mga lugar ng pagdurugo. Dahil ang metabolismo ng bakal sa katawan ay higit na tinutukoy ng kondisyon ng atay, ang pagpapasiya ng nilalaman ng bakal sa plasma ng dugo ay maaaring gamitin bilang isang karagdagang functional test na nagpapahiwatig ng kondisyon ng atay.
Napagtibay na ang mga libreng Fe(ll) ions, pati na rin ang mga kumplikadong iron compound, ay maaaring magpasimula ng free radical lipid peroxidation (isang unibersal na mekanismo ng pinsala sa mga biological membrane, protina at nucleic acid) sa katawan. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pagpapasiya ng libreng ionized na likido sa mga biological na likido ay partikular na kahalagahan. Kaya, ang nilalaman ng ionized iron ay tumataas sa synovial fluid sa arthritis at sa cerebrospinal fluid sa ilang mga sakit sa neurological.
J. pumapasok sa katawan ng tao na may dalang pagkain. Kabilang sa mga pagkaing mayaman sa iron ang atay, prun, beans, gisantes, bakwit, gayundin ang oatmeal, rye bread, karne, itlog, tsokolate, spinach, mansanas, at mga aprikot. Ang nilalaman ng natutunaw na bakal sa mga produkto ng pinagmulan ng hayop ay 10-20% ng kabuuang bakal na nilalaman sa kanila sa mga produktong halaman ito ay 1-6%. Sa isang may sapat na gulang, ang pangangailangan para sa bakal ay tinutukoy ng pangangailangan na mabayaran ang mga pagkalugi nito, pati na rin ang antas ng pagsipsip ng bakal mula sa pagkain. Ang pangangailangan para sa bakal sa mga kababaihan ay 30-90% na mas mataas kaysa sa mga lalaki; sa mga 15-16 na taong gulang na lalaki, ang pangangailangan para sa mga likido ay mas mataas kaysa sa mga nasa hustong gulang na lalaki at bata. Sa mga kababaihan ng edad ng reproductive, kalahati o higit pa sa kinakailangang bakal ay ginugugol upang mabayaran ang pagkawala ng hemoglobin sa panahon ng regla. Sa panahon ng pagbubuntis, ang pangangailangan para sa taba ay tumataas ng humigit-kumulang 60%. Ang pagsipsip ng bakal ay tumaas sa mga estado ng kakulangan sa bakal. Ang mga organikong compound ay hindi gaanong hinihigop sa bituka; Ang pagsipsip ng bakal ay nabawasan din dahil sa pagbuo ng mga hindi matutunaw na asing-gamot nito (halimbawa, na may labis na inorganic phosphorus sa diyeta, na bumubuo ng mga hindi matutunaw na compound na may mga sangkap na naglalaman ng iron, maaaring bumuo ng iron deficiency anemia). Ang pinakanatutunaw na anyo ng iron ay ionized Fe(ll), samakatuwid ang iron absorption ay pinadali ng pagkakaroon ng hydrochloric acid, na nagiging sanhi ng ionization nito, at mga reducing agent, tulad ng ascorbic acid, na nagtataguyod ng pagbawas ng Fe(ll) sa Fe (ll), pati na rin ang mga sangkap na maaaring magbigkis ng bakal, na bumubuo ng natutunaw na mga kumplikado kasama nito (sa tiyan - isang tiyak na glycoprotein, sa mga bituka - aloferritin at mga amino acid na naglalaman ng mga grupo ng sulfhydryl). Sa kabila ng presensya sa katawan ng mga mekanismong ito para sa pagtaas ng pagkatunaw ng pagkain na bakal, ang praktikal na pangangailangan para sa bakal ay 5-10 beses na mas mataas kaysa sa aktwal na physiological na pangangailangan para dito.
Ang pangunahing bahagi ng bakal na hinihigop sa bituka ay pumapasok sa daluyan ng dugo at pagkatapos ay sa utak ng buto, kung saan ito ay pangunahing ginagamit para sa synthesis ng hemoglobin. Ang Fe(ll) na pumapasok sa mga epithelial cells ng intestinal mucosa ay mabilis na na-oxidized sa Fe(ll) hydroxide, na pinagsama sa apoferritin, samakatuwid, ang pagsipsip ng iron ng intestinal mucosa ay nalilimitahan ng kakayahan sa pagbubuklod ng apoferritin; Ang iron deposition ay nangyayari sa atay, kung saan halos ganap itong nakapaloob sa ferritin. Walang mga paraan upang maalis ang labis na bakal: kapag ang kapasidad ng depot ng ferritin ay lumampas, ang labis na bakal ay naipon sa atay at iba pang mga organo sa anyo ng mga butil ng hemosiderin na naglalaman ng hanggang sa 37% na bakal (sa timbang).
Ang nilalaman ng bakal sa serum ng dugo at ihi ay tinutukoy ng isang reaksyon ng kulay na may sulfonated bathophenanthroline. Ang kakayahang magbigkis ng bakal ng serum ng dugo ay natutukoy sa pamamagitan ng pagpapanatili ng test serum na may Fe(lll) na solusyon; sa parehong oras, ang lahat ng transferrin ay puspos ng bakal. Ang sobrang iron salts ay inaalis sa pamamagitan ng adsorption sa magnesium carbonate, na pagkatapos ay aalisin sa pamamagitan ng centrifugation, at bakal sa supernatant ay tinutukoy ng sulfonated bathophenanthroline.
Ang pakikilahok ng bakal sa pagbuo ng hemoglobin ay tumutukoy sa paggamit ng mga paghahanda nito bilang mga gamot na antianemic.
Bibliograpiya: Mga pamamaraan sa laboratoryo klinikal na pananaliksik, ed. V.V. Menshikov, s. 267, M., 1987; Petrov V.N. Physiology at patolohiya ng metabolismo ng bakal, L., 1982, bibliogr.; Shcherba M.M. at iba pang mga estado ng kakulangan sa bakal, L., 1975.
