Hva er KASJONER og hva er de til

De kationer De er kjemiske arter som spiller en grunnleggende rolle i mange viktige prosesser, og som har flere anvendelser innen industri og medisin. Hvis du vil vite mer om det hva er kationer og hva er de til, les denne leksjonen fra en LÆRER der vi forklarer den for deg.

De kationer De er atomer eller molekyler som har en netto positiv ladning. Det vil si at de er de atomene eller molekylene der antall protoner som helhet overstiger antall elektroner.

Denne kjemiske arten produseres alltid ved tap av elektroner, siden dette er de eneste ladede partiklene som kan forlate eller sammenføye atomer eller molekyler. Dette er slik, siden elektroner kretser rundt atomkjernen i et sett med baner (som kalles orbitaler) og som i sin helhet danner den elektroniske hjernebarken, som er den ytterste delen av atomet.

Kationer forekommer bare i fri form i løsning i polare løsemidler som vann. I solid form finner vi dem utgjør en del av ioniske forbindelser, kombinert med anioner; å danne du går ut. Finnes også

utgjør en del av metalliske stoffer, hvor kationer danner et nettverk mellom hvilke elektroner beveger seg i fri form.

Nå som du vet hva kationer er, la oss oppdage de forskjellige typene som finnes. Det er to:

• Monatomiske kationer: Monatomiske kationer er de som er dannet av et enkelt atom. Dette er ioner av metallelementer, som har en veldig lav ioniseringsenergi. Dette betyr at de er atomer som lett kan løsnes fra elektronene i deres ytterste skall (valensskall), for å nå edelgassstrukturen fra forrige periode. Denne elektroniske konfigurasjonen innebærer høy stabilitet, og de metalliske elementene får kationiske former veldig enkelt.
• Polyatomiske kationer: I dette tilfellet er de kjemiske forbindelser som består av atomer av forskjellige grunnstoffer og som har en netto positiv ladning. De er ikke veldig rike, noen eksempler er: ammoniumionen (NH4⁺), hydronium (H3O⁺) eller nitronium (NO2⁺).

Innenfor de polyatomiske kationene må vi også vurdere organiske kationer, de er organiske forbindelser (dannet av karbon som hovedelement) med en positiv ladning. Denne typen kationer er vanligvis aromatiske, det vil si at de består av benzenringer.

Kationer er kjemiske arter, dens eksistens innebærer ikke et iboende "verktøy". Imidlertid er det mulig å snakke om "nytte" i forhold til både den fysisk-kjemiske og biologiske betydningen av kationer i en rekke prosesser eller fenomener. fysisk som kan være avgjørende for at kroppen fungerer riktig, dets medisinske applikasjoner eller industrielle prosesser av interesse økonomisk. Hvis du vil vite det hva er kationer for, her gir vi deg en gjennomgang av dens hyppigste bruksområder.

Sett elektrokjemiske stigninger

Kationer generelt finnes i forskjellige konsentrasjoner i det indre og ytre miljøet. Dette gjør det mulig å etablere elektrokjemiske gradienter i medier skilt av en semipermeabel membran som cellemembranen. De natrium- og kaliumkationer De er av avgjørende betydning for opprettholdelsen av den elektrokjemiske gradienten i det indre miljøet til levende organismer. Mens kationen K⁺ Det er den mest utbredte i det indre miljøet til celler, natrium er den mest utbredte kationen i miljøet (biotop). Begge kationene er involvert i komplekse transportmekanismer.

Regulering av osmotiske fenomener

Osmose består av passiv diffusjon (den forekommer spontant og krever ikke energiinngang) av vann gjennom en membran semipermeabelt, fra et medium med høye konsentrasjoner av en forbindelse i oppløsning, til et medium der konsentrasjonen av nevnte forbindelse er mer lav. Derfor bestemmes passering av vann gjennom membranen av forskjellene i konsentrasjon mellom det indre og ytre miljøet i cellen.

Bestem pH på det indre mediet

PH i en løsning er nivået av konsentrasjon av hydrogenioner (H +) i en løsning. Denne parameteren er av avgjørende betydning for organismenes overlevelse og må holdes innenfor trange grenser. for å sikre at enzymer som regulerer metabolske reaksjoner og andre vitale funksjoner fungerer som de skal.

Spesifikke biologiske funksjoner til kationer

I tillegg til å delta i vedlikehold av homeostase, pH i mediet eller de elektrokjemiske gradientene; Noen kationer utfører spesifikke funksjoner i kroppen. For eksempel ham kalsiumkation (Ca²⁺) er viktig i muskelsammentrekning Y kationene natrium (Na +) og kalium (K +) er grunnleggende i overføring av elektrisk impuls langs aksonen til nevroner.

Vi finner også kationer assosiert med organiske stoffer som proteiner eller andre biomolekyler. Er det tilfelle jernholdig kation (Fe²⁺) som er en del av det aktive sentrum av hemoglobin og det er viktig for transport av oksygen i blodet. Et annet eksempel er kationen mangnesium (Mg2 +) som er en del av det aktive senteret for klorofyll, fotosyntetisk pigment av plantene.

Som en del av salter finner vi Kalsium i fast form utgjør en del av støtte- eller beskyttelsesstrukturer som skjell, skjell og fra skjelett.

Medisinske og industrielle anvendelser av kationer

Kationer har flere anvendelser innen industri og medisin både i sin frie form (i løsning) og som en del av salter. Nedenfor ser vi noen eksempler på bruk av kationer eller salter både industrielt og i medisin.

Metalliske kationer som antimikrobielle midler

De sølvkation (Ag +) Den har bakteriedrepende virkninger ved lave konsentrasjoner. I medisin brukes den fremfor alt til behandling av forbrenning.

På industrielt nivå brukes også metallkationer, som kobber, sink eller titan, inkludert i nanopartikler, som antimikrobielle midler. I applikasjonsområder så forskjellige som tekstilproduksjon, dyrefôr og farmasøytisk og kosmetisk industri.

Produksjon av elektriske batterier

Ved produksjon av elektriske batterier oppladbartLitiumion (Li⁺). Dette er ekstremt effektive hurtigladende batterier med en levetid som kan nå 10 år. En annen fordel de har er at de er relativt billige å produsere. Disse batteriene har flere applikasjoner siden de brukes i mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og elbiler. Oppfinnerne av disse batteriene, Goodenough, Whittingham og Yoshino, mottok Nobelprisen i kjemi i 2019.

MR-bildebehandling

Kationer er paramagnetiske, det vil si at de har en tendens til å justere seg parallelt med et magnetfelt. Denne egenskapen brukes i medisin for å skaffe bilder til diagnose av sykdom eller skade. Spesielt teknikken for magnetisk resonansavbildning med kontrast. Kontrast er et "fargestoff" som er forhåndsadministrert til pasienten intravenøst. Løsningene til Gadolinium kation (Gd³⁺) som binder seg til organiske forbindelser som tillater dannelse av bilder.