Шта су КАТИОНИ и чему служе

Тхе катиони то су хемијске врсте које играју основну улогу у многим виталним процесима и које имају вишеструку примену у индустрији и медицини. Ако желите да знате детаљно шта су катиони и чему служе, прочитајте ову лекцију од УЧИТЕЉА где вам то објашњавамо.

Тхе катиони Су атома или молекули који имају а нето позитивни набој. Односно, то су они атоми или молекули у којима број протона у целини премашује број електрона.

Ова хемијска врста се увек производи губитком електрона, јер су ово једине наелектрисане честице које могу напустити или се придружити атомима или молекулима. То је тако, од електрони врте се око атомско језгро у скупу орбита (које се називају орбитале) и које у целини чине електронски кортекс, који је најудаљенији део атома.

Катиони се јављају само у слободном облику у раствору у поларним растварачима као што је вода. У солидној форми их налазимо чинећи део јонских једињења, у комбинацији са анионима; формирање изађи. Такође се налазе чинећи део металних супстанци, у којој катиони чине мрежу између које се електрони крећу у слободном облику.

instagram story viewer

Сад кад знате шта су катиони, хајде да откријемо различите врсте које постоје. Постоје два:

• Монатомски катиони: Монатомски катиони су они који настају од једног атома. То су јони металних елемената, који имају врло малу енергију јонизације. То значи да су то атоми који се врло лако одвајају од електрона њихове најудаљеније љуске (валентне љуске), да би достигли структуру племенитих гасова из претходног периода. Ова електронска конфигурација подразумева високу стабилност и метални елементи врло лако добијају катионске облике.
• Полиатомски катиони: У овом случају то су хемијска једињења која се састоје од атома различитих елемената и која имају нето позитивно наелектрисање. Нису у изобиљу, неки примери су: амонијум јон (НХ4⁺), хидронијум (Х3О⁺) или нитронијума (НО2⁺).

Унутар полихатомских катиона морамо узети у обзир и органске катионе, то су органска једињења (формирана од угљеника као главног елемента) са позитивним набојем. Ове врсте катиона су обично ароматичне природе, односно састоје се од бензенских прстенова.

Катиони су хемијске врсте, његово постојање не подразумева суштинску „корисност“. Међутим, могуће је говорити о „корисности“ у односу како на физичко-хемијски тако и на биолошки значај катионова у мноштву процеса или појава. физички који могу бити од суштинског значаја за правилно функционисање тела или његове медицинске примене или индустријске процесе од интереса економски. Ако желите да знате чему служе катиони, овде вам остављамо преглед његових најчешћих употреба, узмите на знање!

Поставите електрохемијске градијенте

Генерално, катиони се налазе у различитим концентрацијама у унутрашњем и спољашњем окружењу. То омогућава успостављање електрохемијских градијената у медијима одвојеним полупропусном мембраном као што је ћелијска мембрана. Тхе катјони натријума и калијума Они су од виталног значаја за одржавање електрохемијског градијента у унутрашњем окружењу живих организама. Док је катјон К.⁺ Најзаступљенији је у унутрашњем окружењу ћелија, натријум је најзаступљенији катион у животној средини (биотоп). Оба катиона су укључена у сложене транспортне механизме.

Регулација осмотских појава

Осмоза се састоји од пасивне дифузије (јавља се спонтано и не захтева унос енергије) воде, кроз мембрану полупропусна, од подлоге са високим концентрацијама једињења у раствору, до подлоге у којој је концентрација поменутог једињења ниже. Због тога је пролазак воде кроз мембрану одређен разликама у концентрацији између унутрашњег и спољашњег окружења ћелије.

Одредити пХ унутрашњег медија

ПХ раствора је ниво концентрације водоникових јона (Х +) у раствору. Овај параметар је од виталног значаја за опстанак организама и мора се држати у уским границама; како би се осигурало правилно функционисање ензима који регулишу метаболичке реакције и друге виталне функције.

Специфичне биолошке функције катиона

Поред учешћа у одржавању хомеостазе, пХ средине или електрохемијских градијената; Неки катиони врше одређене функције у телу. На пример, он катион калцијума (Ца²⁺) је од суштинског значаја за контракцију мишића И катјони натријум (На +) и калијум (К +) су основни у пренос електричног импулса дуж аксона неурона.

Такође проналазимо катионе повезане са органским супстанцама као што су протеини или други биомолекули. Је ли случај катион кат (Фе²⁺) који чини део активног центра хемоглобин а неопходан је за транспорт кисеоника у крви. Други пример је катион мангнезијум (Мг2 +) који је део активног центра хлорофила, фотосинтетски пигмент биљака.

Као део соли налазимо Калцијум у чврстом облику чинећи део потпорних или заштитних структура као што су шкољке, шкољке и од скелет.

Медицинска и индустријска примена катиона

Катиони имају вишеструку примену у индустрији и медицини и у слободном облику (у раствору) и као део соли. Испод ћемо видети неке примере употребе катиона или соли како у индустрији, тако и у медицини.

Метални катиони као антимикробна средства

Тхе катион сребра (Аг +) Делује бактерицидно у ниским концентрацијама, а у медицини се користи пре свега у лечењу опекотина.

На индустријском нивоу, катиони метала, као што су бакар, цинк или титан, укључени у наночестице, такође се користе као антимикробна средства. У разним областима примене попут производње текстила, сточне хране и фармацеутске и козметичке индустрије.

Производња електричних батерија

У производњи електричних батерија пуњивЛитијум-јони (Ли⁺). То су изузетно ефикасне, брзо пуне батерије са корисним веком трајања до 10 година. Још једна предност коју имају је што су релативно јефтини за производњу. Ове батерије имају вишеструку примену јер се користе у мобилним телефонима, преносним рачунарима и електричним аутомобилима. Изумитељи ових батерија, Гооденоугх, Вхиттингхам и Иосхино, добили су Нобелову награду за хемију 2019. године.

МРИ снимање

Катиони су парамагнетни, односно имају тенденцију да се поравнају паралелно са магнетним пољем. Ово својство се користи у медицини за добијање слика за дијагнозу болести или повреде. Конкретно, техника магнетне резонанце са контрастом. Контраст је "боја" за сликање која се пацијенту унапред даје интравенозно. Решења Катион гадолинијума (Гд³⁺) који се везује за органска једињења омогућавајући стварање слика.