Vad är CATIONS och vad är det för

De katjoner De är kemiska arter som spelar en grundläggande roll i många viktiga processer och som har flera tillämpningar inom industri och medicin. Om du vill veta mer i detalj vad är katjoner och vad är det för, läs den här lektionen från en LÄRARE där vi förklarar den för dig.

De katjoner Dom är atomer eller molekyler som har en positiv nettoladdning. Det vill säga de är de atomer eller molekyler i vilka antalet protoner som helhet överstiger antalet elektroner.

Denna kemiska art produceras alltid genom förlust av elektronereftersom dessa är de enda laddade partiklarna som kan lämna eller förena atomer eller molekyler. Detta är så, sedan elektroner kretsa kring atomkärnan i en uppsättning banor (som kallas orbitaler) och som i sin helhet bildar den elektroniska cortexen, som är den yttersta delen av atomen.

Katjoner förekommer bara i fri form i lösning i polära lösningsmedel såsom vatten. I fast form hittar vi dem utgör en del av jonföreningar, kombinerat med anjoner; formning du går ut

. Finns också utgör en del av metalliska ämnen, i vilka katjoner bildar ett nätverk mellan vilket elektroner rör sig i fri form.

Nu när du vet vad katjoner är, låt oss upptäcka de olika typerna som finns. Det finns två:

• Monatomiska katjoner: Monatomiska katjoner är de som bildas av en enda atom. Dessa är joner av metalliska element, som har en mycket låg joniseringsenergi. Detta innebär att de är atomer som mycket lätt lossnar från elektronerna i deras yttersta skal (valensskal) för att nå ädelgasstrukturen under föregående period. Denna elektroniska konfiguration innebär hög stabilitet och metallelementen får katjoniska former mycket enkelt.
• Polyatomiska katjoner: I det här fallet är de kemiska föreningar som består av atomer med olika element och som har en nettoladdning. De är inte särskilt rikliga, några exempel är: ammoniumjonen (NH4⁺hydronium (H3O⁺) eller nitronium (NO2⁺).

Inom polyatomiska katjoner måste vi också beakta organiska katjoner, de är organiska föreningar (bildade av kol som huvudelement) med en positiv laddning. Denna typ av katjoner är vanligtvis aromatisk till sin natur, det vill säga de består av bensenringar.

Katjoner är kemiska arter, dess existens innebär inte ett inneboende "nytta". Det är emellertid möjligt att tala om "nytta" i förhållande till både den fysikalisk-kemiska och biologiska betydelsen av katjoner i en mängd processer eller fenomen. fysiskt som kan vara nödvändigt för att kroppen ska fungera korrekt, dess medicinska tillämpningar eller industriella processer av intresse ekonomisk. Om du vill veta vad är katjoner för, här lämnar vi dig en recension av de vanligaste användningarna, notera!

Ställ in elektrokemiska lutningar

Katjoner i allmänhet finns i olika koncentrationer i den inre och yttre miljön. Detta gör det möjligt att etablera elektrokemiska gradienter i media åtskilda av ett semipermeabelt membran, såsom cellmembranet. De natrium- och kaliumkatjoner De är av avgörande betydelse för upprätthållandet av den elektrokemiska lutningen i de levande organismernas inre miljö. Medan katjonen K⁺ Det är det vanligaste i cellens inre miljö, natrium är den vanligaste katjonen i miljön (biotop). Båda katjonerna är involverade i komplexa transportmekanismer.

Reglering av osmotiska fenomen

Osmos består av den passiva diffusionen (den sker spontant och kräver inte energiintag) av vatten genom ett membran semipermeabel, från ett medium med höga koncentrationer av en förening i lösning, till ett medium i vilket koncentrationen av nämnda förening är mer låg. Därför bestäms vattnets passage genom membranet av skillnaderna i koncentration mellan cellens inre och yttre miljö.

Upprätta pH för det interna mediet

PH i en lösning är koncentrationsnivån av vätejoner (H +) i en lösning. Denna parameter är av avgörande betydelse för organismernas överlevnad och måste hållas inom smala gränser. för att säkerställa att enzymer som reglerar metaboliska reaktioner och andra vitala funktioner fungerar korrekt.

Specifika biologiska funktioner hos katjoner

Förutom att delta i upprätthållandet av homeostas, mediumets pH eller de elektrokemiska gradienterna; Vissa katjoner utför specifika funktioner i kroppen. Till exempel honom kalciumkatjon (Ca²⁺) är viktigt vid muskelkontraktion Y katjonerna natrium (Na +) och kalium (K +) är grundläggande i överföring av elektrisk impuls längs axeln av nervceller.

Vi hittar också katjoner associerade med organiska ämnen som proteiner eller andra biomolekyler. Är fallet järnkatjon (Fe²⁺) som utgör en del av det aktiva centrumet för hemoglobin och det är viktigt för transport av syre i blodet. Ett annat exempel är katjonen mangnesium (Mg2 +) som är en del av det aktiva centrumet för klorofyll, fotosyntetiskt pigment av växterna.

Som en del av salter hittar vi Kalcium i fast form utgör en del av stöd- eller skyddskonstruktioner såsom skal, skal och från skelett.

Medicinska och industriella tillämpningar av katjoner

Katjoner har flera applikationer inom industri och medicin både i sin fria form (i lösning) och som en del av salter. Nedan ser vi några exempel på användning av katjoner eller salter både industriellt och inom medicin.

Metalliska katjoner som antimikrobiella medel

De silver katjon (Ag +) Det har bakteriedödande effekter vid låga koncentrationer, och inom medicin används det framför allt vid behandling av brännskador.

På industriell nivå används metallkatjoner, såsom koppar, zink eller titan, inkluderade i nanopartiklar, också som antimikrobiella medel. I applikationsområden så olika som textiltillverkning, djurfoder och läkemedels- och kosmetikindustrin.

Tillverkning av elektriska batterier

Vid tillverkning av elektriska batterier laddningsbartLitiumjon (Li⁺). Dessa är extremt effektiva, snabbladdade batterier med en livslängd som kan nå 10 år. En annan fördel de har är att de är relativt billiga att producera. Dessa batterier har flera applikationer eftersom de används i mobiltelefoner, bärbara datorer och elbilar. Uppfinnarna av dessa batterier, Goodenough, Whittingham och Yoshino, fick Nobelpriset i kemi 2019.

MR-avbildning

Katjoner är paramagnetiska, det vill säga de har en tendens att rikta sig parallellt med ett magnetfält. Den här egenskapen används inom medicin för att få bilder för diagnos av sjukdom eller skada. Specifikt tekniken för magnetisk resonanstomografi med kontrast. Kontrast är ett avbildnings "färgämne" som administreras i förväg till patienten intravenöst. Lösningarna för Gadolinium katjon (Gd³⁺) som binder till organiska föreningar som möjliggör bildande av bilder.