KATYONLAR nedir ve ne içindir?
katyonlar Birçok hayati süreçte temel bir rol oynayan ve endüstride ve tıpta çok sayıda uygulamaya sahip kimyasal türlerdir. detaylı öğrenmek istersen katyonlar nedir ve ne işe yarar, bu dersi size açıkladığımız bir ÖĞRETMENden okuyun.
katyonlar Onlar atomlar veya molekülleri olan net pozitif yük. Yani, bir bütün olarak proton sayısının elektron sayısını aştığı atomlar veya moleküllerdir.
Bu kimyasal tür her zaman üretilir elektron kaybıylaçünkü bunlar atomları veya molekülleri bırakabilen veya birleştirebilen tek yüklü parçacıklardır. Bu böyledir, çünkü elektronlar etrafında dönmek atom çekirdeği bir dizi yörüngede (bunlara orbital denir) ve bir bütün olarak atomun en dış kısmı olan elektronik korteksi oluşturan.
Sadece katyonlar oluşur çözeltide serbest formda su gibi polar çözücülerde. Katı halde onları buluruz iyonik bileşiklerin bir parçasını oluşturan, anyonlarla birleştirilmiş; oluşturan sen dışarı çık. Ayrıca bulunur metalik maddelerin bir parçasını oluşturan, hangi katyonlar arasında elektronların serbest biçimde hareket ettiği bir ağ oluşturur.
Artık katyonların ne olduğunu bildiğinize göre, var olan farklı türleri keşfedelim. İki tane:
- Monatomik katyonlar: Monatomik katyonlar, tek bir atomun oluşturduğu katyonlardır. Bunlar, iyonlaşma enerjisi çok düşük olan metalik elementlerin iyonlarıdır. Bu, bir önceki dönemin soy gaz yapısına ulaşmak için en dış kabuğundaki (değerlik kabuğu) elektronlarından çok kolay ayrılan atomlar oldukları anlamına gelir. Bu elektronik konfigürasyon, yüksek bir stabilite anlamına gelir ve metalik elementler çok kolay katyonik formlar kazanır.
- Çok atomlu katyonlar: Bu durumda, farklı elementlerin atomlarından oluşan ve net pozitif yüke sahip kimyasal bileşiklerdir. Çok bol değiller, bazı örnekler: amonyum iyonu (NH4+), hidronyum (H3O+) veya nitronyum (NO2+).
Çok atomlu katyonlar içinde organik katyonları da dikkate almalıyız, bunlar pozitif yüklü organik bileşiklerdir (ana element olarak Karbon tarafından oluşturulur). Bu tip katyonlar genellikle aromatiktir, yani benzen halkalarından oluşurlar.
Resim: Kimya II
Katyonlar kimyasal türlerdir, varlığı içsel bir "fayda" anlamına gelmez. Bununla birlikte, katyonların çok sayıda süreç veya fenomende hem fiziksel-kimyasal hem de biyolojik önemi ile ilgili olarak "fayda"dan bahsetmek mümkündür. Vücudun veya tıbbi uygulamalarının veya ilgili endüstriyel süreçlerin düzgün çalışması için gerekli olabilecek fiziksel ekonomik. Eğer bilmek istiyorsan katyonlar ne işe yarar, burada size en sık kullanımlarının bir incelemesini bırakıyoruz, not alın!
Elektrokimyasal gradyanları ayarlayın
Genel olarak katyonlar, iç ve dış ortamda farklı konsantrasyonlarda bulunur. Bu, hücre zarı gibi yarı geçirgen bir zarla ayrılmış ortamlarda elektrokimyasal gradyanlar oluşturmayı mümkün kılar. sodyum ve potasyum katyonları Canlı organizmaların iç ortamındaki elektrokimyasal gradyanın korunması için hayati öneme sahiptirler. K katyonu iken+ Hücrelerin iç ortamında en bol, sodyum ise çevrede (biyotop) en bol bulunan katyondur. Her iki katyon da karmaşık taşıma mekanizmalarında yer alır.
Ozmotik olayların düzenlenmesi
Osmoz, suyun bir zar yoluyla pasif difüzyonundan (kendiliğinden oluşur ve enerji girişi gerektirmez) oluşur. Çözelti içinde yüksek konsantrasyonlarda bir bileşik içeren bir ortamdan, adı geçen bileşiğin konsantrasyonunun yüksek olduğu bir ortama yarı geçirgen daha düşük. Bu nedenle, suyun zardan geçişi, hücrenin iç ve dış ortamı arasındaki konsantrasyon farklılıkları tarafından belirlenir.
Dahili ortamın pH'ını belirleyin
Bir çözeltinin pH'ı, bir çözeltideki hidrojen iyonlarının (H +) konsantrasyon seviyesidir. Bu parametre, organizmaların hayatta kalması için hayati öneme sahip bir parametredir ve dar sınırlar içinde tutulmalıdır; metabolik reaksiyonları ve diğer hayati fonksiyonları düzenleyen enzimlerin düzgün çalışmasını sağlamak.
Katyonların spesifik biyolojik fonksiyonları
Homeostazın, ortamın pH'ının veya elektrokimyasal gradyanların korunmasına katılmanın yanı sıra; Bazı katyonlar vücutta belirli işlevleri yerine getirir. Örneğin, o kalsiyum katyonu (Ca2+) kas kasılmasında önemlidir Y katyonlar sodyum (Na +) ve potasyum (K +) içinde temel elektriksel dürtü iletimi nöronların aksonu boyunca.
Ayrıca proteinler veya diğer biyomoleküller gibi organik maddelerle ilişkili katyonları da buluyoruz. Durum budur demirli katyon (Fe2+) aktif merkezinin bir parçasını oluşturan hemoglobin ve kanda oksijenin taşınması için gereklidir. Başka bir örnek katyon manganezyum (Mg2 +) Klorofilin aktif merkezinin bir parçası olan fotosentetik pigment bitkilerden.
Tuzların bir parçası olarak Katı halde kalsiyum gibi destek veya koruma yapılarının bir parçasını oluşturan kabuklar, kabuklar ve iskelet.
Katyonların tıbbi ve endüstriyel uygulamaları
Katyonların hem serbest formda (çözeltide) hem de tuzların bir parçası olarak endüstride ve tıpta birçok uygulaması vardır. Aşağıda hem endüstriyel hem de tıpta katyonların veya tuzların kullanımına ilişkin bazı örnekler göreceğiz.
Antimikrobiyal ajanlar olarak metalik katyonlar
gümüş katyon (Ag +) Düşük konsantrasyonlarda bakterisit etkileri vardır.Tıpta her şeyden önce yanık tedavisinde kullanılır.
Endüstriyel düzeyde, nanopartiküllerde bulunan bakır, çinko veya titanyum gibi metal katyonlar da antimikrobiyal ajanlar olarak kullanılır. Tekstil üretimi, hayvan yemi, ilaç ve kozmetik endüstrisi gibi çok çeşitli uygulama alanlarında.
Elektrik pillerinin imalatı
Elektrik pillerinin imalatında şarj edilebilirLityum iyonu (Li+). Bunlar son derece verimli, hızlı şarj olan ve kullanım ömrü 10 yıla ulaşabilen pillerdir. Sahip oldukları bir diğer avantaj, üretimlerinin nispeten ucuz olmasıdır. Bu piller cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve elektrikli arabalarda kullanıldığı için birden fazla uygulamaya sahiptir. Bu pillerin mucitleri Goodenough, Whittingham ve Yoshino, 2019 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.
MRI görüntüleme
Katyonlar paramanyetiktir, yani kendilerini bir manyetik alana paralel olarak hizalama eğilimindedirler. Bu özellik, tıpta hastalık veya yaralanma teşhisi için görüntülerin elde edilmesinde kullanılır. Spesifik olarak, kontrastlı manyetik rezonans görüntüleme tekniği. Kontrast, hastaya intravenöz olarak önceden uygulanan bir görüntüleme "boyasıdır". çözümleri Gadolinyum katyonu (Gd3+) Görüntülerin oluşumuna izin veren organik bileşiklere bağlanan.
