Біологічна роль і медичне застосування сполук I-ї аналітичної групи катіонів

В організмі людини й тварин йони Na⁺ і K⁺ містяться в макрокількостях і тому є життєво необхідними. Загальний вміст Натрію в організмі трохи більший від вмісту Калію: 0,25 і 0,22 % відповідно за масою. Основна біологічна роль цих йонів полягає у підтриманні водно-електролітного балансу, осмотичного тиску, кислотності біорідин. Катіони s¹-елементів необхідні для генерування біопотенціалів у нервовій системі та для регулювання роботи серцевого м'яза. Якщо катіон Na⁺ є основним позаклітинним, то К⁺ - внутрішньоклітинним йоном, що і є причиною виникнення біопотенціалів у клітинах.

Натрію хлорид NaCl, що постійно надходить в організм з їжею, є джерелом хлоридної кислоти для утворення шлункового соку. Крім того, його використовують в медицині у вигляді ізотонічного (0,9%) і гіпертонічного розчинів. Ізотонічний розчин вводять внутрішньовенно при втратах крові і застосовують при фізіологічних експериментах, а гіпертонічний – для хірургічних перев’язок.

Натрію гідрогенкарбонат NаНСО₃ є важливим компонентом буферної суміші, яка підтримує кислотно-основний стан деяких біорідин, служить для нейтралізації підвищеної кислотності шлункового соку.

Натрію бромід NaBr використовують в якості речовини, яка заспокоює нервову систему.

Натрію сульфат Na₂SO₄•10H₂O застосовують як послаблюючий засіб.

Йон амонію NH₄⁺ також віднесений до першої аналітичної групи катіонів, оскільки поводить себе аналогічно до йонів лужних металів, утворюючи добре розчинні у воді солі. При нагріванні солі амонію легко розкладаються, а продукти їх розкладання випаровуються. Користуючись цією властивістю, солі амонію можна повністю видалити із суміші інших неорганічних речовин.

Оскільки Нітроген входить до складу молекул значної кількості органічних сполук - біогенних амінів, білків, нуклеотидів, гемоглобіну, вітамінів, а кінцевим продуктом обміну цих речовин є сечовина і сечова кислота, то визначення катіонів амонію в біорідинах має велике значення для діагностики та лікування багатьох захворювань.

10%-ий розчин аміаку у воді – амонію гідроксид NH₄OH – під назвою “нашатирний спирт” використовують для збудження дихальних центрів при втраті свідомості.

Самостійна аудиторна робота

1.Виконати лабораторні роботи наведені в цих методичних вказівках.

2.Оформити і захистити протокол.

3.Відповісти на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

4.Розв'язувати розрахункові задачі, запропоновані викладачем.

Експериментальна частина

Завдання 1. Характерні реакції катіонів першої

аналітичної групи

а) Реакції катіонів Літію

1.1.Дія амонію карбонату. Розчинність в ацетатній та

хлоридній кислотах

При додаванні (NH₄)₂CO₃+NH₃ до концентрованого розчину солей Літію і при нагріванні випадає осад Li₂CO₃. Інші солі амонію перешкоджають осадженню Li₂CO₃ , тому в присутності NH₄Cl осад літію карбонату не випадає. (NH₄)₂CO₃ з солями натрію, калію, рубідію, цезію і амонію не реагує. Перевірити розчинність осаду в CH₃COOH та HCl.

1.2.Дія натрію гідрофосфату. Розчинність осаду в ацетатній

кислоті та розчині амонію хлориду

Na₂HPO₄ з солями Літію при pH>10 утворює білий осад складу Li₃PO₄. Поряд з Li₃PO₄ в присутності NaOH випадає осад Li₂NaPO₄. Інші йони лужних металів не перешкоджають виявленню йонів Літію. Перевірити осад на розчинність в ацетатній кислоті та розчині NH₄Cl.

1.3.Дія амонію флуориду в присутності амонію гідроксиду

Поміщають у пробірку 2-3 краплі розчину літію хлориду, додають до нього 2-3 краплі розчину амонію флуориду і 2-3 краплі розчину аміаку. Суміш нагрівають до кипіння. При цьому повільно виділяється білий аморфний осад літію флуориду. Діють на отриманий осад ацетатною кислотою, осад розчиняється. Флуориди інших лужних металів не перешкоджають виявленню йонів Літію. Реакцію з NH₄F застосовують для виявлення та відділення йонів Літію від решти катіонів лужних металів. Однак Mg²⁺ перешкоджає виявленню Li⁺.