فلزات سدیم و پتاسیم در بدن

سدیم با نماد شیمیایی Na و پتاسیم K از فلزات قلیایی بسیار مهم هستند که خواصی بسیار شبیه به هم دارند. عدد اکسایش آنها معمولا 1+ و از آن سبک ترند. سختی آنها بسیار کم بوده و با چاقو راحت بریده شده و با آب واکنش می دهند. عدد اتمی سدیم 11 و پتاسیم 19 است و بسیار واکنش پذیرند. الکترونگاتیوی کمی دارند و ترکیبات قلیایی قوی می سازند. سدیم و پتاسیم در بدن نقش های مهمی را ایفا می کنند. سدیم و پتاسیم باعث پتانسیل عمل و انتقال پیام در سلول های عصبی شده و فشارخون را تنظیم می کنند. سدیم فشارخون را بالا و پتاسیم به همراه منیزیم و کلسیم فشارخون را پایین می آورد.

آرایش الکترونی سدیم 1S2 2S2 2P6 3S1 و پتاسیم 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S1 است و در سلول های عصبی هنگام پتانسیل عمل به درون سلول آمده و بار الکتریکی آن را نسبت به بیرون مثبت می کنند. انسان بالغ در هر روز به حدود 5 گرم سدیم و 4/7 گرم پتاسیم نیاز دارد. مصرف زیاد سدیم باعث فشارخون بالا، پوکی استخوان و بیماری های کبدی و صفراوی می شود و هم چنین مصرف زیاد پتاسیم کشنده است.

منابع غنی سدیم: نمک خوراکی، نان، میوه جات، سبزیجات و گوشت و منابع غنی پتاسیم: سویا، هندوانه، سیب زمینی، موز، سیب و دارچین هستند. در ضمن یافته های جدید دانشمندان نشان می دهند که پتاسیم و سدیم به همراه اکسیژن و گلوکز از منابع تغذیه ی  اصلی مغز هستند.

آهن اسفناج، افسانه ای بزرگ

سال هاست که برگ اسفناج به عنوان ماده ی سرشار از آهن نزد مردم محسوب می شود، اما این غلطی بزرگ است! بررسی ها نشان داده که هر 100 گرم اسفناج حاوی 2.7 میلی گرم آهن است، این مقدار خیلی زیاد و قابل توجه نیست، حتی عدس و نخود از اسفناج آهن بیشتری دارند. اما اشتباه از کجا شروع شد؟

در قرن 19 میلادی بیولوژیست آلمانی «وان ولف» به بررسی ارزش غذایی خوراکی ها پرداخت و 2.7 میلی گرم آهن را برای اسفناج به اشتباه 27 میلی گرم یادداشت کرد. کارتون خیالی ملوان زبل هم به محکم شدن این افسانه کمک زیادی کرد. اسفناج فیبر و کلسیم زیادی دارد اما اگزالیک اسید مانع آن می شود که غذای خوبی باشد. اگزالیک اسید یک اسید آلی و از دسته ی کربوکسیلیک اسید هاست و بسیار از استیک اسید قوی تر است. این اسید سمی و مضر برای بدن بوده و خوردن آن بسیار خطرناک و مضر است.

اگزالیک اسید در اسفناج به مقدار قابل توجهی وجود دارد. هم چنین نیترات بالای اسفناج آن را خطرناک تر می کند. پس ما هیچ گاه اسفناج را به عنوان یک ماده ی خوراکی مناسب و سرشار از آهن محسوب نمی کنیم!

سدیم هیدروکسید بسازید!

بدون شک یکی از مهم ترین مواد شیمیایی در آزمایشگاه، سود سوز آور یا همان سدیم هیدروکسید (NaOH) است. ولی کسی که شیمی دان حرفه ای نیست و در خانه برای تفریح آزمایش می کند، نمی تواند هزینه ی زیادی را صرف مواد آزمایشگاهی کند. سدیم هیدروکسید در مایع لوله باز کن وجود دارد ولی روش به صرفه ای به نطر نمی رسد.

بهترین روش مخلوط کردن ماسع سفید کننده (وایتکس) با فلز آلومینیوم (می توانید از فویل آلومینیومی استفاده کنید) است. به رابطه زیر توجه  کنید:

6NaClO + 6H2O + 2Al = 2AlCl3 + 3O2 + 6H2O + 6Na + 6H2O = 2AlCl3 + 3O2 + 3H2 + 6NaOH

سدیم هیپوکلریت + آب + آلومینیوم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + آب + سدیم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + هیدروژن + سدیم هیدروکسید

این واکنش بسیار گرماده است و رنگ مایع آن از زرد روشن به زرد تیره و سپس به بنفش در می آید، چون واکنش فلز سدیم با آب رنگ بنفش تولید می کند (سدیم در آب می سوزد). آلومینیوم کلرید ته نشین شده و گازهای هیدروژن و اکسیژن از ظرف خارج می شوند، پس می توانید مایع آن را به عنوان محلول سدیم هیدروکسید استفاده کنید.

آرایش الکترونی چیست؟

می دانیم که الکترون ها در اتم به دور هسته در گردش اند. «نیلز بور» دانشمند و فیزیکدان دانمارکی ثابت کرد که الکترون ها در مدار های مشخصی قرار دارند. امروزه مشخص شده است که اتم یک تا هفت مدار دارد که هر مدار مقدار خاصی اتم می گیرد. هر مدار یک تا چهار اوربیتال (ابر الکترونی) را شامل می شود. مدار اول ظرفیت 2 الکترون، مدار دوم ظرفیت 8 الکترون، مدار سوم ظرفیت 18 الکترون و مدارهای چهارم، پنجم، ششم و هفتم هم ظرفیت قرارگیری 32 الکترون را دارند.

اوربیتال S ظرفیت 2 الکترون، اوربیتال P ظرفیت 6 الکترون، اوربیتال D ظرفیت 10 الکترون و اوربیتالF ظرفیت 14 الکترون را دارند، بنابراین مدار اول فقط از اوربیتال S، مدار دوم از اوربیتال های S و P، مدار سوم از اوربیتال های S،P و D و مدارهای چهارم، پنجم، ششم، هفتم از اوربیتال های S،P،D و F ساخته شده اند. آرایش الکترونی منظور از عبارتی است که نشان می دهد الکترون های یک اتم چگونه قرار گرفته اند. مثلا:

1Sn 2Sn 2Pn 3Sn 3Pn 3Dn 4Sn 4Pn 4Dn 4Fn این آرایش نشان می دهد که در این اتم، تعداد n الکترون در اوربیتال S مدار اول، n الکترون در اوربیتال S مدار دوم، n الکترون در اوربیتال P مدار دوم و ... قرار گرفته اند. در قرار گرفتن الکترون ها قاعده ای وجود دارد، در این قاعده پس از این که در مداری 8 الکترون جا گرفت، الکترون ها به مدار بعدی می روند و پس از پر کردن اوربیتال S مدار بعدی، پر کردن مدار قبلی را ادامه می دهند. پس، همیشه تعداد الکترون مدار آخر اتم 8 یا کمتر است. مثلا:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 این آرایش الکترونی فلز روی است، همان طور که مشاهده کردید پس از آنکه 8 الکترون در مدار سوم جای گرفتند، با آنکه ظرفیت بیشتری دارد اما الکترون ها به سراغ اوربیتال S مدار بعدی رفته و سپس به مدار سوم بازگشتند. البته در این مورد استثنائاتی وجود دارند که در آن ها اوربیتال S کاملا پر نشده و فقط یک الکترون می گیرد.

ویتامین ها، کم ولی مهم

ویتامین ها دسته ای از مواد مورد نیاز بدن مانند پروتئین، لیپید (چربی)، کربوهیدرات (قند) و نوکلئیک اسید هستند. تفاوت عمده ی ویتامین ها با مواد آلی دیگر مقدار کم آن ها در بدن است. مثلا یک مرد در طول شبانه روز باید 65 گرم پروتئین مصرف کند در حالی که این مقدار برای ویتامین B12 فقط 2 میکروگرم (میلیونیم گرم) است. ویتامین ها حدود 200 تا 100 سال پیش کشف شدند و به این دلیل که  بسیاری از مواد شیمیایی برای انسان ها ناشناخته بودند، آن ها را با حروف A،B،C،D،K،E نام گذاری شدند.

برای مشاهده بقیه ی مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه کنید.