ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ — химические элементы IA группы периодической системы Д. И. Менделеева. К щелочным металлам относятся литий (см.), натрий (см.), калий (см.), рубидий (см.), цезий (см.), франций. Калий и в меньшей степени натрий являются основными внутриклеточными катионами, а также необходимыми компонентами внеклеточной среды всех живых организмов, участвуют в осуществлении важнейших жизненных функций, особую роль играют в качестве потенциалообразующих ионов в биологических мембранах (см. Мембраны биологические). Натрий играет кардинальную роль в водно-солевом обмене (см.) человека и животных, вместе с калием участвует в возникновении и передаче нервного импульса (см.), влияет на состояние мышечной и сердечнососудистой систем. Соли и другие соединения лития, натрия и калия в медицине используются в качестве лекарственных средств. Хлорид натрия является пищевым продуктом (см. Поваренная соль).

Щелочные металлы обладают близкими физическими и химическими свойствами, в своих соединениях проявляют валентность + 1. Это металлы серебристобелого цвета, низкой плотности, характеризующиеся высокой химической активностью, увеличивающейся от лития к цезию; они энергично взаимодействуют с водой (с воспламенением или взрывом), кислородом (легко загораются на воздухе), галогенами, при нагревании реагируют с водородом, серой и другими элементами. Растворяются в жидком аммиаке и низших алифатических аминах.

Литий (Lithium, Li), порядковый номер 3, атомный вес (масса) 6,941; в земной коре содержится лития 3,2-10,3 % (по массе), в воде мирового океана 1,5-10,5 %. В свободном состоянии в природе не встречается, входит в состав большого числа минералов, г пл.° 180,5°, t°кип. 1317°. Литий относится к биологическим микроэлементам (см.), в биологических системах может замещать натрий, однако из клетки выводится в 10—25 раз медленнее натрия. Установлено влияние лития на обмен биогенных аминов (см. Катехоламины) в центральной нервной системе, а также на активность аденилатциклазы (КФ 4.6.1.1) и концентрацию глутаминовой и у-аминомасляной кислот в головном мозге. В качестве лекарственного средства чаще всего используют карбонат лития (Lithium carbonicum).

Натрий (Natrium, Na), порядковый номер 11, атомный вес 22,9898; в земной коре содержится натрия 2,5% (по массе), в почве — около 0,63%, в воде мирового океана в среднем 1,035%, в живом веществе в среднем 0,02%, в теле человека 0,1—0,15%. В свободном состоянии в природе натрий не встречается, широко распространены главным образом его соли; г°пл. натрия 97,83°, t°кип. 882,9°. Натрий — один из основных биологических химических элементов (см.).

Калий (Kalium, К), порядковый номер 19, атомный вес 39,102; в земной коре содержится калия 2,5% (по массе), в организме человека содержание общего калия составляет 160—250 г, около 98% всего калия находится внутри клеток. В свободном состоянии в природе не встречается, распространен главным образом в виде солей, входящих в состав минералов; г° пл. 63,5°, t° кип. 760°. Калий — один из основных биологических химических элементов.

Рубидий (Rubidium, Rb), порядковый номер 37, атомный вес 85,4678, содержание в земной коре 1,5*10-2 % (по массе), собственных минералов не образует, г° пл. 39,5°, t°кип. 685°. Рубидий — постоянный спутник калия в природе; в организме человека содержится 0,68 г этого элемента, в результате чего рубидий по массе оказывается на одном из первых мест среди микроэлементов. С возрастом содержание рубидия в крови увеличивается и к 15—20 годам достигает наивысших величин (около 0,0003%), однако концентрация рубидия в крови заметно колеблется в зависимости от поступления этого элемента в организм. Рубидий используется для изготовления фотоэлементов, в приборостроении, в том числе в медицинском.

Цезий (Caesium, Cs), порядковый номер 55, атомный вес 132,905, содержание в земной коре 7,0-•10~4 % (по массе), наиболее важный минерал поллуцит (Cs, Na) [AlSi206] * пН20; г°пл. 28,5°,t°кип. 705°. Цезий является микроэлементом, используется в электронно-оптических преобразователях, в фотоэлементах и др. Радиоизотопы цезия применяют в качестве радиофармацевтических препаратов для радио-изотопной диагностики, а также контактной и дистанционной лучевой терапии.

Франций (Francium, Fr), порядковый номер 87. Открыт в 1939 году, когда был обнаружен изотоп 223Fr с периодом полураспада 21,8 минут, входит в состав природного радиоактивного ряда актиноурана. При кристаллизации франций изоморфно осаждается с солями цезия.

Библиогр.: Коттон Ф. А. и Уилкинсон Д ж. Основы неорганической химии, пер. с англ., М., 1979; H е к р а-с о в Б. В. Основы общей химии, т. 3, М., 1970; Хьюз М. Неорганическая химия биологических процессов, пер. с англ., М., 1983. А. В. Бабков.