Валентні можливості заліза. Якщо відома валентність одного з елементів у бінарному з'єднанні, можна знайти валентність іншого

Важко переоцінити роль заліза для людського організму, адже саме воно сприяє «творенню» крові, його вміст впливає на рівень гемоглобіну та міоглобіну, залізо нормалізує роботу ферментної системи. Але що це за елемент із погляду хімії? Яка валентність заліза? Про це буде розказано у цій статті.

Трохи історії

Людство знало про цей хімічний елемент і навіть володіло виробами з нього ще в IV столітті до н. Це були народи Стародавнього Єгипту та Шумери. Саме вони перші почали виготовляти прикраси, зброю із сплаву заліза та нікелю, які були знайдені при археологічних розкопках та ретельно досліджені хіміками.

Трохи пізніше племена арійців, що переселилися в Азію, навчилося видобувати тверде залізо з руди. Воно було настільки цінним для тогочасних людей, що вироби покривали золотом!

Характеристика заліза

Залізо (Fe) стоїть на четвертому місці за вмістом його у надрах земної кори. Воно займає місце у 7 групі 4 періоду і має номер 26 у хімічній таблиці елементів Менделєєва. Валентність заліза має пряму залежність від свого положення у таблиці. Але про це згодом.

Даний метал найбільше поширений у природі у вигляді руди, що зустрічається у воді як мінерал, а також у різних сполуках.

Найбільша кількість запасів заліза у вигляді руди знаходиться в Росії, Австралії, Україні, Бразилії, США, Індії, Канаді.

Фізичні властивості

Перш ніж переходити до валентності заліза, необхідно докладніше розглянути його фізичні властивості, сказати б, придивитися до нього ближче.

Цей метал має досить пластичний, але здатний до збільшення твердості шляхом взаємодії з іншими елементами (наприклад, з вуглецем). Також він має магнітні властивості.

У вологому середовищі залізо може корродувати, тобто іржавіти. Хоча абсолютно чистий метал стійкіший до вологи, але якщо в ньому є домішки, вони провокують корозію.

Залізо добре взаємодіє із кислотним середовищем, навіть може утворювати солі залізної кислоти (за умови сильного окислювача).

У повітряному середовищі швидко покривається оксидною плівкою, яка захищає його від взаємодій.

Хімічні властивості

Також цей елемент має низку хімічних властивостей. Залізо, як та інші елементи таблиці Менделєєва, має заряд атомного ядра, що відповідає порядковому номеру +26. А біля ядра обертається 26 електронів.

А взагалі, якщо розглядати властивості заліза – хімічного елемента, то він є металом з невисокою активною здатністю.

Взаємодіючи з більш слабкими окислювачами, залізо утворює сполуки, де воно двовалентно (тобто його ступінь окислення +2). А якщо з сильними окислювачами, то ступінь окислення заліза досягає +3 (тобто валентність стає рівною 3).

При взаємодії з хімічними елементами, які є металами, Fe виступає стосовно відновником, у своїй ступінь окислення його ставати, крім +2 і +3, навіть +4, +5, +6. Такі сполуки мають дуже сильні окисні властивості.

Як зазначалося вище, залізо повітряному середовищі покривається оксидної плівкою. А при нагріванні швидкість реакції підвищується і може утворитися оксид заліза з валентністю 2 (температура менше 570 градусів за Цельсієм) або оксид з валентністю 3 (температурний показник понад 570 градусів).

Взаємодія Fe з галогенами призводить до утворення солей. Елементи фтор та хлор окислюють його до +3. Бром - до +2 або +3 (все залежить від того, які умови здійснення хімічного перетворення при взаємодії з залізом).

Вступаючи у взаємодії з йодом, елемент окислюється до +2.

Нагріваючи залізо та сірку, виходить сульфід заліза з валентністю 2.

Якщо ферум розплавити і з'єднати його з вуглецем, фосфором, кремнієм, бором, азотом, вийдуть сполуки звані сплавами.

Залізо є металом, тому воно вступає у взаємодію з кислотами (про це коротко також говорилося трохи вище). Наприклад, кислоти сірчана та азотна, що мають високу концентрацію, в середовищі зі зниженою температурою, на залізо не впливають. Але варто їй підвищиться, як відбувається реакція, внаслідок якої залізо окислюється до +3.

Чим вище концентрація кислоти, тим більшу температуру потрібно дати.

Нагріваючи 2-х валентне залізо у воді, отримаємо його оксид та водень.

Також Fe має здатність витісняти з водяних розчинів солей метали, які мають знижену активність. У цьому він окислюється до +2.

При підвищенні температури залізо відновлює метали з оксидів.

Що таке валентність

Вже попередньому розділі трохи зустрічалося поняття валентності, і навіть ступеня окислення. Настав час розглянути валентність заліза.

Але для початку необхідно зрозуміти, що це взагалі за таку властивість хімічних елементів.

Хімічні речовини майже завжди постійні у своєму складі. Наприклад, у формулі води Н2О - 1 атом кисню та 2 атоми водню. Те саме і з іншими сполуками, в яких задіяні два хімічні елементи, один з яких водень: до 1 атома хімічного елемента може додатись 1-4 атоми водню. Але не навпаки! А тому видно, що водень приєднує до себе всього 1 атом іншої речовини. І саме це явище називають валентністю – здатністю атомів хімічного елемента приєднувати конкретну кількість атомів інших елементів.

Значення валентності та графічна формула

Є елементи таблиці Менделєєва, які мають постійну валентність - це кисень і водень.

А є такі хімічні елементи, які вона змінюється. Наприклад, залізо частіше 2-х та 3-х валентно, сірка 2, 4, 6-ти, вуглець 2 та 4-х. Це елементи із змінною валентністю.

Також, знаючи валентність одного з елементів з'єднання, можна визначити валентність іншого.

Валентність заліза

Як було зазначено, залізо відноситься до елементів із змінною валентністю. І вона може коливатися не лише між показниками 2 та 3, а й досягати 4, 5 і навіть 6.

Звичайно, більш детально вивчає валентність заліза. Розглянемо цей механізм коротко на рівні найпростіших частинок.

Залізо є д-елементом, якого зараховується ще 31 елемент таблиці Менделєєва (це 4-7 періоди). Зі зростанням порядкового номера, властивості д-елементів набувають невеликих змін. Атомний радіус цих речовин також повільно зростає. Вони мають змінну валентність, яка залежить від того, що зовнішній д-електронний підрівень є незавершеним.

Тому для заліза валентними є не тільки с-електрони, що знаходяться у зовнішньому шарі, але й неспарені 3д-електрони переднього шару. І, як наслідок, валентність Fe в хімічних сполуках може дорівнювати 2, 3, 4, 5, 6. В основному вона дорівнює 2 і 3 - це більш стійкі з іншими речовинами. У менш стійких - він виявляє валентність 4, 5, 6. Але такі сполуки зустрічаються рідше.

Двохвалентний ферум

При взаємодії 2 валентного заліза з водою виходить оксид заліза (2). Таке з'єднання має чорний колір. Досить легко взаємодіє з соляною (малою концентрацією) та азотною (високою концентрацією) кислотами.

Якщо такому оксиду 2-х валентного заліза провзаємодіяти або з воднем (температура 350 градусів за Цельсієм), або з вуглецем (коксом) при 1000 градусів, воно відновлюється до чистого стану.

Добувають оксид заліза 2-х валентного такими способами:

• через з'єднання оксиду 3-х валентного заліза з чадним газом;
• при нагріванні чистого Fe, при цьому низький тиск кисню;
• при розкладанні оксалату 2-х валентного заліза у вакуумному середовищі;
• при взаємодії чистого заліза з його оксидами температура при цьому 900-1000 градусів за Цельсієм.

Що стосується природного середовища, то оксид заліза 2-х валентного, присутній у вигляді мінералу вюститу.

Є ще спосіб, як у розчині визначити валентність заліза – у даному випадку, що має її показник 2. Необхідно провести реакції з червоною сіллю (гексаціаноферрат калію) та з лугом. У першому випадку спостерігається одержання осаду темно-синього кольору – комплексної солі заліза 2-х валентного. У другому - одержання темного сіро-зеленого осаду - гідроксиду заліза також 2-х валентного, тоді як гідроксид заліза 3-х валентного має колір у розчині темно-бурий.

Тривалентне залізо

Оксид 3-х валентного ферум має порошкоподібну структуру, колір якої червоно-коричневий. Має також назви: окис заліза, червоний пігмент, харчовий барвник, крокус.

У природі ця речовина зустрічається у вигляді мінералу – гематиту.

Оксид такого заліза з водою не взаємодіє. Але з'єднується з кислотами та лугами.

Застосовується оксид заліза (3) для фарбування матеріалів, що застосовуються у будівництві:

• цегли;
• цементу;
• керамічних виробів;
• бетону;
• тротуарної плитки;
• підлогових покриттів (лінолеум).

Залізо в організмі людини

Як зазначалося на початку статті, речовина залізо є важливим складником людського організму.

Коли цього елемента недостатньо, то можуть виникнути такі наслідки:

• підвищена втома та чутливість до холоду;
• сухість шкіри;
• зниження мозкової діяльності;
• погіршення міцності нігтьової пластини;
• запаморочення;
• проблеми із травленням;
• сивина та випадання волосся.

Накопичується залізо, як правило, у селезінці та печінці, а також нирках та підшлунковій залозі.

У раціоні людини мають бути продукти, що містять залізо:

• яловича печінка;
• гречана каша;
• арахіс;
• фісташки;
• зелений консервований горошок;
• сушені білі гриби;
• курячі яйця;
• шпинат;
• кизил;
• яблука;
• груші;
• персики;
• буряк;
• морепродуктів.

Нестача заліза в крові призводить до зниження гемоглобіну та розвитку такого захворювання, як залізодефіцитна анемія.

На уроках хімії ви познайомилися з поняттям валентності хімічних елементів. Ми зібрали в одному місці всю корисну інформацію з цього питання. Використовуйте її, коли готуватиметеся до ГІА та ЄДІ.

Валентність та хімічний аналіз

Валентність- Здатність атомів хімічних елементів вступати в хімічні сполуки з атомами інших елементів. Іншими словами, це здатність атома утворювати певну кількість хімічних зв'язків з іншими атомами.

З латині слово "валентність" перекладається як "сила, здатність". Дуже вірна назва, правда?

Поняття «валентність» - одне з основних у хімії. Було введено ще до того, як вченим стала відома будова атома (у далекому 1853). Тому в міру вивчення будови атома зазнало деяких змін.

Так, з погляду електронної теорії, валентність безпосередньо пов'язана з числом зовнішніх електронів атома елемента. Це означає, що «валентністю» мають на увазі число електронних пар, якими атом пов'язані з іншими атомами.

Знаючи це, вчені зуміли описати природу хімічного зв'язку. Вона полягає в тому, що пара атомів речовини поділяє між собою пару валентних електронів.

Ви запитаєте, як хіміки 19 століття змогли описати валентність ще тоді, коли вважали, що дрібніше атома частинок не буває? Не можна сказати, що це було так просто – вони спиралися на хімічний аналіз.

Шляхом хімічного аналізу вчені минулого визначали склад хімічної сполуки: скільки атомів різних елементів міститься в молекулі речовини, що розглядається. Для цього потрібно було визначити, яка точна маса кожного елемента у зразку чистої (без домішок) речовини.

Щоправда, метод цей не без вад. Тому що визначити подібним чином валентність елемента можна тільки в його простому з'єднанні з одновалентним воднем (гідрид) або завжди двовалентним киснем (оксид). Наприклад, валентність азоту в NH 3 – III, оскільки один атом водню пов'язані з трьома атомами азоту. А валентність вуглецю в метані (СН 4), за тим самим принципом – IV.

Цей метод визначення валентності годиться лише простих речовин. А от у кислотах таким чином ми можемо лише визначити валентність сполук на кшталт кислотних залишків, але не всіх елементів (крім відомої нам валентності водню) окремо.

Як ви звернули увагу, позначається валентність римськими цифрами.

Валентність та кислоти

Оскільки валентність водню залишається незмінною і добре відома, ви легко зможете визначити і валентність кислотного залишку. Так, наприклад, в H 2 SO 3 валентність SO 3 - I, HСlO 3 валентність СlO 3 - I.

Аналогічно, якщо відома валентність кислотного залишку, нескладно записати правильну формулу кислоти: NO 2 (I) - HNO 2 , S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6 .

Валентність та формули

Поняття валентності має сенс лише речовин молекулярної природи і дуже підходить для описи хімічних зв'язків у сполуках кластерної, іонної, кристалічної природи тощо.

Індекси в молекулярних формулах речовин відображають кількість атомів елементів, що входять до їх складу. Правильно розставити індекси допомагає знання валентності елементів. Таким же чином, дивлячись на молекулярну формулу та індекси, ви можете назвати валентності елементів, що входять до складу.

Ви виконуєте такі завдання на уроках хімії у школі. Наприклад, маючи хімічну формулу речовини, у якій відома валентність одного з елементів, можна легко визначити валентність іншого елемента.

І тому треба лише запам'ятати, що у речовині молекулярної природи число валентностей обох елементів рівні. Тому використовуйте найменше загальне кратне (відповідає кількості вільних валентностей, необхідних для з'єднання), щоб визначити невідому вам валентність елемента.

Щоб було зрозуміло, візьмемо формулу оксиду заліза Fe2O3. Тут у освіті хімічного зв'язку беруть участь два атоми заліза з валентністю III і 3 атоми кисню з валентністю II. Найменшим загальним кратним їм є 6.

• Приклад: у вас формули Mn 2 O 7 . Вам відома валентність кисню, легко визначити, що найменше загальне кратне – 14, звідки валентність Mn – VII.

Аналогічним чином можна вчинити і навпаки: записати правильну хімічну формулу речовини, знаючи валентності елементів, що входять до неї.

• Приклад: щоб правильно записати формулу оксиду фосфору, врахуємо валентність кисню (II) та фосфору (V). Отже, найменше загальне кратне для Р та О – 10. Отже, формула має такий вигляд: Р 2 Про 5 .

Добре знаючи властивості елементів, які вони виявляють у різних сполуках, можна визначити їхню валентність навіть на вигляд таких сполук.

Наприклад: оксиди міді мають червоне (Cu 2 O) та чорне (CuО) забарвлення. Гідроксиди міді пофарбовані в жовтий (CuOH) та синій (Cu(OH) 2) кольори.

А щоб ковалентні зв'язки в речовинах стали для вас наочнішими і зрозумілішими, напишіть їх структурні формули. Риси між елементами зображують виникаючі між їх атомами зв'язку (валентності):

Характеристики валентності

Сьогодні визначення валентності елементів виходить з знаннях про будову зовнішніх електронних оболонок їх атомів.

Валентність може бути:

• постійної (метали основних підгруп);
• змінної (неметали та метали побічних груп):
• найвища валентність;
• нижча валентність.

Постійною у різних хімічних сполуках залишається:

• валентність водню, натрію, калію, фтору (І);
• валентність кисню, магнію, кальцію, цинку (ІІ);
• валентність алюмінію (ІІІ).

А ось валентність заліза та міді, брому та хлору, а також багатьох інших елементів змінюється, коли вони утворюють різні хімічні поєднання.

Валентність та електронна теорія

В рамках електронної теорії валентність атома визначається на підставі числа непарних електронів, що беруть участь в утворенні електронних пар з електронами інших атомів.

У освіті хімічних зв'язків беруть участь лише електрони, що є зовнішньої оболонці атома. Тому максимальна валентність хімічного елемента – це число електронів у зовнішній електронній оболонці атома.

Поняття валентності тісно пов'язане з періодичним законом, відкритим Д. І. Менделєєвим. Якщо ви уважно подивіться на таблицю Менделєєва, легко зможете помітити: положення елемента в періодичній системі та його валентність нерозривно пов'язані. Вища валентність елементів, які відносяться до однієї групи, відповідає порядковому номеру групи в періодичній системі.

Нижчу валентність ви дізнаєтеся, коли від числа груп у таблиці Менделєєва (їх вісім) заберете номер групи елемента, який вас цікавить.

Наприклад, валентність багатьох металів збігається з номерами груп у таблиці періодичних елементів, яких вони ставляться.

Таблиця валентності хімічних елементів

У дужках дано ті валентності, які елементи, що володіють ними, виявляють рідко.

Валентність та ступінь окислення

Так, говорячи про рівень окислення, мають на увазі, що атом у речовині іонної (що важливо) природи має певний умовний заряд. І якщо валентність – це нейтральна характеристика, то ступінь окислення може бути негативним, позитивним або рівним нулю.

Цікаво, що для атома того самого елемента, залежно від елементів, з якими він утворює хімічну сполуку, валентність і ступінь окислення можуть збігатися (Н 2 Про, СН 4 та ін.) і відрізнятися (Н 2 Про 2 , HNO 3 ).

Висновок

Поглиблюючи свої знання про будову атомів, ви глибше і докладніше дізнаєтесь і про валентність. Ця характеристика хімічних елементів не є вичерпною. Але має велике прикладне значення. У чому ви самі неодноразово переконалися, вирішуючи завдання та проводячи хімічні досліди на уроках.

Ця стаття створена, щоб допомогти вам систематизувати свої знання про валентність. А також нагадати, як можна її визначити та де валентність знаходить застосування.

Сподіваємося, цей матеріал виявиться для вас корисним при підготовці домашніх завдань та самопідготовці до контрольних та іспитів.

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

У розділі питання яка валентність у Fe (залізо) може вона змінюватися? заданий автором ххх ххххНайкраща відповідь це Краще (зручніше) обговорювати питання, використовуючи поняття "ступінь окислення", хоча це не одне й те, що "валентність". Залізо реально має Чотири стійкі ступені окислення: 0, +2, +3 і +6. Стійкі в тому сенсі, що кожній з них відповідають свої хімічні сполуки, наприклад: Fe(CO)5 (0, карбоніл заліза); FeSO4 (+2, сульфат заліза II); FeCl3 (+3, хлорид заліза III); K2FeO4 (+6, оксоферрат калію). Я сподіваюся, коли небудь синтезують і з'єднання заліза з максимально можливим ступенем окислення +8 – поки це нікому не вдалося.

Відповідь від Kira[Новичок]
Поняття валентності нам давали ще у школі. А у вузі, коли писали рівняння окиснювально-відновних реакцій, вже користувалися майже виключно ступенем окиснення. Для заліза +2 та +3 – найпоширеніші. Потім запровадили ще одне поняття – координаційне число. Тоді поняття валентності стало хіба що " розмиватися " . Під нею мають на увазі то одне, те інше. Так у Fe(CO)5 ступінь окислення заліза - 0, а координаційне число - 5. (Тоді в оксоферрат-аніоні (FeO4)2-к. ч. заліза дорівнює 4.

Відповідь від Просвітництво[гуру]
2 і 3 так може

Відповідь від Невролог[гуру]
Валентність, точніше ступеня окиснення у Fe +2. +3 та +6. Звичайно, вона може змінюватися. Найстійкіша +3.

Валентність – це здатність атома даного елемента утворювати певну кількість хімічних зв'язків.

p align="justify"> Образно кажучи, валентність - це число "рук", якими атом чіпляється за інші атоми. Звичайно, ніяких "рук" у атомів немає; їхню роль грають т. зв. валентні електрони.

Можна сказати інакше: валентність - це здатність атома даного елемента приєднувати кілька інших атомів.

Необхідно чітко засвоїти такі принципи:

Існують елементи з постійною валентністю (їх відносно небагато) та елементи зі змінною валентністю (яких більшість).

Елементи з постійною валентністю необхідно запам'ятати:

Інші елементи можуть виявляти різну валентність.

Найвища валентність елемента в більшості випадків збігається з номером групи, в якій знаходиться елемент.

Наприклад, марганець знаходиться у VII групі (побічна підгрупа), вища валентність Mn дорівнює семи. Кремній розташований у IV групі (головна підгрупа), його вища валентність дорівнює чотирьом.

Слід пам'ятати, однак, що найвища валентність не завжди є єдино можливою. Наприклад, найвища валентність хлору дорівнює семи (переконайтеся в цьому!), але відомі сполуки, в яких цей елемент виявляє валентності VI, V, IV, III, II, I.

Важливо запам'ятати кілька винятків: максимальна (і єдина) валентність фтору дорівнює I (а не VII), кисню - II (а не VI), азоту - IV (здатність азоту виявляти валентність V - популярний міф, який зустрічається навіть у деяких шкільних підручниках).

Валентність та ступінь окислення - це не тотожні поняття.

Ці поняття досить близькі, але не слід їх плутати! Ступінь окиснення має знак (+ або -), валентність – ні; ступінь окислення елемента в речовині може дорівнювати нулю, валентність дорівнює нулю лише у випадку, якщо ми маємо справу з ізольованим атомом; чисельне значення ступеня окиснення може НЕ збігатися з валентністю. Наприклад, валентність азоту N 2 дорівнює III, а ступінь окислення = 0. Валентність вуглецю в мурашиній кислоті = IV, а ступінь окислення = +2.

Якщо відома валентність одного з елементів у бінарному з'єднанні, можна знайти валентність іншого.

Робиться це дуже просто. Запам'ятайте формальне правило: добуток числа атомів першого елемента в молекулі на його валентність має дорівнювати аналогічному добутку для другого елемента .

У з'єднанні A x B y: валентність (А) x = валентність (В) y

Приклад 1. Знайти валентності всіх елементів у поєднанні NH 3 .

Рішення. Валентність водню нам відома - вона стала і дорівнює I. Помножуємо валентність Н на число атомів водню в молекулі аміаку: 1 3 = 3. Отже, для азоту добуток 1 (число атомів N) на X (валентність азоту) також має бути рівним 3. Вочевидь, що Х = 3. Відповідь: N(III), H(I).

Приклад 2. Знайти валентності всіх елементів у молекулі Cl 2 O 5 .

Рішення. У кисню валентність постійна (II), у молекулі даного оксиду п'ять атомів кисню та два атоми хлору. Нехай валентність хлору = Х. Складаємо рівняння: 5 2 = 2 Х. Очевидно, що Х = 5. Відповідь: Cl(V), O(II).

Приклад 3. Знайти валентність хлору в молекулі SCl 2 якщо відомо, що валентність сірки дорівнює II.

Рішення. Якби автори завдання не повідомили нам валентність сірки, вирішити її неможливо. І S, і Cl – елементи зі змінною валентністю. З урахуванням додаткової інформації рішення будується за схемою прикладів 1 і 2. Відповідь: Cl(I).

Знаючи валентності двох елементів, можна скласти формулу бінарної сполуки.

У прикладах 1 - 3 ми за формулою визначали валентність, спробуємо тепер виконати зворотну процедуру.

Приклад 4. Складіть формулу сполуки кальцію з воднем.

Рішення. Валентності кальцію та водню відомі – II та I відповідно. Нехай формула шуканої сполуки - Ca x H y. Знову складаємо відоме рівняння: 2 х = 1 у. Як одне з розв'язків цього рівняння можна взяти x = 1, y = 2. Відповідь: CaH 2 .

"А чому саме CaH 2? - Запитайте ви. - Адже варіанти Ca 2 H 4 і Ca 4 H 8 і навіть Ca 10 H 20 не суперечать нашому правилу!"

Відповідь проста: беріть мінімально можливі значення х та у. У наведеному прикладі ці мінімальні (натуральні!) значення і рівні 1 і 2.

"Отже, з'єднання типу N 2 O 4 або C 6 H 6 неможливі? - Запитайте ви. - Чи слід замінити ці формули на NO 2 і CH?"

Ні, можливо. Понад те, N 2 O 4 і NO 2 - це різні речовини. А ось формула СН взагалі не відповідає жодній реальній стійкій речовині (на відміну від С 6 Н 6).

Незважаючи на все сказане, в більшості випадків можна керуватися правилом: беріть найменші значення індексів.

Приклад 5. Складіть формулу з'єднання сірки з фтором, якщо відомо, що валентність сірки дорівнює шести.

Рішення. Нехай формула з'єднання - S x F y. Валентність сірки дана (VI), валентність фтору стала (I). Знову становимо рівняння: 6 x = 1 y. Нескладно зрозуміти, що найменші можливі значення змінних - це 1 та 6. Відповідь: SF 6 .

Ось, власне, й усі основні моменти.

А тепер перевірте себе! Пропоную пройти невеликий тест на тему "Валентність".

Залізо (Fe, Ferrum) називають металом життя! І, як правильно зазначив радянський мінералог академік А. Є. Ферсман: «Якби не було заліза, на Землі не змогло б існувати ніщо живе, адже цей хімічний елемент входить в кров усіх представників тваринного світу нашої планети». Сьогодні доведено, що залізо – універсальний елемент, який забезпечує функціонування понад сотні білків та ферментів у нашому організмі. У складі гема залізо є одним з компонентів гемоглобіну - універсальної молекули, що забезпечує зв'язування, транспорт і передачу кисню клітинам різних органів і тканин, а також міоглобіну - білка, що містить, м'язової тканини. Крім того, залізо бере участь у низці біологічно важливих процесів, серед яких процес поділу клітин, біосинтезі ДНК, колагену, а також у функціональній активності імунної та нервової систем. І якщо з якихось причин у нашому організмі не вистачає заліза, то відбувається збій у роботі всього організму, ступінь і виразність якого пропорційна ступеню нестачі цього мікроелемента.

Загалом в організмі дорослої здорової людини міститься приблизно 4–5 г заліза.

Джерелом надходження до організму заліза є їжа.

Розрізняють два види заліза: гемове та негемове. Гемове залізо входить до складу гемоглобіну. Воно міститься лише у невеликій частині харчового раціону (м'ясні продукти), що всмоктується на 20-30%, на його всмоктування практично не впливають інші компоненти їжі. Негемове залізо знаходиться у вільній іонній формі – двовалентного (Fe II) або тривалентного заліза (Fe III). Більшість харчового заліза - негемова (міститься переважно в овочах). Ступінь його засвоєння нижчий, ніж гемового, і залежить від цілого ряду факторів. З продуктів харчування засвоюється лише двовалентне негемове залізо. Щоб відновити тривалентне залізо двовалентне, необхідний відновник (соляна кислота, аскорбінова кислота, бурштинова кислота та ін.)

Збалансована щоденна дієта містить близько 5-10 мг заліза (гемового та негемового), але всмоктується не більше 1-2 мг.

Обмін заліза в організмі здійснюється у замкнутій системі. Його добова витрата становить у середньому 1–1,5 мг (за відсутності втрат крові). Рівновага підтримується за рахунок надходження ззовні такої ж кількості заліза.

Обмін заліза в організмі включає такі процеси:

• всмоктування у кишечнику;
• транспорт до тканин (трансферин);
• утилізацію тканинами (міоглобін, гем, негемові ферменти);
• депонування (феритин, гемосидерин);
• екскрецію та втрати.

Важливо, що більше дефіцит заліза в організмі, тим інтенсивніше відбувається всмоктування їх у кишечнику, при анеміях у процесі всмоктування беруть участь усі відділи тонкого кишечника!

Більшість заліза з еритроцитів, що руйнуються (понад 20 мг щодобово), знову надходить у гемоглобін. Загальна втрата заліза при десквамації клітин шкіри та кишечника досягає близько 1 мг на добу, близько 0,4 мг виділяється з калом, 0,25 мг – з жовчю, менше 0,1 мг – з сечею. Зазначені втрати є спільними для чоловіків та жінок.

Крім того, кожна жінка за одну менструацію втрачає 15-25 мг заліза. Під час вагітності та годування груддю на добу їй потрібно додатково близько 20–30 мг заліза. Зважаючи на те, що добове надходження заліза з їжею становить лише 1–3 мг, у зазначені фізіологічні періоди жінки мають негативний баланс заліза.

Основні фонди заліза в організмі умовно можна поділити на:

• гемове (клітинне) залізо: становить значну частину (70–75%) від загальної кількості заліза в організмі, бере участь у внутрішньому обміні заліза та входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, ферментів (цитохромів, каталаз, пероксидази, НАДН-дегідрогенази), металопротеїдів ( аконітази та ін);
• позаклітинне (транспортне): вільне залізо плазми та залізозв'язувальні сироваткові білки (трансферин, лактоферин), що беруть участь у транспорті заліза;
• депоноване залізо знаходиться в організмі у вигляді двох білкових сполук - феритину та гемосидерину - з переважним відкладенням у печінці, селезінці та м'язах (включається в обмін при недостатності клітинного заліза).

Помічено, що залізодефіцитні стани зустрічаються набагато частіше, ніж малий вміст інших мікроелементів чи вітамінів і є найпоширенішою патологією серед населення різних країн!

Недолік заліза в організмі, причини та прояви

Нестача заліза виникає внаслідок невідповідності між потребами організму в залізі та його надходженням (або втратами). Залізодефіцитні стани можуть варіювати від прихованого дефіциту заліза (прелатентний і латентний дефіцит заліза) до залізодефіцитної анемії (ЖДА) - клініко-гематологічного симптомокомплексу, що характеризується порушенням утворення гемоглобіну внаслідок дефіциту заліза в сироватці крові та кісток. .

За наявності дефіциту заліза відбувається послідовне виснаження основних фондів. Фонд депонованого заліза за умов дефіциту виснажується насамперед. При цьому кількості в організмі цього металу, необхідного для функціонування тканинних ферментів та синтезу гему, достатньо клінічних ознак дефіциту заліза немає. Фонд заліза у складі транспортних білків послаблюється після виснаження запасів депо. При зменшенні заліза у складі транспортних білків виникає дефіцит їх у тканинах, унаслідок чого відбувається зниження активності залізовмісних тканинних ферментів. Клінічно це проявляється розвитком сидеропенічного синдрому. Виснаження гемового фонду заліза відбувається в останню чергу. Зменшення запасів цього металу у складі гемоглобіну призводить до порушення транспорту кисню до тканин, що проявляється розвитком анемічного синдрому.

Причини розвитку залізодефіциту/ЖДА

Дефіцит заліза розвивається як наслідок неадекватного його надходження в організм, особливо на тлі підвищеної потреби, збільшення втрат заліза з кров'ю або на тлі зниження абсорбції заліза його із ШКТ (див. табл. 4).

Лікування та профілактика

Своєчасна діагностика та корекція стадій ЖДС (передлатентного та латентного дефіциту заліза), що передують ЖДА, дозволяють попереджати її розвиток та пов'язані з нею порушення в роботі організму.

Метою терапії залізодефіцитних станів є усунення дефіциту заліза до відновлення його запасів в організмі. Для цього, з одного боку, необхідно усунути причини, що призвели до розвитку залізниці, а з іншого – проводити відшкодування дефіциту заліза в організмі.

Принципи лікування залізодефіцитних станів сформульовані Л.І. Ідельсон ще в 1981 р. і залишаються актуальними в даний час:

• відшкодувати дефіцит заліза лише з допомогою дієтотерапії без препаратів заліза неможливо;
• терапія ЖДА має проводитися переважно пероральними препаратами заліза;
• терапія має припинятися після нормалізації рівня гемоглобіну;
• гемотрансфузії при ЖДА повинні проводитись лише за життєвими показаннями.

Що стосується терапії ЖДС у вагітних та дітей, пацієнтів з патологією ШКТ та літніх пацієнтів, то ВООЗ настійно рекомендує застосовувати залізотримальні препарати на основі глюконату, фумарату або інших безпечних органічних солей у даних пацієнтів у зв'язку з вищою засвоюваністю органічних солей заліза та кращою переносимістю.

Такої думки дотримується і Британське товариство гастроентерологів. Для лікування залізодефіцитної анемії рекомендують використовувати органічні солі двовалентного заліза (глюконат, фумарат) у рідкій формі як високоефективні та добре переносні.

З урахуванням даних рекомендацій величезний інтерес викликає французький препарат ТОТЕМА на основі органічної солі 2-х валентного заліза (глюконат заліза II) та есенціальних мікроелементів – міді та марганцю, виробництва компанії Laboratoire Innotech International.

Препарат ТОТЕМА є розчином для орального застосування в ампулах по 10 мл. Кожна упаковка містить 20 ампул.

Діючі речовини препарату ТОТЕМА та їх кількість в 1 апмулі (10 мг):

• Заліза (у вигляді заліза глюконату) – 50 мг;
• Марганцю (у вигляді марганцю глюконату) – 1,33 мг;
• Міді (у вигляді міді глюконату) – 0,7 мг

Унікальний склад препарату ТОТЕМА максимально відповідає фізіології обміну заліза, де марганець та мідь є синергістами заліза.

Дослідженнями доведено, що в організмі людини залізо, мідь та марганець перебувають у конкурентній динамічній рівновазі. Підвищене надходження до організму одного з них порушує баланс інших за рахунок споживання цим мікроелементом білків-переносників. У той же час при введенні в організм відразу трьох мікроелементів спостерігається синергізм.

У практиці будь-якого лікаря чи фармацевта основними критеріями при виборі конкретного препарату завжди є: максимально висока ефективність та безпека, а також хороша переносимість препарату. Даним критеріям на всі 100% відповідає препарат ТОТЕМА, який не має аналогів на фармацевтичному ринку України.

Властивості препарату Тотема, що забезпечують максимальну ефективність препарату

• Основа препарату ТОТЕМА – органічна сіль 2-х валентного заліза

Органічність та валентність залізовмісних солей у препаратах для терапії залізничного тракту визначають ефективність та безпеку препарату.

Що стосується валентності солі заліза, встановлено, що при надходженні в організм залізо всмоктується через магній білки-транспортери, що містять, 2-х валентних металів, тому 2-х валентні солі - швидше і ефективніше абсорбуються, ніж 3-х валентні сольові сполуки, які ще проходять. процедуру відновлення, а потім лише відбувається їх часткове всмоктування.

Також відомо, що органічні солі заліза (глюконат заліза) відрізняються вищою засвоюваністю та кращою переносимістю порівняно з неорганічними, за рахунок вищої фізіологічності.

• Синергічність діючих речовин

Мідь та марганець у складі препарату ТОТЕМА виявляють синергічність щодо заліза, підвищуючи його адсорбцію наступним чином:

• марганець за допомогою особливих білків (ДМТ1-білки), що є іон-транспортерами двовалентних металів за допомогою яких глюконат заліза всмоктується в дуоденальних ентероцитах, а також відбувається рецептор-опосередковане захоплення заліза з трансферину всередину клітин;
• мідь є складовою мідьзалежних ферооксидаз: гефестину (на базальній мембрані ентероцитів) і церулоплазміну (у плазмі крові) за допомогою яких залізо окислюється до тривалентного стану, що є обов'язковою умовою в першому випадку - адсорбції заліза в ентероцити, а в другому - подальшого зв'язування заліза з транспортним білком-трансферином.

Марганець та мідь також поряд із залізом беруть участь у синтезі гемоглобіну. Марганець шляхом регуляції рівня заліза в мітохондріях за допомогою Mn-залежної супероксиду редуктази. Мідь є основним активатором гемоглобіну.

Ще однією перевагою присутності у складі препарату ТОТЕМА міді та марганцю є те, що вони забезпечують антиоксидантний захист в організмі людини, за допомогою церрулоплазміну (мідь) та специфічних супероксидів дисмутаз (мідь, марганець).

• Рідка лікарська форма препарату Тотема

При пероральному прийомі розчин рівномірно розподіляється по слизовій оболонці, таким чином, забезпечуючи максимальний контакт препарату з абсорбуючою поверхнею кишкових ворсинок і відтак максимальну всмоктування діючих речовин.

Властивості препарату ТОТЕМА, що забезпечують максимальну безпеку при ефективній терапії залізниці.

• Оптимальне засвоєння заліза без розвитку оксидантного стресу

Надзвичайно важливим моментом при лікуванні залізниці заліза є забезпечення максимального антиоксидантного захисту. Доведеним є той факт, що при лікуванні ЖДС препаратами, що містять тільки залізо, знижується синтез антиоксидантного ферменту Mn-супероксиддис-мутази внаслідок конкуренції Fe з Mn за ділянку зв'язування на рівні транскрипції даного ферменту. Враховуючи, що на тлі попереднього дефіциту заліза, вже знижено активність каталази, що розкладає перекис водню, а також на тлі гіпоксії підвищено перекисне окислення ліпідів, додаткове зниження антиоксидантного захисту призводить до активного пошкодження тканин, що контактують з іонами заліза (слизові шлунково-кишкові залози, печінка та молоді). ).

Уникнути такого сильного оксидантного стресу і водночас ефективно заповнити дефіцит заліза дозволяє збалансований склад препарату ТОТЕМА. Оскільки саме мідь і марганець - мікроелементи, що забезпечують функціонування антиоксидантної системи (мідь у складі церулоплазміну та супероксиддисмутази, марганець - у складі супероксиддисмутази), що забезпечує інгібування супероксидного та феритинзалежного перикисного окислення ліпідів.

• Форма випуску - ампули - низький ризик отруєння залізом

При вживанні препаратів заліза важливо дотримуватись рекомендованого дозового режиму та комплаентності, оскільки передозування солями заліза може призвести до подразнення та некрозу шлунково-кишкового тракту, особливо у дітей. У цьому плані ампульна форма випуску препарату ТОТЕМА знижує ризик передозивки (особливо у дітей) у зв'язку з особливістю відкриття ампул.

• Застосування у дітей/вагітних або годуючих жінок

Безпека застосування препарату ТОТЕМА у дітей підтверджена клінічними дослідженнями, у результаті препарат дозволено до застосування у дітей з 1-го місяця життя. Також в результаті обмежених спостережень щодо застосування препарату ТОТЕМА вагітними та жінками, що годують, не виявлено небажаних ефектів щодо вагітних, перебігу вагітності, плоду та новонародженого. На цій підставі препарат дозволений до застосування жінкам у період годування груддю та вагітним протягом другого та третього триместрів вагітності або починаючи з 4-го місяця вагітності.

Властивості препарату ТОТЕМА, що забезпечують хорошу переносимість

• Швидша абсорбція питного розчину, мінімальне подразнення слизової оболонки ШКТ

На відміну від таблетованих лікарських форм, суспензія препарату ТОТЕМА не накопичується локально у великій концентрації, а розподіляється рівномірно по всій площі адсорбуючої поверхні тонкого кишечника, що знижує до мінімуму подразнення слизової оболонки ШКТ та сприяє більш швидкій адсорбції діючих речовин, забезпечуючи тим самим хорошу переносимість препарату .

Згідно з інструкцією з медичного застосування препарат ТОТЕМА показаний як для лікування залізодефіцитної анемії так і для профілактики залізодефіциту у вагітних жінок, недоношених немовлят, близнюків або дітей, народжених жінками з залізодефіцитом, а також у людей, раціон харчування яких не містить достатньої кількості заліза.

Протипоказаний даний препарат при: надлишку заліза в організмі (особливо на тлі нормоцитарної анемії або гіперсидеромії, наприклад, таласемія), регулярних гемотрансфузіях; одночасному застосуванні парентеральних форм заліза; кишкової непрохідності; залізорефракторної анемії; анемії, пов'язаної з недостатністю медулярного кровотворення; гіперчутливість до компонентів препарату; Непереносимість фруктози.

Приймати препарат за 30 хвилин до початку їди або через 2 години після їди;

• Для кращого всмоктування та зниження можливих небажаних явищ з боку шлунково-кишкового тракту рекомендується розбавляти вміст ампули мінімум 100 мл води або соку;
• Починати прийом препарату (перші 2-3 дні) з мінімальних доз 50 мг (1 ампула), потім поступово збільшувати дозу до необхідної лікувальної 100-200 мг (залежить від тяжкості дефіцитного стану) та приймати у лікувальній дозі до нормалізації рівня гемоглобіну. Далі перейти на профілактичне дозування до нормалізації показників депо заліза. Для пацієнтів із запальними захворюваннями ШКТ разову дозу можна ділити на 2–3 прийоми для кращої переносимості. Повний курс лікування, як правило, становить 2-4 місяці, залежно від первісної тяжкості залізодефіциту;
• По можливості приймати препарат через трубочку або споліскувати ротову порожнину відразу після прийому препарату, щоб зменшити ймовірність фарбування емалі зубів.

Таким чином, ТОТЕМА є унікальним комплексним антианемічним препаратом, що містить три найважливіші незамінні елементи - залізо, мідь і марганець - в оптимальних дозах, що забезпечують фізіологічні потреби організму в цих мікроелементах, що характеризується максимальною ефективністю, безпекою і відмінною переносимістю, що безперечно робить його препаратом у коригуванні залізодефіцитних станів та лікуванні залізодефіцитної анемії!