Magnesium, Kalzium, Kalium und Natrium erscheinen im Periodensystem eng gruppiert. Elemente, die in der Tabelle nahe beieinander erscheinen, sind verwandt und haben häufig viele gemeinsame Eigenschaften. Angesichts der Tatsache, dass diese vier Elemente chemisch so ähnlich sind, ist es nicht verwunderlich, dass sie in Ihrem Körper zusammen als Elektrolyte fungieren. Ein Elektrolyt ist eine biologisch aktive Chemikalie, die eine Ladung trägt.
Alkalimetall
Sowohl Natrium als auch Kalium befinden sich in der ersten vertikalen Spalte der periodischen Ladung, wodurch sie zu Alkalimetallen der Gruppe 1 werden. Alkalimetalle sind äußerst reaktiv. Wenn beispielsweise bereits eine kleine Menge reines Natriummetall in Wasser mit Raumtemperatur getropft wird, entsteht eine sehr starke Reaktion, die hohe Temperaturen erzeugt und Wasserstoffgas erzeugt. Diese Metalle werden immer in Kombination mit einem anderen Element gefunden, da dies das Metall stabilisiert. Übliche Salze, die durch diese Metalle gebildet werden, umfassen Natriumchlorid und Kaliumchlorid.
Erdalkalimetalle
Sowohl Magnesium als auch Kalzium befinden sich in der zweiten vertikalen Spalte des Periodensystems. Magnesium und Calcium sind wie alle Elemente der Gruppe 2 Erdalkalimetalle. Beide sind weiche, silberfarbene Metalle, die schnell mit Halogengasen wie Fluor, Chlor und Brom zu Salzen reagieren. Beide reagieren mit Wasser unter Bildung starker basischer Lösungen mit einem pH-Wert von mehr als 7. Diese Gruppe reagiert langsamer mit Wasser als Metalle der Gruppe 1, sodass Magnesium nur mit Dampf reagiert und Calcium heißes Wasser benötigt, um basische Lösungen zu bilden.
Chemische Perioden
Magnesium und Natrium erscheinen in der dritten horizontalen Reihe nebeneinander, sodass sie drei Elemente enthalten. Zusammen bilden sie den S-Block dieser Zeit. Dies bedeutet, dass sich ihr Elektron mit der höchsten Energie in der S-Orbitalhülle befindet. Diese Konfiguration erklärt teilweise, warum diese Elemente so sehr reaktiv sind.
Kalium und Kalzium erscheinen beide nebeneinander in der vierten Zeile des Periodensystems, sodass sie vier Elemente enthalten. Wie Magnesium und Natrium befinden sich ihre äußeren Elektronen alle in der S-Schale.
Biologische Ähnlichkeiten
Alle vier dieser Mineralien kommen in der Natur vor. Mängel aufgrund mangelnder Nahrungsaufnahme sind selten, da alle vier in den meisten Lebensmitteln vorkommen. Selbst Kalzium, das viele Menschen regelmäßig für die Knochengesundheit einnehmen, fehlt bei Menschen selten. Das Problem bei der Kalziumergänzung ist nicht so sehr, ob die Person genug Kalzium erhält, als vielmehr, ob das Kalzium, das sie erhält, vom Knochen absorbiert wird. Echte Mängel dieser Mineralien weisen normalerweise auf ein anderes Problem hin, wie Anorexie oder Alkoholismus.
Die Serumkonzentration all dieser Mineralien wird von den Nieren streng reguliert. Die Aufrechterhaltung einer konstanten Serumkonzentration von Natrium, Kalium und Kalzium ist entscheidend, da sie alle an der Weiterleitung von Signalen von einem Nerv zum anderen beteiligt sind.
Biologische Verwendungen
Diese Chemikalien dienen auch vielen Zwecken außerhalb des Serums. Sowohl Calcium als auch Kalium sind im Knochen weit verbreitet. Magnesium ist Teil jedes ATP-Moleküls und an der DNA- und RNA-Synthese beteiligt. Als solches ist es für fast alle biochemischen Reaktionen und für das Wachstum notwendig. Natrium ist an der Regulierung des Blutvolumens und der Nährstoffaufnahme beteiligt.
