Калій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Калій (K)
Атомний номер	19
Зовнішній вигляд	сріблясто-білий м'ягкий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	39.0983 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	235 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	418.5(4.34) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Ar] 4s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	203 пм
Радіус іона	(+1e)133 пм
Електровід'ємність (за Полінгом)	0.82
Електродний потенціал
Ступені окислення	1
Термодинамічні властивості
Густина	0.856 г/см3
Питома теплоємність	0.753 Дж/(K моль)
Теплопровідність	79.0 Вт/(м К)
Температура плавлення	336.53 K
Теплота плавлення	102.5 кДж/моль
Температура кипіння	1047 K
Теплота випаровування	2.33 кДж/моль
Молярний об'єм	45.3 см3/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	кубічна об’ємоцентрована
Період ґратки	5.230 Å
Відношення c/a	n/a
Температура Дебая	100.00 K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Зміст 1 Історія 2 Поширення в природі 3 Фізичні властивості 4 Хімічні властивості 5 Одержання 6 Застосування 7 Солі калію 8 Дивись також 9 Джерела

[ред.] Історія

У 1807 р. англійський хімік Деві електролізом твердого їдкого калі (KOH) виділив калій і назвав його потассієм. У 1809 Л. В. Гільберт запропонував назву «калій» (від араб. аль-калі - поташ).

[ред.] Поширення в природі

Калій - досить поширений хімічний елемент, на нього припадає 2,6% маси земної кори. У зв'язку з високою хімічною активністю у вільному стані в природі він не зустрічаються, а тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як хлорид калію, утворюють потужні родовища.

Найбагатші у світі родовища солей калію у вигляді мінералів сильвіну KCl, сильвініту KCl•NaCl, карналіту КСl• MgCl₂•6H₂O і каїніту KCl•MgSO₄•3H₂O розташовані поблизу м. Солікамська. Крім того, значні поклади сполук калію знайдені в Білорусії (м. Солігорськ) і в Україні (м. Калуш і м. Стебник у Прикарпатті).

[ред.] Фізичні властивості

У вільному стані калій - сріблясто-білий легкий метал. Густина - 0,856 г/см³. Метал дуже м'який і легко ріжеться ножем. Температури плавлення — 63,38°С.

[ред.] Хімічні властивості

Калій належить до головної підгрупи першої групи періодичної системи Менделєєва. його атоми мають на зовнішньому електронному шарі по одному електрону, який вони легко втрачають і перетворюються в іони з одним позитивним зарядом. Тому в своїх сполуках калій буває лише позитивно одновалентним. Калій — дуже активний метал. Легко втрачаючи свої валентні електрони, він є дуже сильними відновником. В електрохімічному ряді напруг він займає перше місця зліва від водню. У сухому повітрі калій енергійно взаємодіє з киснем повітря і перетворюються в геміоксид:

• 4K + O₂ = 2K₂O

Тому його зберігають під шаром гасу або мінерального масла.

З галогенами калій реагує дуже енергійно з утворенням солей галогеноводневих кислот: KCl, KJ тощо. З рідким бромом він сполучаються навіть з вибухом. З сіркою при деякому нагріванні утворює сульфіди: K₂S.

З водою реагує дуже бурхливо, навіть з вибухом. Ще більш бурхливо реагує з кислотами (теж з вибухом). У вологому повітрі метал легко перетворюються в гідроксид:

• 2K + 2H₂O = 2KOH + H₂ ↑

а останній, взаємодіючи з вуглекислим газом повітря, — в карбонат:

• 2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

При високій температурі калій може відновлювати оксиди алюмінію, силіцію тощо до вільних елементів:

• SiO₂ + 4K = Si + 2K₂O

[ред.] Одержання

У вільному стані калій одержують електролізом розплавлених хлоридів або гідроксидів. При електролізі розплавлених їдких лугів позитивно заряджені іони металів притягаються до негативно зарядженого катода, приєднують по одному електрону (відновлюються) і перетворюються в атоми вільних металів, а негативно заряджені іони гідроксилу притягуються до позитивно зарядженого анода, віддають йому по одному електрону і перетворюються в електро-нейтральні групи OH, які розкладаються з утворенням води і кисню, що виділяється на аноді.

Одержання металічного калію електролізом розплавленого KCl можна зобразити такими рівняннями:

               KCl
               ↑↓
 — Катод <-  К+ + Сl-  -> Анод +
  K+ + e = K°          Cl- — e = Cl°

[ред.] Застосування

Металічний калій служить каталізатором при одержанні деяких видів синтетичного каучуку.

[ред.] Солі калію

Калій утворює солі з усіма кислотами. Солі калію за своїми властивостями дуже близькі до солей натрію. Найважливіші з них:

• Хлорид калію KCl
• Сульфат калію K₂SO₄
• Карбонат калію K₂CO₃, або поташ

[ред.] Дивись також

• Калійні добрива

[ред.] Джерела

• Ф. А. Деркач "Хімія" Л. 1968