Senyawa alami yang paling penting dari kalium adalah. Mendapatkan kalium: metode, reaksi, rumus, jenis kalium dan sifat kimianya. Struktur elektronik atom kalium

- elemen dari subkelompok utama dari kelompok pertama, periode keempat dari sistem periodik unsur kimia D.I. Mendeleev, dengan nomor atom 19. Dilambangkan dengan simbol K (Latin Kalium). Zat sederhana kalium (nomor CAS: 7440-09-7) adalah logam alkali lunak keperakan putih... Di alam, kalium hanya ditemukan dalam senyawa dengan unsur lain, misalnya, di air laut, serta di banyak mineral. Ini teroksidasi sangat cepat di udara dan sangat mudah masuk ke dalam reaksi kimia, terutama dengan air, membentuk alkali. Dalam banyak hal, sifat kimia kalium sangat mirip dengan natrium, tetapi dalam hal fungsi biologis dan penggunaannya oleh sel-sel organisme hidup, keduanya masih berbeda. Sejarah dan asal usul nama potasium

Kalium (lebih tepatnya, senyawanya) telah digunakan sejak zaman kuno. Jadi, produksi kalium (yang digunakan sebagai deterjen) sudah ada pada abad ke-11. Abu yang terbentuk selama pembakaran jerami atau kayu diolah dengan air, dan larutan yang dihasilkan (alkali) diuapkan setelah penyaringan. Residu kering, selain kalium karbonat, mengandung kalium sulfat K2SO4, soda, dan kalium klorida KCl.

Pada tahun 1807, ahli kimia Inggris Davy mengisolasi kalium dengan elektrolisis kalium kaustik padat (KOH) dan menamakannya "kalium"(lat. kalium; nama ini masih digunakan dalam bahasa Inggris, Prancis, Spanyol, Portugis, dan Polandia). Pada tahun 1809 L. V. Gilbert mengusulkan nama "kalium" (lat. kalium, dari arab. al-kali - kalium). Nama ini memasuki bahasa Jerman, dari sana ke sebagian besar bahasa Eropa Utara dan Timur (termasuk Rusia) dan "menang" ketika memilih simbol untuk elemen ini - K.

Kehadiran kalium di alam

Tidak terjadi dalam keadaan bebas. Kalium adalah bagian dari sylvinite KCl NaCl, karnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 6H 2 O, dan juga hadir dalam abu beberapa tanaman dalam bentuk karbonat K 2 CO 3 (kalium). Kalium adalah bagian dari semua sel (lihat bagian di bawah Peran biologis).

Kalium - mendapatkan kalium

Kalium, seperti logam alkali lainnya, diproduksi oleh elektrolisis klorida cair atau alkali. Karena klorida memiliki titik leleh yang lebih tinggi (600-650 ° C), elektrolisis alkali yang diluruskan dengan penambahan soda atau kalium (hingga 12%) lebih sering dilakukan. Selama elektrolisis klorida cair, kalium cair dilepaskan di katoda, dan klorin di anoda:
K + + e - → K
2Cl - - 2e - → Cl 2

Selama elektrolisis alkali, kalium cair juga dilepaskan di katoda, dan oksigen di anoda:
4OH - - 4e - → 2H 2 O + O 2

Air dari lelehan menguap dengan cepat. Untuk mencegah kalium berinteraksi dengan klorin atau oksigen, katoda terbuat dari tembaga dan silinder tembaga ditempatkan di atasnya. Kalium yang dihasilkan dalam bentuk cair dikumpulkan dalam silinder. Anoda juga dibuat dalam bentuk silinder nikel (untuk elektrolisis alkali) atau grafit (untuk elektrolisis klorida).

Sifat fisik kalium

Kalium adalah zat keperakan dengan kilau khas pada permukaan yang baru terbentuk. Ini sangat ringan dan mudah meleleh. Ini larut relatif baik dalam merkuri, membentuk amalgam. Kalium (serta senyawanya) yang ditambahkan ke nyala api pembakar memberi nyala warna merah muda-ungu yang khas.

Sifat kimia kalium

Kalium, seperti logam alkali lainnya, menunjukkan sifat logam yang khas dan sangat reaktif, mudah menyumbangkan elektron.

Ini adalah agen pereduksi yang kuat. Ini sangat aktif dikombinasikan dengan oksigen sehingga bukan oksida yang terbentuk, tetapi kalium superoksida KO 2 (atau K 2 O 4). Ketika dipanaskan dalam atmosfer hidrogen, kalium hidrida KH terbentuk. Ini berinteraksi dengan baik dengan semua non-logam, membentuk halida, sulfida, nitrida, fosfida, dll., Serta dengan zat kompleks seperti air (reaksi berlanjut dengan ledakan), berbagai oksida dan garam. Dalam hal ini, mereka mereduksi logam lain ke keadaan bebas.

Kalium disimpan di bawah lapisan minyak tanah.

Kalium oksida dan kalium peroksida

Ketika kalium berinteraksi dengan oksigen atmosfer, bukan oksida yang terbentuk, tetapi peroksida dan superoksida:

Kalium oksida dapat diperoleh dengan memanaskan logam hingga suhu tidak melebihi 180 ° C dalam lingkungan yang mengandung sangat sedikit oksigen, atau dengan memanaskan campuran kalium superoksida dengan kalium logam:

Kalium oksida memiliki sifat basa yang jelas, bereaksi hebat dengan air, asam dan oksida asam... Mereka tidak memiliki arti praktis. Peroksida adalah bubuk putih kekuningan yang larut dengan baik dalam air dan membentuk alkali dan hidrogen peroksida:

Properti pertukaran karbon dioksida untuk oksigen digunakan dalam isolasi masker gas dan kapal selam. Campuran equimolar dari kalium superoksida dan natrium peroksida digunakan sebagai penyerap. Jika campuran tidak equimolar, maka dalam kasus kelebihan natrium peroksida, lebih banyak gas yang akan diserap daripada yang dilepaskan (ketika dua volume CO2 diserap, satu volume O2 dilepaskan), dan tekanan dalam area yang terbatas turun, dan dalam kasus kelebihan kalium superoksida (ketika dua volume CO2 diserap, tiga volume O2 dilepaskan) lebih banyak gas yang dilepaskan daripada yang diserap, dan tekanan akan naik.

Dalam kasus campuran equimolar (Na 2 O 2: K 2 O 4 = 1: 1), volume gas yang diserap dan dikeluarkan akan sama (ketika empat volume CO 2 diserap, empat volume O 2 dilepaskan ).

Peroksida adalah oksidan kuat, sehingga digunakan untuk memutihkan kain di industri tekstil.

Peroksida diperoleh dengan mengkalsinasi logam di udara yang bebas dari karbon dioksida.

Kalium hidroksida

Kalium hidroksida (atau kalium kaustik) adalah kristal putih padat, buram, sangat higroskopis yang meleleh pada 360 ° C. Kalium hidroksida adalah alkali. Ini larut dengan baik dalam air, mengeluarkan banyak panas. Kelarutan kalium kaustik pada 20 ° C dalam 100 g air adalah 112 g.

Penggunaan kalium

• Paduan kalium dan natrium, cair pada suhu kamar, digunakan sebagai pendingin dalam sistem tertutup, misalnya, di pembangkit listrik tenaga nuklir yang menggunakan neutron cepat. Selain itu, paduan cairnya dengan rubidium dan cesium banyak digunakan. Paduan dengan komposisi natrium 12%, kalium 47%, sesium 41% memiliki rekor titik leleh rendah 78 ° C.
• Senyawa kalium adalah unsur biogenik yang paling penting dan oleh karena itu digunakan sebagai pupuk.
• Garam kalium banyak digunakan dalam elektroplating, karena, meskipun biayanya relatif tinggi, sering kali lebih larut daripada garam natrium yang sesuai, dan oleh karena itu memberikan kerja elektrolit yang intensif pada kerapatan arus yang meningkat.

Koneksi penting

Warna ungu nyala ion kalium dalam nyala kompor

• Kalium bromida - digunakan dalam pengobatan dan sebagai obat penenang untuk sistem saraf.
• Kalium hidroksida (kalium kaustik) - digunakan dalam baterai alkaline dan untuk mengeringkan gas.
• Kalium karbonat (kalium) - digunakan sebagai pupuk dalam peleburan kaca.
• Kalium klorida (sylvin, "garam kalium") - digunakan sebagai pupuk.
• Kalium nitrat (potassium nitrate) adalah pupuk, komponen bubuk hitam.
• Kalium perklorat dan klorat (garam berthollet) digunakan dalam produksi korek api, bubuk roket, muatan penerangan, bahan peledak, dan pelapisan listrik.
• Potassium dichromate (chromopic) adalah zat pengoksidasi kuat, digunakan untuk menyiapkan "campuran kromium" untuk mencuci piring kimia dan pemrosesan kulit (penyamakan). Hal ini juga digunakan untuk pemurnian asetilena di pabrik asetilena dari amonia, hidrogen sulfida dan fosfin.
• Kalium permanganat adalah zat pengoksidasi kuat yang digunakan sebagai antiseptik dalam pengobatan dan untuk produksi oksigen di laboratorium.
• Natrium kalium tartrat (garam Rochelle) sebagai piezoelektrik.
• Kalium dihidrogen fosfat dan dideuterofosfat dalam bentuk kristal tunggal dalam teknologi laser.
• Kalium peroksida dan kalium superoksida digunakan untuk regenerasi udara di kapal selam dan dalam isolasi masker gas (menyerap karbon dioksida dengan pelepasan oksigen).
• Potassium fluororoborate adalah fluks penting untuk mematri baja dan logam non-ferrous.
• Kalium sianida digunakan dalam elektroplating (perak, penyepuhan), di pertambangan emas dan nitrocarburizing baja.
• Kalium bersama dengan kalium peroksida digunakan dalam dekomposisi termokimia air menjadi hidrogen dan oksigen (siklus kalium "Gaz de France", Prancis).

Peran biologis

Kalium adalah nutrisi penting, terutama di kerajaan tumbuhan. Dengan kekurangan kalium di tanah, tanaman berkembang sangat buruk, hasil menurun, sehingga sekitar 90% dari garam kalium yang diekstraksi digunakan sebagai pupuk.

Kalium dalam tubuh manusia

Kalium ditemukan sebagian besar dalam sel, hingga 40 kali lebih banyak daripada di ruang antar sel. Selama fungsi sel, kelebihan kalium meninggalkan sitoplasma, oleh karena itu, untuk mempertahankan konsentrasi, harus dipompa kembali menggunakan pompa natrium-kalium.

Kalium dan natrium secara fungsional terkait satu sama lain dan melakukan fungsi-fungsi berikut:

• Penciptaan kondisi untuk munculnya potensial membran dan kontraksi otot.
• Mempertahankan konsentrasi osmotik darah.
• Menjaga keseimbangan asam basa.
• Normalisasi neraca air.
• Menyediakan transportasi membran.
• Aktivasi berbagai enzim.
• Normalisasi irama jantung.

Kandungan kalium harian yang direkomendasikan untuk anak-anak adalah dari 600 hingga 1700 miligram, untuk orang dewasa dari 1800 hingga 5000 miligram. Kebutuhan kalium tergantung pada berat keseluruhan tubuh, aktivitas fisik, kondisi fisiologis, dan iklim tempat tinggal. Muntah, diare berkepanjangan, berkeringat banyak, dan penggunaan diuretik meningkatkan kebutuhan tubuh akan kalium.

Sumber makanan utama adalah aprikot kering, melon, kacang-kacangan, kiwi, kentang, alpukat, pisang, brokoli, hati, susu, selai kacang, buah jeruk, dan anggur. Ada banyak potasium dalam ikan dan produk susu.

Penyerapan terjadi di usus kecil. Asimilasi kalium difasilitasi oleh vitamin B6, dan sulit oleh alkohol.

Dengan kekurangan kalium, hipokalemia berkembang. Terjadi gangguan pada jantung dan otot rangka. Kekurangan kalium yang berkepanjangan dapat menyebabkan neuralgia akut.

Kalium

KALIUM-Saya; M.[Arab. kali] Unsur kimia (K), logam putih keperakan yang diekstraksi dari garam karbonat (kalium).

◁ Kalium, th, th. deposito K-th. garam K-th. Kalium, th, th. industri ke-K. pupuk K-th.

(lat. Kalium), unsur kimia golongan I dari sistem periodik, mengacu pada logam alkali. Nama dari bahasa Arab al-kali adalah potas (senyawa kalium yang sudah lama dikenal yang diekstraksi dari abu kayu). Logam perak-putih, lunak, melebur; kepadatan 0,8629 g / cm3, T 63,51ºC. Dengan cepat teroksidasi di udara, bereaksi dengan air secara eksplosif. Dalam hal prevalensi di kerak bumi, ia menempati tempat ke-7 (mineral: sylvin, cainite, carnallite, dll.; lihat garam Kalium). Ini adalah bagian dari jaringan organisme tumbuhan dan hewan. Sekitar 90% dari garam yang diekstraksi digunakan sebagai pupuk. Kalium logam digunakan dalam sumber arus kimia, sebagai pengambil dalam tabung elektronik, untuk mendapatkan superperoksida KO 2; paduan K dengan Na - pendingin dalam reaktor nuklir.

KALIUM (lat. Kalium), K (baca "kalium"), unsur kimia dengan nomor atom 19, massa atom 39,0983.
Kalium terjadi secara alami sebagai dua nuklida stabil (cm. NUKLID): 39 K (93,10% massa) dan 41 K (6,88%), serta satu radioaktif 40 K (0,02%). Waktu paruh kalium-40 T 1/2 sekitar 3 kali lebih kecil dari T 1/2 uranium-238 dan 1,28 miliar tahun. Dalam peluruhan b kalium-40, kalsium-40 stabil terbentuk, dan dalam peluruhan berdasarkan jenis penangkapan elektron (cm. TANGKAP ELEKTRONIK) gas inert argon-40 terbentuk.
Kalium adalah logam alkali (cm. LOGAM ALKALINE)... Dalam sistem periodik Mendeleev, kalium menempati tempat pada periode keempat di subkelompok IA. Konfigurasi lapisan elektron terluar 4 S 1, oleh karena itu kalium selalu menunjukkan keadaan oksidasi +1 (valensi I).
Jari-jari atom kalium adalah 0,227 nm, jari-jari ion K + adalah 0,133 nm. Energi ionisasi berturut-turut dari atom kalium adalah 4,34 dan 31,8 eV. Keelektronegatifan (cm. NEGATIFITAS LISTRIK) kalium menurut Pauling 0,82, yang menunjukkan sifat logamnya yang diucapkan.
Gratis - logam lunak, ringan, keperakan.
Sejarah penemuan
Senyawa kalium, seperti analog kimia terdekatnya, natrium (cm. SODIUM), telah dikenal sejak zaman kuno dan telah menemukan aplikasi di berbagai bidang aktivitas manusia. Namun, logam ini sendiri pertama kali diisolasi dalam keadaan bebas hanya pada tahun 1807 selama eksperimen ilmuwan Inggris G. Davy (cm. DEVI Humphrey)... Davy, menggunakan sel galvanik sebagai sumber arus listrik, melakukan elektrolisis lelehan kalium (cm. KALIUM KARBONAT) dan soda api (cm. SODA API) dan dengan demikian mengisolasi kalium dan natrium logam, yang ia sebut "kalium" (karenanya nama kalium diawetkan di negara-negara berbahasa Inggris dan Prancis) dan "natrium". Pada tahun 1809 ahli kimia Inggris L. V. Gilbert mengusulkan nama "kalium" (dari bahasa Arab al-kali - kalium).
Berada di alam
Kandungan kalium di kerak bumi adalah 2,41% berdasarkan massa, kalium adalah salah satu dari sepuluh elemen paling umum di kerak bumi. Mineral utama yang mengandung kalium: sylvin (cm. SILVI) KCl (52,44% K), sylvinite (Na, K) Cl (mineral ini adalah campuran mekanis padat dari kristal kalium klorida KCl dan natrium klorida NaCl), karnalit (cm. CARNALIT) KCl MgCl 2 6H 2 O (35,8% K), berbagai aluminosilikat (cm. ALUMOSILIKAT) mengandung kalium, kainite (cm. KAINIT) KCl MgSO 4 3H 2 O, polihalit (cm. POLIGALITAS) K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O, alunit (cm. ALUNIT) KAl 3 (SO 4) 2 (OH) 6. Air laut mengandung sekitar 0,04% potasium.
menerima
Saat ini, kalium diperoleh dengan berinteraksi dengan natrium cair KOH cair (pada 380-450 ° C) atau KCl (pada 760-890 ° C):
Na + KOH = NaOH + K
Kalium juga diperoleh dengan elektrolisis lelehan KCl yang dicampur dengan K 2 CO 3 pada suhu mendekati 700 ° C:
2KCl = 2K + Cl2
Kalium dihilangkan dari kotoran dengan distilasi vakum.
Sifat fisik dan kimia
Kalium logam lunak, mudah dipotong dengan pisau dan dapat ditekan dan digulung. Memiliki kisi kubik berpusat pada badan kubik, parameternya A= 0,5344nm. Massa jenis kalium lebih kecil dari massa jenis air dan sama dengan 0,8629 g / cm3. Seperti semua logam alkali, kalium mudah meleleh (titik leleh 63,51 ° C) dan mulai menguap bahkan pada pemanasan yang relatif rendah (titik didih kalium 761 ° C).
Kalium, seperti logam alkali lainnya, secara kimiawi sangat reaktif. Ini mudah berinteraksi dengan oksigen atmosfer untuk membentuk campuran, terutama terdiri dari K 2 O 2 peroksida dan KO 2 superoksida (K 2 O 4):
2K + O 2 = K 2 O 2, K + O 2 = KO 2.
Ketika dipanaskan di udara, kalium terbakar dengan nyala merah ungu. Dengan air dan asam encer, kalium berinteraksi dengan ledakan (hidrogen yang dihasilkan menyala):
2K + 2H2O = 2KOH + H2
Asam yang mengandung oksigen dapat dikurangi selama interaksi ini. Misalnya, atom belerang dari asam sulfat direduksi menjadi S, SO 2 atau S 2–:
8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
Ketika dipanaskan hingga 200-300 ° C, kalium bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk hidrida seperti garam KH:
2K + H2 = 2KH
Dengan halogen (cm. HALOGEN) kalium berinteraksi dengan ledakan. Sangat menarik untuk dicatat bahwa kalium tidak berinteraksi dengan nitrogen.
Seperti logam alkali lainnya, kalium mudah larut dalam amonia cair untuk membentuk larutan biru. Dalam keadaan ini, kalium digunakan untuk beberapa reaksi. Selama penyimpanan, kalium bereaksi perlahan dengan amonia membentuk amida KNH 2:
2K + 2NH 3 fl. = 2KNH2 + H2
Senyawa kalium yang paling penting adalah K 2 O oksida, K 2 O 2 peroksida, K 2 O 4 superoksida, KOH hidroksida, KI iodida, K 2 CO 3 karbonat dan KCl klorida.
Kalium oksida K 2 O biasanya diperoleh secara tidak langsung melalui reaksi peroksida dan logam kalium:
2K + K2O2 = 2K2O
Oksida ini menunjukkan sifat dasar yang jelas, mudah bereaksi dengan air untuk membentuk kalium hidroksida KOH:
K2O + H2O = 2KOH
Kalium hidroksida, atau kalium kaustik, mudah larut dalam air (hingga 49,10% berat pada 20 ° C). Solusi yang dihasilkan adalah basa yang sangat kuat, terkait dengan alkali ( cm. ALKALI). KOH bereaksi dengan oksida asam dan amfoter:
SO2 + 2KOH = K2SO3 + H2O,
Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O = 2K (begitulah reaksi berlangsung dalam larutan) dan
Al 2 O 3 + 2KOH = 2KAlO 2 + H 2 O (begitulah reaksi berlangsung ketika reagen dilebur).
Dalam industri, kalium hidroksida KOH diperoleh dengan elektrolisis larutan berair KCl atau K2CO3 menggunakan membran dan diafragma penukar ion:
2KCl + 2H2O = 2KOH + Cl2 + H2,
atau karena reaksi pertukaran larutan K 2 CO 3 atau K 2 SO 4 dengan Ca (OH) 2 atau Ba (OH) 2:
K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 = 2 KOH + BaCO 3
Kontak dengan kalium hidroksida padat atau tetes larutannya pada kulit dan mata menyebabkan luka bakar parah pada kulit dan selaput lendir; oleh karena itu, bekerja dengan zat kaustik ini hanya boleh dilakukan dengan kacamata pelindung dan sarung tangan. Selama penyimpanan, larutan berair kalium hidroksida menghancurkan kaca, lelehan menghancurkan porselen.
Kalium karbonat K 2 CO 3 (nama umum adalah kalium) diperoleh dengan menetralkan larutan kalium hidroksida dengan karbon dioksida:
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O.
Kalium ditemukan dalam jumlah yang signifikan dalam abu beberapa tanaman.
Aplikasi
Kalium logam adalah bahan untuk elektroda dalam sumber arus kimia. Paduan kalium dengan logam alkali lain - natrium digunakan sebagai pembawa panas (cm. PEMBAWA PANAS) dalam reaktor nuklir.
Pada skala yang jauh lebih besar daripada kalium logam, senyawanya digunakan. Kalium merupakan komponen penting dari nutrisi mineral tanaman, mereka membutuhkannya dalam jumlah yang signifikan untuk perkembangan normal, oleh karena itu pupuk kalium banyak digunakan (cm. PUPUK KALIUM): kalium klorida KCl, kalium nitrat, atau kalium nitrat, KNO 3, kalium K 2 CO 3 dan garam kalium lainnya. Potash juga digunakan dalam produksi kacamata optik khusus, sebagai penyerap hidrogen sulfida dalam pemurnian gas, sebagai agen dehidrasi dan dalam penyamakan kulit.
Sebagai produk obat kalium iodida KI menemukan aplikasi. Kalium iodida juga digunakan dalam fotografi dan sebagai pupuk mikronutrien. Larutan kalium permanganat KMnO 4 ("kalium permanganat") digunakan sebagai antiseptik.
Menurut kandungan radioaktif 40 K dalam batuan, usia mereka ditentukan.
Kalium dalam tubuh
Kalium adalah salah satu nutrisi terpenting (cm. UNSUR BIOGENIK), terus-menerus hadir di semua sel semua organisme. Ion kalium K + terlibat dalam kerja saluran ion (cm. SALURAN ION) dan regulasi permeabilitas membran biologis (cm. MEMBRAN BIOLOGIS), dalam menghasilkan dan melakukan impuls saraf, dalam pengaturan aktivitas jantung dan otot lainnya, dalam berbagai proses metabolisme. Kandungan kalium dalam jaringan hewan dan manusia diatur oleh hormon steroid kelenjar adrenal. Rata-rata, tubuh manusia (berat badan 70 kg) mengandung sekitar 140 g potasium. Karena itu, untuk kehidupan normal dengan makanan, tubuh harus menerima 2-3 g kalium per hari. Makanan seperti kismis, aprikot kering, kacang polong dan lainnya kaya akan potasium.
Fitur penanganan logam kalium
Logam kalium dapat menyebabkan luka bakar kulit yang sangat parah, jika partikel kalium terkecil masuk ke mata, lesi parah dengan kehilangan penglihatan terjadi, oleh karena itu, Anda hanya dapat bekerja dengan kalium logam dengan sarung tangan dan kacamata pelindung. Kalium yang menyala dituangkan dengan minyak mineral atau ditutup dengan campuran bedak dan NaCl. Simpan kalium dalam wadah besi yang tertutup rapat di bawah lapisan minyak tanah atau minyak mineral yang dikeringkan.

kamus ensiklopedis. 2009 .

Lihat apa itu "kalium" di kamus lain:

Kalium 40 ... Wikipedia

Novolatinsk. kalium, dari bahasa Arab. kali, alkali. Logam lunak dan ringan yang membentuk basa kalium. Ditemukan oleh Devi pada tahun 1807. Penjelasan tentang 25.000 kata asing yang mulai digunakan dalam bahasa Rusia, dengan arti akarnya. Mikhelson AD, 1865. ... ... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

- (Kalium), K, unsur kimia golongan I tabel periodik, nomor atom 19, massa atom 39,0983; mengacu pada logam alkali; tm 63.51shC. Dalam organisme hidup, kalium adalah kation intraseluler utama, terlibat dalam pembangkitan bioelektrik ... ... Ensiklopedia modern

KALIUM- (Kalium, s. Kalium), kimia. elemen, karakter. K, nomor atom 19, putih keperakan, logam berkilau, memiliki kerapatan lilin pada ta biasa; dibuka oleh Devi pada tahun 1807, Ud. v. pada 20 ° 0,8621, berat atom 39,1, monovalen; titik leleh... Ensiklopedia medis yang bagus

Kalium- (Kalium), K, unsur kimia golongan I tabel periodik, nomor atom 19, massa atom 39,0983; mengacu pada logam alkali; m.p.63,51 °C. Dalam organisme hidup, kalium adalah kation intraseluler utama, terlibat dalam pembangkitan bioelektrik ... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

- (simbol K), unsur kimia umum yang terkait dengan LOGAM ALKALINE. Ini pertama kali diisolasi oleh Sir Humphrey Davy pada tahun 1807. Bijih utamanya adalah silvit (kalium klorida), karnalit dan polihalit. Kalium adalah pendingin dalam NUKLIR ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

Suami. potasium, logam yang membentuk dasar kalium, sangat mirip dengan natrium (natrium). Kali Rabu, neskl., Alkali nabati atau garam alkali; kalium karbonat, kalium murni. Kalium, terkait dengan kalium. Kalis mengandung kalium. Masuk akal ... ... Kamus Penjelasan Dahl - POTASSIUM, potassium, pl. tidak, suami., dan kali, neskl., lih. (Kalium Arab) (kimia). Unsur kimianya adalah logam alkali putih keperakan yang diekstraksi dari garam karbonat. Kamus penjelasan Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Kamus Penjelasan Ushakov

DEFINISI

Kalium- elemen kesembilan belas dari Tabel Periodik. Penunjukannya adalah K dari bahasa Latin "kalium". Berada di periode keempat, grup IA. Mengacu pada logam. Muatan inti adalah 19.

Kalium tidak terjadi secara alami dalam keadaan bebas. Mineral kalium yang paling penting adalah: sylvinite KCl, sylvinite NaCl × KCl, karnalit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O, kainite KCl × MgSO 4 × 3H 2 O.

Sebagai zat sederhana, kalium adalah logam abu-abu perak mengkilap (Gbr. 1) dengan kisi kristal yang berpusat pada tubuh. Logam yang sangat reaktif: cepat teroksidasi di udara, membentuk produk reaksi lepas.

Beras. 1. Kalium. Penampilan.

Berat atom dan molekul kalium

Berat molekul relatif zat (M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa molekul tertentu lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur(A r) - berapa kali massa rata-rata atom suatu unsur kimia lebih dari 1/12 massa atom karbon.

Karena kalium dalam keadaan bebas ada dalam bentuk molekul K monoatomik, nilai massa atom dan molekulnya bertepatan. Mereka sama dengan 39,0983.

Isotop kalium

Diketahui bahwa di alam, kalium dapat berupa dua isotop stabil 39 K dan 41 K. Nomor massanya masing-masing adalah 39 dan 41. Inti isotop kalium 39 K mengandung sembilan belas proton dan dua puluh neutron, sedangkan isotop 41 K mengandung jumlah proton dan dua puluh dua neutron yang sama.

Ada isotop buatan kalium dengan nomor massa dari 32 hingga 55, di antaranya yang paling stabil adalah 40 K dengan waktu paruh 1,248 × 109 tahun.

Ion kalium

Pada tingkat energi luar atom kalium, terdapat satu elektron, yaitu valensi:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1.

Sebagai hasil interaksi kimia, kalium melepaskan satu-satunya elektron valensinya, yaitu adalah donornya, dan berubah menjadi ion bermuatan positif:

K 0 -1e → L +.

Molekul dan atom kalium

Dalam keadaan bebas, kalium ada dalam bentuk molekul monoatomik L. Mari kita berikan beberapa sifat yang mencirikan atom dan molekul kalium:

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Latihan

Hitung massa kalium hidroksida, yang diperlukan untuk menyiapkan larutan alkali 20 ml (fraksi massa KOH 20%, densitas 1,22 g / ml).

Larutan

Temukan massa larutan kalium hidroksida: K - Kalium KALIUM(lat. Kalium), K (baca "kalium"), unsur kimia dengan nomor atom 19, massa atom 39,0983. Kalium terjadi secara alami dalam bentuk dua nuklida stabil: 39 K (93,10% massa) dan 41 K (6,88%), serta satu radioaktif 40 K (0,02%). Waktu paruh kalium-40 T 1/2 sekitar 3 kali lebih kecil dari T 1/2 uranium-238 dan 1,28 miliar tahun. Pada B Dalam peluruhan kalium-40, kalsium-40 stabil terbentuk, dan selama peluruhan berdasarkan jenis penangkapan elektron, gas inert argon-40 terbentuk. 2K + 2H2O = 2KOH + H2 8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O. Ketika dipanaskan hingga 200-300 ° C, kalium bereaksi dengan hidrogen (H) untuk membentuk hidrida seperti garam KH: Menerima: saat ini, kalium diperoleh dengan berinteraksi dengan natrium cair (Na) cair KOH (pada 380-450 ° C) atau KCl (pada 760-890 ° C): Na + KOH = NaOH + K Kalium juga diperoleh dengan elektrolisis lelehan KCl yang dicampur dengan K 2 CO 3 pada suhu mendekati 700 ° C: 2KCl = 2K + Cl2 Kalium dihilangkan dari kotoran dengan distilasi vakum. Aplikasi: logam kalium adalah bahan untuk elektroda dalam sumber arus kimia. Paduan kalium dengan logam alkali lain, natrium (Na), digunakan sebagai pendingin dalam reaktor nuklir. Pada skala yang jauh lebih besar daripada kalium logam, senyawanya digunakan. Kalium adalah komponen penting dari nutrisi mineral tanaman (ini membutuhkan sekitar 90% dari garam kalium yang diekstraksi), mereka membutuhkannya dalam jumlah yang signifikan untuk perkembangan normal, oleh karena itu pupuk kalium banyak digunakan: kalium klorida KCl, kalium nitrat, atau kalium nitrat, KNO 3, kalium K 2 CO 3 dan garam kalium lainnya. Potash juga digunakan dalam produksi kacamata optik khusus, sebagai penyerap hidrogen sulfida dalam pemurnian gas, sebagai agen dehidrasi dan dalam penyamakan kulit. Kalium iodida KI digunakan sebagai obat. Kalium iodida juga digunakan dalam fotografi dan sebagai pupuk mikronutrien. Larutan kalium permanganat KMnO 4 ("kalium permanganat") digunakan sebagai antiseptik. Peran biologis: kalium adalah salah satu elemen biogenik terpenting yang selalu ada di semua sel semua organisme. Ion kalium K + terlibat dalam kerja saluran ion dan pengaturan permeabilitas membran biologis, dalam pembentukan dan konduksi impuls saraf, dalam pengaturan aktivitas jantung dan otot lainnya, dalam berbagai proses metabolisme. Kandungan kalium dalam jaringan hewan dan manusia diatur oleh hormon steroid kelenjar adrenal. Rata-rata, tubuh manusia (berat badan 70 kg) mengandung sekitar 140 g potasium. Karena itu, untuk kehidupan normal dengan makanan, tubuh harus menerima 2-3 g kalium per hari. Makanan seperti kismis, aprikot kering, kacang polong dan lainnya kaya akan potasium. Kalium adalah unsur yang ada dalam sistem periodik Mendeleev di bawah angka ke-19. Substansi biasanya dilambangkan huruf kapital K (dari bahasa Latin Kalium). Dalam nomenklatur kimia Rusia, nama asli elemen muncul berkat G.I. Hes pada tahun 1831. Awalnya, kalium disebut "al-kali", yang berarti "abu tanaman" dalam bahasa Arab. Itu adalah kalium kaustik yang menjadi bahan untuk produksi pertama zat tersebut. Kalium kaustik, pada gilirannya, diekstraksi dari kalium, yang merupakan produk pembakaran tanaman (kalium karbonat). H. Davy menjadi penemunya. Perlu dicatat bahwa kalium karbonat adalah prototipe deterjen modern. Itu kemudian digunakan untuk pupuk yang digunakan di pertanian, dalam produksi kaca dan keperluan lainnya. Saat ini, kalium adalah suplemen makanan, yang lulus pendaftaran resmi, dan mereka belajar mengekstrak kalium dengan cara yang sama sekali berbeda. Di alam, kalium hanya dapat ditemukan dalam bentuk senyawa dengan unsur lain (misalnya, air laut, atau mineral), bentuk bebasnya tidak terjadi sama sekali. Ia mampu mengoksidasi di udara terbuka dalam waktu yang cukup singkat, serta memasuki reaksi kimia (misalnya, ketika kalium berinteraksi dengan air, alkali terbentuk). Tabel 1 Cadangan garam kalium (juta ton dalam k2o) dan kandungan rata-rata k2o dalam bijih,% Negara, bagian dari dunia Saham umum Cadangan dikonfirmasi % mereka dari dunia Konten rata-rata 1 2 3 4 5 Rusia 19118 3658 31,4 17,8 Eropa 3296 2178 18,5 - Belarusia 1568 1073 9,1 16 Britania Raya 30 23 0,2 14 Jerman 1200 730 6,2 14 Spanyol 40 20 0,2 13 Italia 40 20 0,2 11 Polandia 10 10 0,1 12 Ukraina 375 292 2,5 11 Perancis 33 10 0,1 15 Asia 2780 1263 10,8 - Israel 600 44 0,4 1,4 Yordania 600 44 0,4 1,4 Kazakstan 102 54 0,5 8 Cina 320 320 2,7 12 Thailand 150 75 0,6 2,5 Turkmenistan 850 633 5,4 11 Uzbekistan 159 94 0,8 12 Afrika 179 71 0,6 - Kongo 40 10 0,1 15 Tunisia 34 19 0,2 1,5 Etiopia 105 42 >0,4 25 14915 4548 38,7 - Argentina 20 15 0,1 12 Brazil 160 50 0,4 15 Kanada 14500 4400 37,5 23 Meksiko 10 - 0 12 Amerika Serikat 175 73 0,6 12 Chili 50 10 0,1 3 Total: 40288 11744 100 - Deskripsi kalium Kalium sebagai zat sederhana adalah logam alkali. Ini ditandai dengan warna putih keperakan. Bersinar langsung muncul di permukaan yang segar. Kalium adalah logam lunak yang mudah meleleh. Jika zat atau senyawanya ditempatkan dalam nyala api pembakar, maka api akan memperoleh warna merah muda-ungu. Sifat fisik kalium Kalium adalah logam yang sangat lunak yang dapat dengan mudah dipotong dengan pisau biasa. Kekerasan Brinell-nya adalah 400 kn / m 2 (atau 0,04 kgf / mm 2). Ini memiliki kisi kristal kubik pusat tubuh (5 = 5,33 A). Kepadatannya adalah 0,862 g / cm 3 (20 0 ). Zat mulai meleleh pada suhu 63,55 0 , mendidih pada 760 0 Ini memiliki koefisien ekspansi termal yang sama dengan 8,33 * 10 -5 (0-50 0 ). Kalor jenisnya pada suhu 20 ° C adalah 741,2 J / (kg * K) atau 0,177 kal / (g * 0 C). Pada suhu yang sama, ia memiliki hambatan listrik spesifik sebesar 7,118 * 10 -8 ohm * m. Koefisien suhu hambatan listrik logam adalah 5,8 * 10 -15. Kalium membentuk kristal sistem kubik, grup ruang I m3m, parameter sel A= 0,5247 nm, Z = 2. Sifat kimia Kalium adalah logam alkali. Dalam hal ini, sifat logam kalium biasanya dimanifestasikan dengan cara yang sama seperti logam serupa lainnya. Unsur ini menunjukkan aktivitas kimianya yang kuat, dan selain itu, ia juga bertindak sebagai zat pereduksi yang kuat. Seperti disebutkan di atas, logam secara aktif bereaksi dengan udara, yang dibuktikan dengan munculnya film pada permukaannya, sehingga warnanya menjadi kusam. Reaksi ini dapat diamati dengan mata telanjang. Jika kalium bersentuhan dengan atmosfer untuk waktu yang cukup lama, maka ada kemungkinan kehancuran totalnya. Setelah bereaksi dengan air, ledakan karakteristik terjadi. Ini karena pelepasan hidrogen, yang menyala dengan nyala api ungu-merah muda yang khas. Dan ketika fenolftalein ditambahkan ke air yang bereaksi dengan kalium, ia memperoleh warna merah tua, yang menunjukkan reaksi alkali dari kalium hidroksida (KOH) yang dihasilkan. Ketika logam berinteraksi dengan unsur-unsur seperti Na, Tl, Sn, Pb, Bi, senyawa intermetalik terbentuk Karakteristik potasium yang ditentukan menunjukkan perlunya mematuhi aturan dan kondisi keamanan tertentu selama penyimpanan zat. Jadi, zat tersebut harus ditutup dengan lapisan bensin, minyak tanah atau silikon. Ini dilakukan untuk sepenuhnya mengecualikan kontaknya dengan udara atau air. Perlu dicatat bahwa pada suhu kamar, logam bereaksi dengan halogen. Jika Anda memanaskannya sedikit, maka ia mudah berinteraksi dengan belerang. Jika suhu naik, kalium dapat bergabung dengan selenium dan telurium. Jika suhu dinaikkan menjadi lebih dari 200 0 C dalam atmosfer hidrogen, maka KH hidrida terbentuk, yang mampu menyala tanpa bantuan dari luar, yaitu. sendiri. Kalium tidak berinteraksi dengan nitrogen sama sekali, bahkan jika kondisi yang tepat diciptakan untuk ini (suhu dan tekanan yang meningkat). Namun, kedua zat ini dapat dibuat untuk kontak dengan mempengaruhi mereka dengan pelepasan listrik. Dalam hal ini, Anda mendapatkan kalium azida KN 3 dan kalium nitrida K 3 N. Jika grafit dan kalium dipanaskan bersama, hasilnya adalah karbida KC 8 (pada 300 ° C) dan KC 16 (pada 360 ° C). Ketika kalium dan alkohol berinteraksi, alkoholat diperoleh. Selain itu, kalium membuat proses polimerisasi olefin dan diolefin menjadi lebih cepat. Haloalkil dan haloaril bersama-sama dengan unsur kesembilan belas menghasilkan alkil kalium dan kalium aril. Tabel 2. Sifat kimia kalium Ciri Arti Sifat atom Nama, simbol, nomor Kalium / Kalium (K), 19 Massa atom (massa molar) 39.0983 (1) a. em (g / mol) Konfigurasi elektronik 4s1 jari-jari atom 235 sore Sifat kimia Jari-jari kovalen 203 sore jari-jari ion 133 sore Keelektronegatifan 0.82 (Skala Pauling) Potensial elektroda 2.92 V Keadaan oksidasi 0; +1 Energi ionisasi (elektron pertama) 418,5 (4,34) kJ / mol (eV) Sifat termodinamika zat sederhana Kepadatan (pada no.) 0,856 g / cm Suhu leleh 336.8K; 63,65 ° C Suhu didih 1047K; 773,85 ° C Ud. panas fusi 2,33 kJ / mol Ud. panas penguapan 76,9 kJ / mol Kapasitas panas molar 29,6 J / (Kmol) Volume molar 45,3 cm / mol Kisi kristal dari zat sederhana Struktur kisi Berpusat pada tubuh kubik Parameter kisi 5.332 Suhu Debye 100 K Struktur elektronik atom kalium Kalium memiliki inti atom bermuatan positif (+19). Di tengah atom ini terdapat 19 proton dan 19 neutron, yang dikelilingi oleh empat orbit, di mana 19 elektron bergerak konstan. Elektron didistribusikan dalam orbital dengan urutan sebagai berikut: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1 . Pada tingkat energi terluar atom logam, hanya ada 1 elektron valensi. Ini menjelaskan fakta bahwa mutlak dalam semua senyawa kalium memiliki valensi 1. Tidak seperti litium dan natrium, elektron ini terletak pada jarak yang lebih jauh dari inti atom. Ini adalah alasan untuk peningkatan aktivitas kimia kalium, yang tidak dapat dikatakan tentang dua logam yang disebutkan. Dengan demikian, kulit elektron terluar kalium diwakili oleh konfigurasi berikut: Meskipun ada 3 . yang kosong P- dan 3 D-orbital, keadaan tereksitasi tidak ada. Direkomendasikan untuk dibaca Tablet Jika Anda bermimpi menangis karena menipu scammers Program kantor Lelucon tentang fotografer dalam cerita dan foto Lelucon tentang fotografer instruksi Android Fitur belajar di Finlandia Apa yang Anda butuhkan untuk belajar di Finlandia Smartphone Apa yang perlu Anda ketahui dan lakukan untuk membuat makanan bermanfaat? petunjuk jendela Pergantian kerja fisik dan mental secara alami Smartphone Bunga apa yang diberikan kepada pria?