カリウムの最も重要な天然化合物はです。 カリウムの入手：方法、反応、処方、カリウムの種類とその化学的性質。 カリウム原子の電子構造
| 原子番号 | |
| 外観単体 |
シルバーホワイトのソフトメタル |
| 原子のプロパティ | |
| 原子質量 (モル質量) |
39.0983a。 e.m.（g / mol） |
| 原子半径 | |
| イオン化エネルギー （最初の電子） |
418.5（4.34）kJ / mol（eV） |
| 電子配置 | |
| 化学的特性 | |
| 共有結合半径 | |
| イオン半径 | |
| 電気陰性度 （ポーリングによる） |
|
| 電極電位 | |
| 酸化状態 | |
| 単体の熱力学的性質 | |
| 密度 | |
| モル熱容量 |
29.6 J /（K mol） |
| 熱伝導率 |
79.0 W /（m K） |
| 融点 | |
| 融合熱 |
102.5 kJ / mol |
| 沸騰温度 | |
| 蒸発熱 |
2.33 kJ / mol |
| モル体積 |
45.3cm³/ mol |
| 単体の結晶格子 | |
| 格子構造 |
立方体中心 |
| 格子定数 | |
| C /比率 | — |
| デバイ温度 | |
| K | 19 |
| 39,0983 | |
| 4秒1 | |
-最初のグループのメインサブグループの要素、D.I。メンデレーエフの化学元素の周期系の4番目の期間、 原子番号 19.記号K（ラテンカリウム）で示されます。 単体カリウム（CAS番号：7440-09-7）は、銀色の軟アルカリ金属です。 白い..。 自然界では、カリウムは他の元素との化合物、たとえば海水、および多くのミネラルにのみ含まれています。 それは空気中で非常に速く酸化し、非常に簡単に入ります 化学反応、特に水で、アルカリを形成します。 多くの点で、カリウムの化学的性質はナトリウムに非常に近いですが、生物学的機能と生物の細胞によるそれらの使用の点で、それらはまだ異なります。 カリウムという名前の歴史と由来
カリウム（より正確には、その化合物）は古くから使用されてきました。 したがって、カリ（洗剤として使用された）の生産は11世紀にすでに存在していました。 藁や木材の燃焼時に発生した灰を水で処理し、ろ過後、得られた溶液（灰汁）を蒸発させました。 乾燥残留物には、炭酸カリウムに加えて、硫酸カリウムK 2 SO 4、ソーダ、および塩化カリウムKClが含まれていました。
1807年、英国の化学者デービーは、固体苛性カリウム（KOH）の電気分解によってカリウムを分離し、名前を付けました。 「ポタシウス」（緯度。 カリウム; この名前はまだ英語、フランス語、スペイン語、ポルトガル語、ポーランド語で使用されています）。 1809年にL.V.ギルバートは「カリウム」という名前を提案しました。 カリウム、アラブから。 アルカリ-カリ）。 この名前はドイツ語になり、そこから北ヨーロッパと東ヨーロッパのほとんどの言語（ロシア語を含む）に入力され、この要素の記号を選択するときに「勝ちました」- K.
自然界のカリウムの存在
フリー状態では発生しません。 カリウムは、シルビナイトKCl NaCl、カーナライトKCl MgCl 2 6H 2 O、カリナイトKCl MgSO 4 6H 2 Oの一部であり、一部の植物の灰にも炭酸塩K 2 CO 3（カリ）の形で存在します。 カリウムはすべての細胞の一部です（以下のセクションを参照） 生物学的役割).
カリウム-カリウムを摂取する
カリウムは、他のアルカリ金属と同様に、溶融塩化物またはアルカリの電気分解によって生成されます。 塩化物は融点が高い（600-650°C）ため、炭酸飲料またはカリ（最大12％）を添加したストレートアルカリの電気分解がより頻繁に実行されます。 溶融塩化物の電気分解中に、溶融カリウムがカソードで放出され、塩素がアノードで放出されます。
K + + e-→K
2Cl --- 2e-→Cl2
アルカリの電気分解中に、溶融カリウムもカソードで放出され、酸素はアノードで放出されます。
4OH --- 4e-→2H2 O + O 2
溶融物からの水はすぐに蒸発します。 カリウムが塩素や酸素と相互作用するのを防ぐために、陰極は銅でできており、その上に銅のシリンダーが配置されています。 得られた溶融形態のカリウムは、シリンダーに集められます。 アノードは、ニッケル（アルカリの電気分解用）またはグラファイト（塩化物の電気分解用）のシリンダーの形でも作られています。
カリウムの物性
カリウムは、新たに形成された表面に特徴的な光沢を持つ銀色の物質です。 とても軽くて溶けやすいです。 それは水銀に比較的よく溶解し、アマルガムを形成します。 バーナーの炎に添加すると、カリウム（およびその化合物）が炎を特徴的なピンクバイオレット色に着色します。
カリウムの化学的性質
カリウムは、他のアルカリ金属と同様に、典型的な金属特性を示し、非常に反応性が高く、電子を容易に供与します。
強力な還元剤です。 それは酸素と非常に活発に結合するので、酸化物は形成されませんが、超酸化カリウムKO 2（またはK 2 O 4）が形成されます。 水素雰囲気で加熱すると、水素化カリウムKHが生成されます。 それはすべての非金属とよく相互作用し、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、リン化物などを形成するだけでなく、水（反応は爆発で進行します）、さまざまな酸化物や塩などの複雑な物質とも相互作用します。 この場合、それらは他の金属を自由状態に還元します。
カリウムは灯油の層の下に貯蔵されています。
酸化カリウムと過酸化カリウム
カリウムが大気中の酸素と相互作用すると、酸化物は形成されませんが、過酸化物とスーパーオキシドが形成されます。
酸化カリウム酸素をほとんど含まない環境で金属を180°Cを超えない温度に加熱するか、超酸化カリウムと金属カリウムの混合物を加熱することによって得ることができます。
酸化カリウムは、顕著な基本特性を持ち、水、酸、および 酸性酸化物..。 それらには実用的な意味はありません。 過酸化物は黄白色の粉末で、水によく溶けてアルカリと過酸化水素を形成します。
二酸化炭素を酸素と交換する特性は、防毒マスクや潜水艦で使用されます。 超酸化カリウムと過酸化ナトリウムの等モル混合物が吸収剤として使用されます。 混合物が等モルでない場合、過酸化ナトリウムが過剰になると、放出されるよりも多くのガスが吸収され（2倍量のCO 2が吸収されると、1倍量のO 2が放出されます）、圧力は 限られたスペース超酸化カリウムが過剰になると（2倍量のCO 2が吸収されると、3倍量のO 2が放出されます）、吸収されるよりも多くのガスが放出され、圧力が上昇します。
等モル混合物（Na 2 O 2：K 2 O 4 = 1：1）の場合、吸収されるガスと放出されるガスの量は等しくなります（4つの量のCO 2が吸収されると、4つの量のO2が放出されます） ）。
過酸化物は強力な酸化剤であるため、繊維産業で布地を漂白するために使用されます。
過酸化物は、二酸化炭素を含まない空気中で金属を煆焼することによって得られます。
水酸化物カリウム
水酸化カリウム（または 苛性カリウム）は、360°Cで溶ける、真っ白で不透明な吸湿性の高い結晶です。 水酸化カリウムはアルカリです。 それは水によく溶けて、たくさんの熱を発します。 20°Cでの苛性カリウムの100gの水への溶解度は112gです。
カリウムの使用
- カリウムとナトリウムの合金は、室温で液体であり、閉鎖系、たとえば高速炉を使用する原子力発電所の冷却材として使用されます。 さらに、ルビジウムとセシウムを含む液体合金が広く使用されています。 ナトリウム12％、カリウム47％、セシウム41％の組成の合金は、-78°Cという記録的な低融点を持っています。
- カリウム化合物は最も重要な生体元素であるため、肥料として使用されます。
- カリウム塩は、比較的高いコストにもかかわらず、対応するナトリウム塩よりも溶解性が高いことが多く、したがって、増加した電流密度で電解質の集中的な仕事を提供するため、電気めっきで広く使用されています。
重要な接続
バーナーの炎の中のカリウムイオンの炎の紫色
- 臭化カリウム-医学で使用され、神経系の鎮静剤として使用されます。
- 水酸化カリウム（苛性カリウム）-アルカリ電池やガスの乾燥に使用されます。
- 炭酸カリウム（カリ）-ガラス溶融の肥料として使用されます。
- 塩化カリウム（シルビン、「カリウム塩」）-肥料として使用されます。
- 硝酸カリウム（硝酸カリウム）は、黒色火薬の成分である肥料です。
- 過塩素酸カリウムと塩素酸塩（バートホレットの塩）は、マッチ、ロケットパウダー、照明装薬、爆薬、電気めっきの製造に使用されます。
- 二クロム酸カリウム（chrompik）は強力な酸化剤であり、化学皿の洗浄や皮革加工（なめし）用の「クロム混合物」の調製に使用されます。 また、アンモニア、硫化水素、ホスフィンからアセチレン植物のアセチレンを精製するためにも使用されます。
- 過マンガン酸カリウムは、医学の防腐剤として、また実験室で酸素を生成するために使用される強力な酸化剤です。
- 圧電素子としての酒石酸カリウムナトリウム（ロッシェル塩）。
- レーザー技術における単結晶の形のリン酸二水素カリウムおよびリン酸二水素カリウム。
- 過酸化カリウムと超酸化カリウムは、潜水艦の空気再生や防毒マスク（酸素を放出して二酸化炭素を吸収）に使用されます。
- フルオロホウ酸カリウムは、鋼や非鉄金属をろう付けするための重要なフラックスです。
- シアン化カリウムは、電気めっき（銀メッキ、金メッキ）、金鉱採掘、鋼の窒化炭化に使用されます。
- カリウムは過酸化カリウムとともに、水の水素と酸素への熱化学的分解に使用されます（カリウムサイクル「フランスガス公社」、フランス）。
生物学的役割
カリウムは、特に植物界では不可欠な栄養素です。 土壌中のカリウムが不足すると、植物の発育が非常に悪くなり、収量が減少するため、抽出されたカリウム塩の約90％が肥料として使用されます。
人体のカリウム
カリウムは主に細胞内に見られ、細胞間空間の最大40倍です。 細胞が機能している間、過剰なカリウムは細胞質を離れます。したがって、濃度を維持するには、ナトリウム-カリウムポンプを使用してポンプで戻す必要があります。
カリウムとナトリウムは機能的に相互に関連しており、次の機能を実行します。
- 膜電位と筋収縮の出現のための条件の作成。
- 血液の浸透圧濃度を維持します。
- 酸塩基バランスの維持。
- 水収支の正常化。
- 膜輸送を提供します。
- さまざまな酵素の活性化。
- 心臓のリズムの正常化。
子供に推奨される1日あたりのカリウム含有量は600〜1700ミリグラム、大人には1800〜5000ミリグラムです。 カリウムの必要性は 総重量身体、身体活動、生理的状態、居住地の気候。 嘔吐、長期の下痢、大量の発汗、および利尿薬の使用は、カリウムの体の必要性を高めます。
主な食料源は、ドライアプリコット、メロン、豆、キウイ、ジャガイモ、アボカド、バナナ、ブロッコリー、肝臓、牛乳、ナッツバター、柑橘系の果物、ブドウです。 魚や乳製品にはカリウムがたくさん含まれています。
吸収は小腸で起こります。 カリウムの同化はビタミンB6によって促進され、アルコールによっては困難です。
カリウムが不足すると、低カリウム血症が発症します。 心臓と骨格筋の障害が発生します。 カリウム欠乏症が長引くと、急性神経痛を引き起こす可能性があります。
カリウム
カリウム-わたし; NS。[アラブ。 カリ]化学元素（K）、炭酸塩（カリ）から抽出された銀白色の金属。
◁ カリウム、th、th。 K番目の預金。 K番目の塩。カリ、th、th。 K番目の業界。 K番目の肥料。
カリウム（緯度カリウム）、周期系のグループIの化学元素は、アルカリ金属を指します。 アラビア語のアルカリからの名前はカリ（木灰から抽出された古くから知られているカリウム化合物）です。 シルバーホワイトメタル、柔らかく、可融性。 密度0.8629g / cm 3、 NS pl63.51ºC。 空気中で急速に酸化し、水と爆発的に反応します。 地殻の有病率では、7位を占めています（鉱物：シルビン、カイナイト、カーナライトなど。カリウム塩を参照）。 それは植物や動物の有機体の組織の一部です。 抽出された塩の約90％が肥料として使われています。 金属カリウムは、化学電流源で、電子管のゲッターとして、超酸化カリウムKO2を得るために使用されます。 合金KとNa-原子炉の冷却材。
カリウムPOTASSIUM（lat。Kalium）、K（「カリウム」と読みます）、原子番号19、原子量39.0983の化学元素。
カリウムは2つの安定核種として自然に発生します (CM。核種）：39 K（93.10質量％）および41 K（6.88％）、および1つの放射性40 K（0.02％）。 カリウム40の半減期T1 / 2は、ウラン238のT 1/2の約3分の1であり、12.8億年です。 カリウム40のb崩壊では、安定したカルシウム40が形成され、電子捕獲の種類による崩壊では (CM。電子捕獲）不活性ガスアルゴン-40が生成されます。
カリウムはアルカリ金属です (CM。アルカリ金属）..。 メンデレーエフの周期系では、カリウムはサブグループIAの第4周期の場所を占めています。 外側の電子層の構成4 NS 1、したがってカリウムは常に+1の酸化状態を示します（価数I）。
カリウムの原子半径は0.227nm、K +イオンの半径は0.133nmです。 カリウム原子の連続イオン化のエネルギーは4.34および31.8eVです。 電気陰性度 (CM。電気的否定性） Pauling 0.82によるカリウム。これは、その顕著な金属特性を示しています。
無料-柔らかく、軽く、銀色の金属。
発見履歴
最も近い化学類似体であるナトリウムのようなカリウム化合物 (CM。ナトリウム）、古くから知られており、人間の活動のさまざまな分野での応用が見出されています。 しかし、これらの金属自体は、英国の科学者G. Davyの実験中に、1807年にのみ自由状態で最初に分離されました。 (CM。 DEVIハンフリー）..。 デイビーは、電流源としてガルバニ電池を使用して、カリ溶融物の電気分解を実行しました (CM。カリ）と苛性ソーダ (CM。苛性ソーダ）このようにして、彼が「カリウム」（したがって、英語圏の国々とフランスで保存されているカリウムという名前）と「ナトリウム」と呼んだ金属カリウムとナトリウムを分離しました。 1809年、英国の化学者L. V. Gilbertは、「カリウム」という名前を提案しました（アラビア語のアルカリ-カリから）。
自然の中にいる
地殻のカリウム含有量は2.41質量％であり、カリウムは地殻の上位10の最も一般的な元素の1つです。 カリウムを含む主要ミネラル：シルビン (CM。シルビン） KCl（52.44％K）、シルビナイト（Na、K）Cl（この鉱物は、塩化カリウムKClと塩化ナトリウムNaClの結晶の緊密に圧縮された機械的混合物です）、カーナライト (CM。カーナライト） KCl MgCl 2 6H 2 O（35.8％K）、さまざまなアルミノケイ酸塩 (CM。アルミノケイ酸塩）カリウム、カリナイトを含む (CM。カリナイト） KCl MgSO 4 3H 2 O、ポリハライト (CM。雑鹵石） K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O、明礬石 (CM。明礬石） KAl 3（SO 4）2（OH）6。 海水には約0.04％のカリウムが含まれています。
受信
現在、カリウムは液体ナトリウム溶融KOH（380-450°C）またはKCl（760-890°C）と相互作用することによって得られます。
Na + KOH = NaOH + K
カリウムは、K 2 CO3と混合したKCl溶融物を700°Cに近い温度で電気分解することによっても得られます。
2KCl = 2K + Cl 2
カリウムは真空蒸留によって不純物から除去されます。
物理的及び化学的性質
金属カリウムは柔らかく、ナイフで簡単に切ることができ、プレスやローリングに適しています。 立方体中心の立方格子、パラメータを持っています NS= 0.5344nm。 カリウムの密度は水の密度よりも低く、0.8629 g / cm3に相当します。 すべてのアルカリ金属と同様に、カリウムは容易に溶け（融点63.51°C）、比較的低い加熱（カリウムの沸点761°C）でも蒸発し始めます。
カリウムは、他のアルカリ金属と同様に、化学的に非常に反応性があります。 大気中の酸素と容易に相互作用して、主にK 2 O2過酸化物とKO2スーパーオキシド（K 2 O 4）からなる混合物を形成します。
2K + O 2 = K 2 O 2、K + O 2 = KO2。
空気中で加熱すると、カリウムは赤紫の炎で燃えます。 水と希酸で、カリウムは爆発と相互作用します（結果として生じる水素が発火します）：
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
この相互作用の間に、酸素含有酸を減らすことができます。 たとえば、硫酸の硫黄原子はS、SO2またはS2–に還元されます。
8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H2O。
200〜300°Cに加熱すると、カリウムは水素と反応して塩のような水素化物KHを形成します。
2K + H 2 = 2KH
ハロゲンあり (CM。ハロゲン）カリウムは爆発と相互作用します。 カリウムは窒素と相互作用しないことに注意するのは興味深いことです。
他のアルカリ金属と同様に、カリウムは液体アンモニアに容易に溶解して青色の溶液を形成します。 この状態では、カリウムがいくつかの反応に使用されます。 貯蔵中、カリウムはゆっくりとアンモニアと反応してアミドKNH2を形成します。
2K + 2NH 3fl。 = 2KNH 2 + H 2
最も重要なカリウム化合物は、K 2 O酸化物、K 2 O 2過酸化カリウム、K 2 O 4スーパーオキシド、KOH水酸化物、KIヨウ化物、K 2 CO 3炭酸塩、およびKCl塩化物です。
酸化カリウムK2 Oは通常、過酸化物と金属カリウムの反応によって間接的に得られます。
2K + K 2 O 2 = 2K 2 O
この酸化物は顕著な基本特性を示し、水と容易に反応して水酸化カリウムKOHを形成します。
K 2 O + H 2 O = 2KOH
水酸化カリウム、または苛性カリウムは、水に容易に溶解します（20°Cで最大49.10重量％）。 得られた溶液は、アルカリに関連する非常に強塩基です（ CM。アルカリ）。 KOHは酸性および両性酸化物と反応します。
SO 2 + 2KOH = K 2 SO 3 + H 2 O、
Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O = 2K（これが溶液中での反応の進行方法です）および
Al 2 O 3 + 2KOH = 2KAlO 2 + H 2 O（これは試薬が溶けたときに反応がどのように進行するかです）。
業界では、水酸化カリウムKOHは、イオン交換膜とダイアフラムを使用してKClまたはK 2 CO3の水溶液を電気分解することによって得られます。
2KCl + 2H 2 O = 2KOH + Cl 2 + H 2、
または、K 2 CO3またはK2 SO 4の溶液とCa（OH）2またはBa（OH）2との交換反応によるものです。
K 2 CO 3 + Ba（OH）2 = 2KOH + BaCO 3
固体の水酸化カリウムまたはその溶液の滴が皮膚や目に触れると、皮膚や粘膜に重度の火傷を負います。したがって、これらの腐食性物質の取り扱いは、保護メガネと手袋を使用してのみ行う必要があります。 保管中、水酸化カリウムの水溶液はガラスを破壊し、溶融物は磁器を破壊します。
炭酸カリウムK2 CO 3（一般名はカリ）は、水酸化カリウム溶液を二酸化炭素で中和することによって得られます。
2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H2O。
カリは、いくつかの植物の灰にかなりの量で見られます。
応用
金属カリウムは、化学電流源の電極の材料です。 カリウムと別のアルカリ金属の合金-ナトリウムは熱媒体として使用されます (CM。ヒートキャリア）原子炉で。
金属カリウムよりもはるかに大規模に、その化合物が使用されます。 カリウムは植物のミネラル栄養の重要な成分であり、正常な発育のためにかなりの量を必要とするため、カリ肥料が広く使用されています (CM。カリウム肥料）：塩化カリウムKCl、硝酸カリウム、または硝酸カリウム、KNO 3、カリK 2 CO3およびその他のカリウム塩。 カリは、特殊な光学ガラスの製造、ガスの精製における硫化水素の吸収剤、脱水剤、皮革のなめしにも使用されます。
NS 医薬品ヨウ化カリウムKIが用途を見つけます。 ヨウ化カリウムは、写真撮影や微量栄養素肥料としても使用されています。 過マンガン酸カリウムKMnO4（「過マンガン酸カリウム」）の溶液が消毒剤として使用されます。
岩石中の放射性40Kの含有量に応じて、それらの年代が決定されます。
体内のカリウム
カリウムは最も重要な栄養素の1つです (CM。生体要素）、すべての生物のすべての細胞に常に存在します。 カリウムイオンK +はイオンチャネルの働きに関与しています (CM。イオンチャネル）生体膜の透過性の調節 (CM。生体膜）、神経インパルスの生成と伝導、心臓や他の筋肉の活動の調節、さまざまな代謝プロセス。 動物や人間の組織中のカリウムの含有量は、副腎のステロイドホルモンによって調節されています。 人体（体重70kg）には平均して約140gのカリウムが含まれています。 したがって、食物のある通常の生活では、体は1日あたり2〜3gのカリウムを摂取する必要があります。 レーズン、ドライアプリコット、エンドウ豆などの食品はカリウムが豊富です。
カリウム金属の取り扱いの特徴
金属カリウムは非常に重度の皮膚のやけどを引き起こす可能性があります。カリウムの最小粒子が目に入ると、視力を失うことで重度の損傷が発生するため、保護手袋と眼鏡を使用した場合にのみ金属カリウムを使用できます。 発火したカリウムに鉱油を注ぐか、タルクとNaClの混合物で覆います。 カリウムは、密閉された鉄の容器に入れて、脱水した灯油または鉱油の層の下に保管します。
百科事典辞典. 2009 .
同義語:他の辞書にある「カリウム」とは何かをご覧ください。
カリウム40 ...ウィキペディア
ノボラチンスク。 アラブ人のカリウム。 カリ、アルカリ。 カリウムベースを構成する柔らかくて軽い金属。 1807年にDeviによって発見されました。 ロシア語で使われるようになった25,000の外国語の説明とそのルーツの意味。 ミケルソン西暦1865年。......。 ロシア語の外国語の辞書
-（カリウム）、K、周期表のグループIの化学元素、原子番号19、原子量39.0983; アルカリ金属を指します。 tm63.51shC。 生体内では、カリウムが主要な細胞内陽イオンであり、生体電気の生成に関与しています... ... 現代の百科事典
カリウム-（カリウム、s。カリウム）、化学。 要素、文字。 K、原子番号19、銀白色、光沢のある金属、通常のtaでワックスの密度を持っています。 1807年にDeviによってオープンされました。 v。 20°0.8621、原子量39.1、一価; 融点..。 偉大な医学典範
カリウム-（カリウム）、K、周期表のグループIの化学元素、原子番号19、原子量39.0983; アルカリ金属を指します。 m.p.63.51°C。 生体内では、カリウムが主要な細胞内陽イオンであり、生体電気の生成に関与しています... ... 図解百科事典辞書
-（記号K）、アルカリ金属に関連する一般的な化学元素。 1807年にハンフリーデービー卿によって最初に分離されました。その主な鉱石は、シルバイト（塩化カリウム）、カーナライト、およびポリハライトです。 カリウムは原子力の冷却剤です... 科学技術百科事典辞書
夫。 カリウム、カリウムのベースを構成する金属で、ナトリウム（ナトリウム）と非常によく似ています。 Kali Wed、neskl。、植物性アルカリまたはアルカリ性塩; 炭酸カリウム、純粋なカリ。 カリウム、カリウムに関連しています。 カリウムを含むカリスティ。 賢明な...... ダールの説明辞書-POTASSIUM、カリウム、pl。 いいえ、夫。、およびカーリー、neskl。、cf。 （アラビアカリ）（化学）。 化学元素は、炭酸塩から抽出された銀白色のアルカリ金属です。 ウシャコフの説明辞書。 D.N. ウシャコフ。 1935 1940..。 ウシャコフの一辞書
意味
カリウム-周期表の19番目の要素。 指定はラテン語の「カリウム」からのKです。 第4期、IAグループに位置します。 金属を指します。 核電荷は19です。
カリウムは自由な状態では自然には発生しません。 最も重要なカリウム鉱物は、シルビナイトKCl、シルビナイトNaCl×KCl、カーナライトKCl×MgCl2×6H2 O、カリナイトKCl×MgSO4×3H2Oです。
カリウムは、単純な物質として、体の中心に結晶格子を持つ光沢のある銀灰色の金属（図1）です。 非常に反応性の高い金属：空気中で急速に酸化し、砕けやすい反応生成物を形成します。
米。 1.カリウム。 外観。
カリウムの原子量と分子量
物質の相対分子量（M r）は、特定の分子の質量が炭素原子の質量の1/12より大きい回数を示す数値です。 元素の相対原子質量（A r）-化学元素の平均原子質量が炭素原子の質量の1/12を超える回数。
遊離状態ではカリウムは単原子K分子の形で存在するため、その原子質量と分子量の値は一致します。 それらは39.0983に等しい。
カリウム同位体
自然界では、カリウムは2つの安定同位体39Kと41Kの形をとることができることが知られています。それらの質量数はそれぞれ39と41です。 39 Kのカリウム同位体の核には19個の陽子と20個の中性子が含まれ、41Kの同位体には同じ数の陽子と22個の中性子が含まれています。
質量数が32から55のカリウムの人工同位体があり、その中で最も安定しているのは40 Kで、半減期は1.248×109年です。
カリウムイオン
カリウム原子の外部エネルギーレベルには、原子価である1つの電子があります。
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s1。
化学的相互作用の結果として、カリウムはその唯一の価電子を放棄します。 はそのドナーであり、正に帯電したイオンに変わります。
K 0-1e→L +。
カリウムの分子と原子
遊離状態では、カリウムは単原子分子Lの形で存在します。カリウムの原子と分子を特徴付けるいくつかの特性を示しましょう。
問題解決の例
例1
例2
| エクササイズ | 20 mlのアルカリ溶液を調製するために必要な水酸化カリウムの質量を計算します（KOHの質量分率20％、密度1.22 g / ml）。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 解決 | 水酸化カリウム溶液の質量を求めます：K-カリウム  カリウム（lat。Kalium）、K（「カリウム」と読みます）、原子番号19、原子量39.0983の化学元素。 カリウムは、39 K（93.10質量％）と41 K（6.88％）の2つの安定核種、および1つの放射性40 K（0.02％）の形で自然に発生します。 カリウム40の半減期T1 / 2は、ウラン238のT 1/2の約3分の1であり、12.8億年です。 で NSカリウム40の崩壊は安定したカルシウム40を形成し、電子捕獲の種類による崩壊の間に、不活性ガスのアルゴン40が形成されます。 2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2 8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H2O。 200〜300°Cに加熱すると、カリウムは水素（H）と反応して、塩のような水素化物KHを形成します。 受信：現在、カリウムは液体ナトリウム（Na）溶融KOH（380-450°C）またはKCl（760-890°C）と相互作用することによって得られます。 Na + KOH = NaOH + K カリウムは、K 2 CO3と混合したKCl溶融物を700°Cに近い温度で電気分解することによっても得られます。 2KCl = 2K + Cl 2 カリウムは真空蒸留によって不純物から除去されます。 応用：金属カリウムは、化学電流源の電極の材料です。 カリウムと別のアルカリ金属であるナトリウム（Na）の合金は、原子炉の冷却材として使用されます。 金属カリウムよりもはるかに大規模に、その化合物が使用されます。 カリウムは植物のミネラル栄養の重要な成分であり（これは抽出されたカリウム塩の約90％を占めます）、正常な発達のためにかなりの量を必要とするため、カリウム肥料が広く使用されています：塩化カリウムKCl、硝酸カリウム、またはカリウム硝酸カリウム、KNO 3、カリK 2 CO3およびその他のカリウム塩。 カリは、特殊な光学ガラスの製造、ガスの精製における硫化水素の吸収剤、脱水剤、皮革のなめしにも使用されます。 ヨウ化カリウムKIは薬として使用されます。 ヨウ化カリウムは、写真撮影や微量栄養素肥料としても使用されています。 過マンガン酸カリウムKMnO4（「過マンガン酸カリウム」）の溶液が消毒剤として使用されます。 生物学的役割：カリウムは、すべての生物のすべての細胞に常に存在する最も重要な生体要素の1つです。 カリウムイオンK +は、さまざまな代謝プロセスにおいて、イオンチャネルの働きと生体膜の透過性の調節、神経インパルスの生成と伝導、心臓や他の筋肉の活動の調節に関与しています。 動物や人間の組織中のカリウムの含有量は、副腎のステロイドホルモンによって調節されています。 人体（体重70kg）には平均して約140gのカリウムが含まれています。 したがって、食物のある通常の生活では、体は1日あたり2〜3gのカリウムを摂取する必要があります。 レーズン、ドライアプリコット、エンドウ豆などの食品はカリウムが豊富です。 カリウムはメンデレーエフの周期系に19番目の数で含まれている元素です。 物質は通常示されます 大文字 K（ラテン語カリウムから）。 ロシアの化学命名法では、G.I。のおかげで元素の本名が表示されました。 1831年のヘス。 当初、カリウムは「アルカリ」と呼ばれていました。これはアラビア語で「植物の灰」を意味します。 この物質の最初の生産の材料となったのは苛性カリウムでした。 次に、苛性カリウムは、植物の燃焼生成物（炭酸カリウム）であるカリから抽出されました。 H.デービーはその発見者になりました。 炭酸カリウムは現代の洗剤の原型であることに注意する必要があります。 後に使用される肥料に使用されました 農業、ガラスの製造およびその他の目的で。 現在、カリは 栄養補助食品、正式な登録を通過し、彼らは完全に異なる方法でカリウムを抽出することを学びました。 自然界では、カリウムは他の元素との化合物の形でのみ見つけることができます（例えば、 海水、または鉱物）、その自由な形はまったく発生しません。 かなり短時間で屋外で酸化するだけでなく、化学反応を起こすことができます（たとえば、カリウムが水と相互作用すると、アルカリが形成されます）。
カリウムの説明単体のカリウムはアルカリ金属です。 銀白色が特徴です。 シャインは瞬時に新鮮な表面に現れます。 カリウムは溶けやすい柔らかい金属です。 物質またはその化合物がバーナーの炎に置かれると、火はピンクバイオレット色になります。 カリウムの物性カリウムは非常に柔らかい金属で、通常のナイフで簡単に切ることができます。 そのブリネル硬さは400kn / m 2（または0.04 kgf / mm 2）です。 体心立方結晶格子（5 = 5.33 A）を持っています。 その密度は0.862g / cm 3（200С）です。 物質は63.550Сの温度で溶け始め、7600Сで沸騰します。それは8.33 * 10 -5（0-500С）に等しい熱膨張係数を持っています。 20°Cの温度での比熱は741.2J /（kg * K）または0.177 cal /（g * 0 C）です。 同じ温度で、7.118 * 10-8オーム* mに等しい比電気抵抗があります。 金属の電気抵抗の温度係数は5.8 * 10-15です。 カリウムは立方晶系の結晶を形成します、空間群I m3m、セルパラメータ NS= 0.5247 nm、Z = 2。 化学的特性カリウムはアルカリ金属です。 この点で、カリウムの金属特性は通常、他の同様の金属と同じように現れます。 この元素は強力な化学活性を示し、さらに強力な還元剤としても機能します。前述のように、金属は表面に膜が現れることから明らかなように、空気と活発に反応し、その結果、その色が変化します。鈍くなる。 この反応は肉眼で観察できます。 カリウムが十分に長い間大気と接触している場合、カリウムが完全に破壊される可能性があります。 水と反応すると、特徴的な爆発が起こります。 これは、特徴的なピンクがかった紫色の炎で発火する水素の放出によるものです。 また、カリウムと反応する水にフェノールフタレインを加えると、深紅色になり、水酸化カリウム（KOH）のアルカリ反応を示します。 金属がNa、Tl、Sn、Pb、Biなどの元素と相互作用すると、金属間化合物が形成されます カリウムの特定の特性は、物質の保管中に特定の安全規則および条件を遵守する必要があることを示しています。 したがって、物質はガソリン、灯油、またはシリコーンの層で覆われている必要があります。 これは、空気や水との接触を完全に排除するために行われます。 室温では、金属はハロゲンと反応することに注意してください。 少し加熱すると硫黄と容易に相互作用します。 温度が上昇すると、カリウムはセレンやテルルと結合することができます。 水素雰囲気中で温度が200℃以上に上昇すると、KH水素化物が形成され、補助なしで発火することができます。 自分で。 カリウムは、適切な条件（温度と圧力の上昇）が作成されたとしても、窒素とはまったく相互作用しません。 ただし、これら2つの物質は、放電に影響を与えることで接触させることができます。 この場合、アジ化カリウムKN3と窒化カリウムK3 Nが得られます。グラファイトとカリウムを一緒に加熱すると、炭化物KC 8（300°C）とKC 16（360°C）になります。 カリウムとアルコールが相互作用すると、アルコール酸塩が得られます。 さらに、カリウムはオレフィンとジオレフィンの重合プロセスをはるかに速くします。 ハロアルキルとハロアリールは、19番目の元素と一緒になってカリウムアルキルとカリウムアリールを生成します。
カリウム原子の電子構造カリウムは正に帯電した原子核（+19）を持っています。 この原子の真ん中には19個の陽子と19個の中性子があり、それらは4つの軌道に囲まれており、19個の電子が絶えず動いています。 電子は次の順序で軌道に分布します。
金属原子の外部エネルギーレベルでは、1つの価電子しかありません。 これは、すべての化合物でカリウムの原子価が1であるという事実を説明しています。リチウムやナトリウムとは異なり、この電子は原子核から遠く離れた場所にあります。 これがカリウムの化学活性が増加する理由であり、言及された2つの金属については言えません。 したがって、カリウムの外側の電子殻は次の構成で表されます。 欠員の存在にもかかわらず3 NS-および3 NS-軌道、励起状態はありません。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||