Svarbiausias natūralus kalio junginys yra. Kalio gavimas: metodai, reakcijos, formulės, kalio rūšys ir jo cheminės savybės. Elektroninė kalio atomo struktūra

- pirmosios grupės pagrindinio pogrupio elementas, ketvirtasis periodinės D.I. Mendelejevo cheminių elementų sistemos laikotarpis, su atominis skaičius 19. Jis žymimas simboliu K (lot. Kalium). Paprasta medžiaga kalis (CAS numeris: 7440-09-7) yra minkštas sidabrinis šarminis metalas balta... Gamtoje kalio yra tik junginiuose su kitais elementais, pavyzdžiui, jūros vandenyje, taip pat daugelyje mineralų. Jis labai greitai oksiduojasi ore ir labai lengvai patenka cheminės reakcijos, ypač su vandeniu, sudaro šarmą. Kalio cheminės savybės daugeliu atžvilgių yra labai panašios į natrį, tačiau pagal biologinę funkciją ir jų naudojimą gyvų organizmų ląstelėse jos vis tiek skiriasi. Kalio pavadinimo istorija ir kilmė

Kalis (tiksliau, jo junginiai) buvo naudojamas nuo seniausių laikų. Taigi, kalio (kuris buvo naudojamas kaip ploviklis) gamyba jau egzistavo XI amžiuje. Pelenai, susidarę deginant šiaudus ar medieną, buvo apdoroti vandeniu, o gautas tirpalas (šarmas) po filtravimo buvo išgarintas. Sausoje liekanoje, be kalio karbonato, buvo kalio sulfato K 2 SO 4, sodos ir kalio chlorido KCl.

1807 m. Anglų chemikas Davy izoliavo kalį elektrolizuodamas kietą kaustinį kalį (KOH) ir pavadino jį "Potassius"(lat. kalio; šis pavadinimas vis dar vartojamas anglų, prancūzų, ispanų, portugalų ir lenkų kalbomis). 1809 metais L. V. Gilbertas pasiūlė pavadinimą „kalis“ (lot. kalium, iš arabų. al -kali - kalis). Šis pavadinimas pateko į vokiečių kalbą, iš ten į daugelį Šiaurės ir Rytų Europos kalbų (įskaitant rusų) ir „laimėjo“ renkantis šio elemento simbolį - K.

Kalio buvimas gamtoje

Nepasireiškia laisvoje būsenoje. Kalis yra silvinito KCl NaCl, karnallito KCl MgCl 2 6H 2 O, kainito KCl MgSO 4 6H 2 O dalis, taip pat yra kai kurių augalų pelenuose karbonato K 2 CO 3 (kalio) pavidalu. Kalis yra visų ląstelių dalis (žr Biologinis vaidmuo).

Kalis - gauti kalio

Kalis, kaip ir kiti šarminiai metalai, gaminamas elektrolizuojant išlydytus chloridus ar šarmus. Kadangi chloridų lydymosi temperatūra yra aukštesnė (600–650 ° C), dažniau atliekama ištiesintų šarmų elektrolizė, pridedant sodos arba kalio (iki 12%). Elektrolizuojant išlydytus chloridus, katode išsiskiria išlydytas kalis, o anode - chloras:
K + + e - → K.
2Cl - - 2e - → Cl 2

Elektrolizuojant šarmus, katode taip pat išsiskiria išlydytas kalis, o anode - deguonis:
4OH - - 4e - → 2H 2 O + O 2

Vanduo iš lydalo greitai išgaruoja. Kad kalis nesąveikautų su chloru ar deguonimi, katodas pagamintas iš vario, o virš jo yra varinis cilindras. Gautas išlydytas kalis surenkamas į cilindrą. Anodas taip pat pagamintas iš nikelio cilindro (šarmų elektrolizei) arba grafito (chloridų elektrolizei).

Fizinės kalio savybės

Kalis yra sidabrinė medžiaga, turinti būdingą blizgesį ant ką tik suformuoto paviršiaus. Jis yra labai lengvas ir lengvai tirpsta. Jis santykinai gerai ištirpsta gyvsidabre, sudarydamas amalgamas. Kalis (taip pat jo junginiai), pridedamas prie degiklio liepsnos, suteikia liepsnai būdingą rausvai violetinę spalvą.

Cheminės kalio savybės

Kalis, kaip ir kiti šarminiai metalai, pasižymi būdingomis metalinėmis savybėmis ir yra labai reaktyvus, lengvai dovanojantis elektronus.

Tai galingas reduktorius. Jis taip aktyviai derinamas su deguonimi, kad nesusidaro oksidas, o kalio superoksidas KO 2 (arba K 2 O 4). Kaitinant vandenilio atmosferoje susidaro kalio hidridas KH. Jis gerai sąveikauja su visais nemetalais, sudarydamas halogenidus, sulfidus, nitridus, fosfidus ir kt., Taip pat su sudėtingomis medžiagomis, tokiomis kaip vanduo (reakcija vyksta sprogimo metu), įvairiais oksidais ir druskomis. Tokiu atveju jie redukuoja kitus metalus iki laisvos būsenos.

Kalis laikomas po žibalo sluoksniu.

Kalio oksidai ir kalio peroksidai

Kai kalis sąveikauja su atmosferos deguonimi, susidaro ne oksidas, o peroksidas ir superoksidas:

Kalio oksidas gali būti gaunamas kaitinant metalą iki ne aukštesnės kaip 180 ° C temperatūros aplinkoje, kurioje yra labai mažai deguonies, arba kaitinant kalio superoksido mišinį su metaliniu kaliu:

Kalio oksidai turi ryškias pagrindines savybes, smarkiai reaguoja su vandeniu, rūgštimis ir rūgščių oksidų... Jie neturi praktinės prasmės. Peroksidai yra gelsvai balti milteliai, kurie gerai ištirpsta vandenyje ir sudaro šarmus bei vandenilio peroksidą:

Savybė iškeisti anglies dioksidą į deguonį naudojama izoliacinėms dujų kaukėms ir povandeniniams laivams. Kaip absorberis naudojamas ekvimolinis kalio superoksido ir natrio peroksido mišinys. Jei mišinys nėra ekvimolinis, tada, jei yra per didelis natrio peroksido kiekis, absorbuojama daugiau dujų nei išleidžiama (kai sugeriami du tūriai CO 2, išsiskiria vienas tūris O 2) ir slėgis uždara erdvė lašai, o esant kalio superoksido pertekliui (kai absorbuojami du tūriai CO 2, išsiskiria trys tūriai O 2), išsiskiria daugiau dujų nei absorbuojama, ir slėgis pakils.

Jei yra ekvimolinis mišinys (Na 2 O 2: K 2 O 4 = 1: 1), absorbuotų ir išmetamų dujų tūris bus lygus (kai sugeriami keturi tūriai CO 2, išsiskiria keturi tūriai O 2 ).

Peroksidai yra stiprūs oksidatoriai, todėl jie naudojami audiniams balinti tekstilės pramonėje.

Peroksidai gaunami kalcinuojant metalus ore, išlaisvintame iš anglies dioksido.

Kalio hidroksidai

Kalio hidroksidas (arba kaustinis kalis) yra balti, nepermatomi, labai higroskopiški kristalai, tirpstantys 360 ° C temperatūroje. Kalio hidroksidas yra šarmas. Jis gerai ištirpsta vandenyje, išskirdamas daug šilumos. Kaustinio kalio tirpumas 20 ° C temperatūroje 100 g vandens yra 112 g.

Kalio vartojimas

• Kalio ir natrio lydinys, skystas kambario temperatūroje, naudojamas kaip aušinimo skystis uždarose sistemose, pavyzdžiui, atominėse elektrinėse, kuriose naudojami greiti neutronai. Be to, plačiai naudojami jo skysti lydiniai su rubidiu ir ceziu. Lydinio, kurio sudėtyje yra 12%natrio, 47%kalio ir 41%cezio, lydymosi temperatūra yra rekordiškai žema - 78 ° C.
• Kalio junginiai yra svarbiausias biogeninis elementas, todėl naudojami kaip trąšos.
• Galio dengimui plačiai naudojamos kalio druskos, nes, nepaisant palyginti didelių sąnaudų, jos dažnai tirpsta geriau nei atitinkamos natrio druskos, todėl užtikrina intensyvų elektrolitų darbą esant didesniam srovės tankiui.

Svarbūs ryšiai

Purpurinė kalio jonų liepsnos spalva degiklio liepsnoje

• Kalio bromidas - naudojamas medicinoje ir kaip raminantis nervų sistemą.
• Kalio hidroksidas (kaustinis kalis) - naudojamas šarminėse baterijose ir dujoms džiovinti.
• Kalio karbonatas (kalis) - naudojamas kaip trąša lydant stiklą.
• Kalio chloridas (sylvin, "kalio druska") - naudojamas kaip trąša.
• Kalio nitratas (kalio nitratas) yra trąša, juodųjų miltelių komponentas.
• Kalio perchloratas ir chloratas (bertoleto druska) naudojami degtukų, raketų miltelių, apšvietimo įtaisų, sprogmenų ir galvanizavimo gamyboje.
• Kalio dichromatas (chromopinis) yra stiprus oksidatorius, naudojamas „chromo mišiniui“ paruošti, skirtą cheminiams indams plauti ir odai apdoroti (įdegti). Jis taip pat naudojamas acetileno valymui acetileno augaluose iš amoniako, vandenilio sulfido ir fosfino.
• Kalio permanganatas yra stiprus oksidatorius, naudojamas kaip antiseptikas medicinoje ir deguonies gamybai laboratorijoje.
• Natrio kalio tartratas (Rochelle druska) kaip pjezoelektrinis.
• Kalio divandenilio fosfatas ir dideuterofosfatas pavienių kristalų pavidalu lazerio technologijoje.
• Kalio peroksidas ir kalio superoksidas naudojami oro regeneracijai povandeniniuose laivuose ir izoliacinėse dujų kaukėse (sugeria anglies dioksidą išskirdamas deguonį).
• Kalio fluoroboratas yra svarbus plieno ir spalvotųjų metalų litavimo srautas.
• Kalio cianidas naudojamas galvanizavimui (sidabravimui, auksavimui), aukso gavybai ir plieno nitrocarbavimui.
• Kalis kartu su kalio peroksidu naudojamas termocheminiam vandens skaidymui į vandenilį ir deguonį (kalio ciklas „Gaz de France“, Prancūzija).

Biologinis vaidmuo

Kalis yra būtina maistinė medžiaga, ypač augalų karalystėje. Trūkstant kalio dirvožemyje, augalai vystosi labai prastai, derlius mažėja, todėl apie 90% išgaunamų kalio druskų naudojama kaip trąšos.

Kalis žmogaus organizme

Kalio daugiausia randama ląstelėse, iki 40 kartų daugiau nei tarpląstelinėje erdvėje. Ląstelių funkcionavimo metu kalio perteklius palieka citoplazmą, todėl, norint išlaikyti koncentraciją, jis turi būti pumpuojamas atgal naudojant natrio-kalio pompą.

Kalis ir natris yra funkciškai susiję ir atlieka šias funkcijas:

• Sąlygų membranos potencialui atsirasti ir raumenų susitraukimams sukūrimas.
• Išlaikyti osmosinę kraujo koncentraciją.
• Rūgščių ir šarmų pusiausvyros palaikymas.
• Vandens balanso normalizavimas.
• Suteikia membranos transportavimą.
• Įvairių fermentų aktyvinimas.
• Širdies ritmo normalizavimas.

Vaikams rekomenduojama kalio paros norma yra nuo 600 iki 1700 miligramų, suaugusiems - nuo 1800 iki 5000 miligramų. Kalio poreikis priklauso nuo Bendras svoris kūno, fizinio aktyvumo, fiziologinės būklės ir gyvenamosios vietos klimato. Vėmimas, ilgas viduriavimas, gausus prakaitavimas ir diuretikų vartojimas padidina organizmo kalio poreikį.

Pagrindiniai maisto šaltiniai yra džiovinti abrikosai, melionas, pupelės, kivi, bulvės, avokadai, bananai, brokoliai, kepenys, pienas, riešutų sviestas, citrusiniai vaisiai ir vynuogės. Žuvyje ir pieno produktuose yra daug kalio.

Absorbcija vyksta plonojoje žarnoje. Kalio pasisavinimą palengvina vitaminas B6, o alkoholis - apsunkina.

Trūkstant kalio, išsivysto hipokalemija. Atsiranda širdies ir skeleto raumenų sutrikimai. Ilgalaikis kalio trūkumas gali sukelti ūminę neuralgiją.

Kalio

KALIS-Aš esu; m.[Arabas. kali] Cheminis elementas (K), sidabriškai baltas metalas, išgautas iš karbonato druskos (kalio).

◁ Kalis, th, th. K-tie indėliai. K-osios druskos. Potash, th, th. K-oji pramonė. K-osios trąšos.

(lot. Kalium), periodinės sistemos I grupės cheminis elementas, reiškia šarminius metalus. Pavadinimas iš arabiško al-kali yra kalis (seniai žinomas kalio junginys, išgautas iš medžio pelenų). Sidabro-baltas metalas, minkštas, lydomas; tankis 0,8629 g / cm 3, t pl 63,51ºC. Jis greitai oksiduojasi ore, sprogiai reaguoja su vandeniu. Pagal paplitimą žemės plutoje jis užima 7 vietą (mineralai: silvinas, kainitas, karnalitas ir kt .; žr. Kalio druskos). Tai yra augalų ir gyvūnų organizmų audinių dalis. Apie 90% ekstrahuotų druskų naudojama kaip trąšos. Metalinis kalis naudojamas cheminių srovių šaltiniuose, kaip gaudyklė elektroniniuose vamzdeliuose, superperoksidui KO 2 gauti; lydiniai K su Na - aušinimo skysčiai branduoliniuose reaktoriuose.

KALIS (lot. Kalium), K (skaityti „kalis“), cheminis elementas, kurio atominis skaičius 19, atominė masė 39.0983.
Kalis natūraliai atsiranda kaip du stabilūs nuklidai (cm. NUCLID): 39 K (93,10%masės) ir 41 K (6,88%), taip pat vienas radioaktyvusis 40 K (0,02%). Kalio-40 T 1/2 pusinės eliminacijos laikas yra maždaug 3 kartus trumpesnis nei T 1/2 urano-238 ir yra 1,28 milijardo metų. Kalio-40 skilimo metu susidaro stabilus kalcis-40, o skilimo metu-elektronų gaudymo tipas (cm. ELEKTRONINIS GAUDYMAS) susidaro inertinės dujos argonas-40.
Kalis yra šarminis metalas (cm. ALKALINO METALAI)... Periodinėje Mendelejevo sistemoje kalis užima vietą ketvirtame IA pogrupio laikotarpyje. Išorinio elektronų sluoksnio konfigūracija 4 s 1, todėl kalio oksidacijos būsena visada yra +1 (valentingumas I).
Kalio atominis spindulys yra 0,227 nm, K + jono spindulys - 0,133 nm. Kalio atomo nuoseklios jonizacijos energijos yra 4,34 ir 31,8 eV. Elektronegatyvumas (cm. ELEKTROS NEGATYVUMAS) kalio pagal Pauling 0,82, o tai rodo jo ryškias metalines savybes.
Nemokamas - minkštas, lengvas, sidabrinis metalas.
Atradimų istorija
Kalio junginiai, kaip ir artimiausias jo cheminis analogas natris (cm. NATRIUMAS) buvo žinomi nuo senų laikų ir buvo pritaikyti įvairiose žmogaus veiklos srityse. Tačiau patys šie metalai pirmą kartą laisvoje būsenoje buvo išskirti tik 1807 metais, atlikus anglų mokslininko G. Davy eksperimentus (cm. DEVI Humphrey)... Davis, naudodamas galvaninius elementus kaip elektros srovės šaltinį, atliko kalio lydinių elektrolizę (cm. POTASH) ir kaustinė soda (cm. KAUSTINĖ SODA) ir taip išskyrė metalinį kalį ir natrį, kuriuos jis pavadino „kaliu“ (taigi angliškai kalbančiose šalyse ir Prancūzijoje išsaugotas kalio pavadinimas) ir „natris“. 1809 metais anglų chemikas L. V. Gilbertas pasiūlė pavadinimą „kalis“ (iš arabų kalbos al -kali - kalis).
Buvimas gamtoje
Kalio kiekis žemės plutoje yra 2,41% masės, kalis yra tarp dešimties labiausiai paplitusių žemės plutos elementų. Pagrindiniai mineralai, kurių sudėtyje yra kalio: silvinas (cm. SILVIN) KCl (52,44% K), silvinitas (Na, K) Cl (šis mineralas yra sandariai suspaustas mechaninis kalio chlorido KCl ir natrio chlorido NaCl kristalų mišinys), karnalitas (cm. CARNALLIT) KCl MgCl 2 6H 2O (35,8% K), įvairūs aliumosilikatai (cm. ALIUMOSILIKATAI) kurių sudėtyje yra kalio, kainito (cm. KAINIT) KCl MgSO 4 3H 2 O, polihalitas (cm. POLIGALITAS) K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O, alunitas (cm. ALUNITE) KAl 3 (SO 4) 2 (OH) 6. Jūros vandenyje yra apie 0,04% kalio.
Priėmimas
Šiuo metu kalis gaunamas sąveikaujant su skystu natrio lydytu KOH (esant 380–450 ° C) arba KCl (esant 760–890 ° C):
Na + KOH = NaOH + K
Kalis taip pat gaunamas elektrolizuojant KCl lydinį, sumaišytą su K 2 CO 3, esant artimai 700 ° C temperatūrai:
2KCl = 2K + Cl 2
Kalis iš priemaišų pašalinamas distiliuojant vakuume.
Fizinės ir cheminės savybės
Metalinis kalis yra minkštas, lengvai pjaustomas peiliu ir tinkamas spaudimui ir valcavimui. Turi kubinį į kūną orientuotą kubinę gardelę, parametrą a= 0,5344 nm. Kalio tankis yra mažesnis už vandens tankį ir yra lygus 0,8629 g / cm 3. Kaip ir visi šarminiai metalai, kalis lengvai tirpsta (lydymosi temperatūra 63,51 ° C) ir pradeda išgaruoti net ir gana žemai kaitinant (kalio virimo temperatūra 761 ° C).
Kalis, kaip ir kiti šarminiai metalai, chemiškai yra labai reaktyvus. Jis lengvai sąveikauja su atmosferos deguonimi ir sudaro mišinį, kurį daugiausia sudaro K 2 O 2 peroksidas ir KO 2 superoksidas (K 2 O 4):
2K + O 2 = K 2 O 2, K + O 2 = KO 2.
Kai kaitinamas ore, kalis dega violetine raudona liepsna. Su vandeniu ir praskiestomis rūgštimis kalis sąveikauja su sprogimu (susidaręs vandenilis užsidega):
2K + 2H 2 O = 2KOH + H2
Šios sąveikos metu gali sumažėti deguonies turinčių rūgščių. Pavyzdžiui, sieros rūgšties sieros atomas redukuojamas į S, SO 2 arba S 2–:
8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
Kai kaitinamas iki 200–300 ° C, kalis reaguoja su vandeniliu, sudarydamas į druską panašų hidridą KH:
2K + H2 = 2KH
Su halogenais (cm. HALOGENAI) kalis sąveikauja su sprogimu. Įdomu pastebėti, kad kalis nesąveikauja su azotu.
Kaip ir kiti šarminiai metalai, kalis lengvai ištirpsta skystame amoniake ir susidaro mėlyni tirpalai. Šioje būsenoje kai kurioms reakcijoms naudojamas kalis. Laikymo metu kalis lėtai reaguoja su amoniaku, sudarydamas amidą KNH 2:
2K + 2NH 3 fl. = 2KNH 2 + H2
Svarbiausi kalio junginiai yra K 2 O oksidas, K 2 O 2 peroksidas, K 2 O 4 superoksidas, KOH hidroksidas, KI jodidas, K 2 CO 3 karbonatas ir KCl chloridas.
Kalio oksidas K 2 O paprastai gaunamas netiesiogiai, reaguojant peroksidui ir metaliniam kaliui:
2K + K 2 O 2 = 2K 2 O
Šis oksidas turi ryškias pagrindines savybes, lengvai reaguoja su vandeniu, sudarydamas kalio hidroksidą KOH:
K 2 O + H 2 = 2 KOH
Kalio hidroksidas arba kaustinis kalis lengvai tirpsta vandenyje (iki 49,10% masės esant 20 ° C temperatūrai). Gautas tirpalas yra labai stipri bazė, susijusi su šarmais ( cm. ALKALI). KOH reaguoja su rūgštiniais ir amfoteriniais oksidais:
SO 2 + 2 KOH = K 2 SO 3 + H 2 O,
Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O = 2K (taip reakcija vyksta tirpale) ir
Al 2 O 3 + 2KOH = 2KAlO 2 + H 2 O (taip vyksta reakcija, tirpstant reagentams).
Pramonėje kalio hidroksidas KOH gaunamas elektrolizuojant vandeninius KCl arba K 2 CO 3 tirpalus, naudojant jonų mainų membranas ir diafragmas:
2KCl + 2H 2 = 2KOH + Cl2 + H2,
arba dėl K 2 CO 3 arba K 2 SO 4 tirpalų mainų reakcijų su Ca (OH) 2 arba Ba (OH) 2:
K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 = 2 KOH + BaCO 3
Patekus ant kieto kalio hidroksido ar jo tirpalų lašų ant odos ir akių, smarkiai nudeginama oda ir gleivinės, todėl dirbti su šiomis ėsdinančiomis medžiagomis reikia tik su apsauginiais akiniais ir pirštinėmis. Saugojimo metu vandeniniai kalio hidroksido tirpalai ardo stiklą, lydiniai - porcelianą.
Kalio karbonatas K 2 CO 3 (bendras pavadinimas yra kalis) gaunamas neutralizuojant kalio hidroksido tirpalą anglies dioksidu:
2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O.
Kalio dideliais kiekiais randama kai kurių augalų pelenuose.
Taikymas
Metalinis kalis yra medžiaga, skirta elektrodams cheminės srovės šaltiniuose. Kalio lydinys su kitu šarminiu metalu - natriu naudojamas kaip šilumos nešiklis (cm.ŠILUMOS VEŽĖJAS) branduoliniuose reaktoriuose.
Jo junginiai naudojami daug didesniu mastu nei metalinis kalis. Kalis yra svarbi mineralinė augalų mitybos sudedamoji dalis, jiems reikia daug jų normaliam vystymuisi, todėl kalio trąšos plačiai naudojamos (cm. KALIO TRASOS): kalio chlorido KCl, kalio nitrato arba kalio nitrato, KNO 3, kalio K 2 CO 3 ir kitų kalio druskų. Kalis taip pat naudojamas gaminant specialius optinius stiklus, kaip vandenilio sulfido absorberis valant dujas, kaip sausinimo priemonė ir rauginant odą.
Kaip vaistinis preparatas kalio jodidas KI randa pritaikymą. Kalio jodidas taip pat naudojamas fotografijoje ir kaip mikroelementų trąša. Kalio permanganato KMnO 4 („kalio permanganato“) tirpalas naudojamas kaip antiseptikas.
Pagal radioaktyviųjų 40 K kiekį uolienose nustatomas jų amžius.
Kalis organizme
Kalis yra viena iš svarbiausių maistinių medžiagų (cm. BIOGENINIAI ELEMENTAI), yra nuolat visose visų organizmų ląstelėse. Kalio jonai K + dalyvauja jonų kanalų darbe (cm. JONŲ KANALAI) ir biologinių membranų pralaidumo reguliavimas (cm. BIOLOGINĖS MEDŽIAGOS), kuriant ir atliekant nervinį impulsą, reguliuojant širdies ir kitų raumenų veiklą, įvairiuose medžiagų apykaitos procesuose. Kalio kiekį gyvūnų ir žmonių audiniuose reguliuoja steroidiniai antinksčių hormonai. Vidutiniškai žmogaus organizme (kūno svoris 70 kg) yra apie 140 g kalio. Todėl normaliam gyvenimui su maistu organizmas turėtų gauti 2-3 g kalio per dieną. Tokiuose maisto produktuose kaip razinos, džiovinti abrikosai, žirniai ir kiti yra daug kalio.
Kalio metalo tvarkymo ypatybės
Kalio metalas gali sukelti labai sunkius odos nudegimus, jei mažiausios kalio dalelės patenka į akis, atsiranda sunkių pažeidimų ir prarandamas regėjimas, todėl su metaliniu kaliu galite dirbti tik su apsauginėmis pirštinėmis ir akiniais. Užsidegęs kalis pilamas mineraline alyva arba padengiamas talko ir NaCl mišiniu. Laikykite kalį hermetiškai uždarytose geležies talpyklose po dehidratuoto žibalo arba mineralinės alyvos sluoksniu.

enciklopedinis žodynas. 2009 .

Pažiūrėkite, kas yra „kalis“ kituose žodynuose:

Kalis 40 ... Vikipedija

Novolatinskas. kalium, iš arabų. kalis, šarmas. Minkštas ir lengvas metalas, sudarantis kalio pagrindą. Devi atrado 1807 m. 25 000 svetimžodžių, pradėtų vartoti rusų kalba, paaiškinimas ir jų šaknų reikšmė. Mikhelson A.D., 1865 m. ... ... Rusų kalbos užsienio žodžių žodynas

- (Kalium), K, periodinės lentelės I grupės cheminis elementas, atominis skaičius 19, atominė masė 39.0983; reiškia šarminius metalus; tm 63,51shC. Gyvuose organizmuose kalis yra pagrindinis tarpląstelinis katijonas, dalyvaujantis bioelektrinių ... Šiuolaikinė enciklopedija

KALIS- (Kalium, s. Kalis), chem. elementas, char. K, atominis numeris 19, sidabriškai baltas, blizgantis metalas, kurio vaško tankis yra įprastas; atidarė Devi 1807 m., Ud. v. esant 20 ° 0,8621, atominė masė 39,1, vienvalentiška; lydymosi temperatūra ... Puiki medicinos enciklopedija

Kalio- (Kalium), K, periodinės lentelės I grupės cheminis elementas, atominis skaičius 19, atominė masė 39.0983; reiškia šarminius metalus; lyd. 63,51 ° C. Gyvuose organizmuose kalis yra pagrindinis tarpląstelinis katijonas, dalyvaujantis bioelektrinių ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

- (simbolis K), bendras cheminis elementas, susijęs su ALKALINE METALS. Pirmą kartą jį išskyrė seras Humphrey Davy 1807 m. Jo pagrindinės rūdos yra silvitas (kalio chloridas), karnalitas ir polialitas. Kalis yra aušinimo skystis branduolinėje ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

Vyras. kalis, metalas, sudarantis kalio pagrindą, labai panašus į natrį (natrį). Kali Wed, neskl., Daržovių šarmas arba šarminė druska; kalio karbonatas, grynas kalis. Kalis, susijęs su kaliu. Kalistinis, turintis kalio. Protingai ....... Dahlo aiškinamasis žodynas - KALIS, kalis, pl. ne, vyras., ir kali, neskl., plg. (Arabiškas kalis) (chem.). Cheminis elementas yra sidabriškai baltas šarminis metalas, išgautas iš karbonato druskos. Ušakovo aiškinamasis žodynas. D.N. Ušakovas. 1935 1940 ... Ušakovo aiškinamasis žodynas

APIBRĖŽIMAS

Kalio- devynioliktasis periodinės lentelės elementas. Pavadinimas yra K iš lotynų kalbos „kalium“. Įsikūrusi ketvirtame laikotarpyje, IA grupė. Nurodo metalus. Branduolinis užtaisas yra 19.

Kalis natūraliai nepasireiškia laisvoje būsenoje. Svarbiausi kalio mineralai yra: silvinitas KCl, silvinitas NaCl × KCl, karnallitas KCl × MgCl 2 × 6H 2 O, kainitas KCl × MgSO 4 × 3H 2 O.

Kaip paprasta medžiaga, kalis yra blizgus sidabriškai pilkas metalas (1 pav.), Kurio kūnas sutelktas į kristalinę gardelę. Itin reaktyvus metalas: greitai oksiduojasi ore, sudarydamas birius reakcijos produktus.

Ryžiai. 1. Kalis. Išvaizda.

Kalio atominė ir molekulinė masė

Santykinė medžiagos molekulinė masė (M r) yra skaičius, rodantis, kiek kartų tam tikros molekulės masė yra didesnė už 1/12 anglies atomo masės, ir santykinė elemento atominė masė(A r) - kiek kartų vidutinė cheminio elemento atomų masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės.

Kadangi laisvojoje būsenoje kalis egzistuoja monatominių K molekulių pavidalu, jo atominės ir molekulinės masės vertės sutampa. Jie yra 39.0983.

Kalio izotopai

Yra žinoma, kad gamtoje kalis gali būti dviejų stabilių 39 K ir 41 K. izotopų pavidalu. Jų masės skaičiai yra atitinkamai 39 ir 41. 39 K kalio izotopo branduolyje yra devyniolika protonų ir dvidešimt neutronų, o 41 K izotopas turi tiek pat protonų ir dvidešimt du neutronus.

Yra dirbtinių kalio izotopų, kurių masė yra nuo 32 iki 55, tarp kurių stabiliausias yra 40 K, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 1,248 × 109 metų.

Kalio jonai

Išoriniame kalio atomo energijos lygyje yra vienas elektronas, kuris yra valentingumas:

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

Dėl cheminės sąveikos kalis atsisako vienintelio valentinio elektrono, t.y. yra jo donoras ir virsta teigiamai įkrautu jonu:

K 0 -1e → L +.

Kalio molekulė ir atomas

Laisvoje būsenoje kalis egzistuoja monatominių molekulių pavidalu L. Pateikime keletą savybių, apibūdinančių kalio atomą ir molekulę:

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

2 PAVYZDYS

Pratimas

Apskaičiuokite kalio hidroksido masę, kurios reikia 20 ml šarminiam tirpalui paruošti (KOH masės dalis 20%, tankis 1,22 g / ml).

Sprendimas

Raskite kalio hidroksido tirpalo masę: K - kalis KALIS(lot. Kalium), K (skaityti „kalis“), cheminis elementas, kurio atominis skaičius 19, atominė masė 39.0983. Kalis natūraliai atsiranda dviejų stabilių nuklidų pavidalu: 39 K (93,10%masės) ir 41 K (6,88%), taip pat vienas radioaktyvusis 40 K (0,02%). Kalio-40 T 1/2 pusinės eliminacijos laikas yra maždaug 3 kartus trumpesnis nei T 1/2 urano-238 ir yra 1,28 milijardo metų. At b Kalio-40 skilimo metu susidaro stabilus kalcis-40, o skilimo metu pagal elektronų gaudymo tipą susidaro inertinės dujos argonas-40. 2K + 2H 2 O = 2KOH + H2 8K + 4H 2 SO 4 = K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O. Kai kaitinamas iki 200–300 ° C, kalis reaguoja su vandeniliu (H), sudarydamas į druską panašų hidridą KH: Priėmimas:Šiuo metu kalis gaunamas sąveikaujant su skystu natrio (Na) lydytu KOH (esant 380–450 ° C) arba KCl (esant 760–890 ° C): Na + KOH = NaOH + K Kalis taip pat gaunamas elektrolizuojant KCl lydinį, sumaišytą su K 2 CO 3, esant artimai 700 ° C temperatūrai: 2KCl = 2K + Cl 2 Kalis iš priemaišų pašalinamas distiliuojant vakuume. Taikymas: metalinis kalis yra medžiaga elektrodams cheminės srovės šaltiniuose. Kalio lydinys su kitu šarminiu metalu, natriu (Na), naudojamas kaip aušinimo skystis branduoliniuose reaktoriuose. Jo junginiai naudojami daug didesniu mastu nei metalinis kalis. Kalis yra svarbi augalų mineralinės mitybos sudedamoji dalis (tai užima apie 90% išgaunamų kalio druskų), jų reikia dideliais kiekiais normaliam vystymuisi, todėl plačiai naudojamos kalio trąšos: kalio chloridas KCl, kalio nitratas arba kalis nitrato, KNO 3, kalio K 2 CO 3 ir kitų kalio druskų. Kalis taip pat naudojamas gaminant specialius optinius stiklus, kaip vandenilio sulfido absorberis valant dujas, kaip sausinimo priemonė ir rauginant odą. Kalio jodidas KI naudojamas kaip vaistas. Kalio jodidas taip pat naudojamas fotografijoje ir kaip mikroelementų trąša. Kalio permanganato KMnO 4 („kalio permanganato“) tirpalas naudojamas kaip antiseptikas. Biologinis vaidmuo: kalis yra vienas iš svarbiausių biogeninių elementų, kurio nuolat yra visose visų organizmų ląstelėse. Kalio jonai K + dalyvauja jonų kanalų darbe ir biologinių membranų pralaidumo reguliavime, nervinių impulsų generavime ir laidume, širdies ir kitų raumenų veiklos reguliavime, įvairiuose medžiagų apykaitos procesuose. Kalio kiekį gyvūnų ir žmonių audiniuose reguliuoja steroidiniai antinksčių hormonai. Vidutiniškai žmogaus organizme (kūno svoris 70 kg) yra apie 140 g kalio. Todėl normaliam gyvenimui su maistu organizmas turėtų gauti 2-3 g kalio per dieną. Tokiuose maisto produktuose kaip razinos, džiovinti abrikosai, žirniai ir kiti yra daug kalio. Kalis yra elementas, esantis periodinėje Mendelejevo sistemoje pagal 19 numerį. Medžiaga paprastai žymima Didžioji raidė K (iš lotynų kalbos Kalium). Rusijos chemijos nomenklatūroje tikrasis elemento pavadinimas atsirado G.I. Hesas 1831 m. Iš pradžių kalis buvo vadinamas „al-kali“, kuris arabiškai reiškia „augalų pelenai“. Būtent kaustinis kalis tapo medžiaga pirmajai medžiagos gamybai. Kaustinis kalis, savo ruožtu, buvo išgautas iš kalio, kuris buvo augalų degimo produktas (kalio karbonatas). H. Davy tapo jos atradėju. Reikėtų pažymėti, kad kalio karbonatas yra šiuolaikinio ploviklio prototipas. Vėliau jis buvo naudojamas trąšoms Žemdirbystė, stiklo gamybai ir kitiems tikslams. Šiuo metu kalis yra maisto papildas, kuri išlaikė oficialią registraciją, ir jie išmoko kalį išskirti visiškai skirtingais būdais. Gamtoje kalio galima rasti tik junginių pavidalu su kitais elementais (pvz. jūros vanduo arba mineralai), jo laisvos formos apskritai nėra. Jis sugeba oksiduotis atvirame ore per gana trumpą laiką, taip pat patekti į chemines reakcijas (pavyzdžiui, kai kalis sąveikauja su vandeniu, susidaro šarmai). 1 lentelė Kalio druskų atsargos (milijonai tonų k2o) ir vidutinis k2o kiekis rūdose,% Šalis, pasaulio dalis Bendrosios atsargos Rezervai patvirtinti Jų% pasaulio Vidutinis turinys 1 2 3 4 5 Rusija 19118 3658 31,4 17,8 Europa 3296 2178 18,5 - Baltarusija 1568 1073 9,1 16 Jungtinė Karalystė 30 23 0,2 14 Vokietija 1200 730 6,2 14 Ispanija 40 20 0,2 13 Italija 40 20 0,2 11 Lenkija 10 10 0,1 12 Ukraina 375 292 2,5 11 Prancūzija 33 10 0,1 15 Azija 2780 1263 10,8 - Izraelis 600 44 0,4 1,4 Jordanija 600 44 0,4 1,4 Kazachstanas 102 54 0,5 8 Kinija 320 320 2,7 12 Tailandas 150 75 0,6 2,5 Turkmėnistanas 850 633 5,4 11 Uzbekistanas 159 94 0,8 12 Afrika 179 71 0,6 - Kongo 40 10 0,1 15 Tunisas 34 19 0,2 1,5 Etiopija 105 42 >0,4 25 14915 4548 38,7 - Argentina 20 15 0,1 12 Brazilija 160 50 0,4 15 Kanada 14500 4400 37,5 23 Meksika 10 - 0 12 JAV 175 73 0,6 12 Čilė 50 10 0,1 3 Iš viso: 40288 11744 100 - Kalio aprašymas Kalis kaip paprasta medžiaga yra šarminis metalas. Jam būdinga sidabriškai balta spalva. Blizgesys akimirksniu atsiranda ant šviežio paviršiaus. Kalis yra minkštas metalas, kuris lengvai tirpsta. Jei medžiaga ar jos junginiai dedami į degiklio liepsną, ugnis įgaus rausvai violetinę spalvą. Fizinės kalio savybės Kalis yra labai minkštas metalas, kurį galima lengvai supjaustyti paprastu peiliu. Jo „Brinell“ kietumas yra 400 kn / m 2 (arba 0,04 kgf / mm 2). Jis turi į kūną orientuotą kubinę kristalinę gardelę (5 = 5,33 A). Jo tankis yra 0,862 g / cm 3 (20 0 С). Medžiaga pradeda lydytis 63,55 0 С temperatūroje, verdama 760 0 С temperatūroje. Jos šiluminio plėtimosi koeficientas lygus 8,33 * 10 -5 (0-50 0 С). Jo specifinė šiluma 20 ° C temperatūroje yra 741,2 J / (kg * K) arba 0,177 kal / (g * 0 C). Esant tokiai pačiai temperatūrai, jo specifinė elektrinė varža lygi 7,188 * 10 -8 omų * m. Metalo elektrinės varžos temperatūros koeficientas yra 5,8 * 10 -15. Kalis sudaro kubinės sistemos kristalus, I erdvės grupė m3m, ląstelių parametrai a= 0,5247 nm, Z = 2. Cheminės savybės Kalis yra šarminis metalas. Šiuo atžvilgiu kalio metalinės savybės paprastai pasireiškia taip pat, kaip ir kiti panašūs metalai. Elementas pasižymi stipriu cheminiu aktyvumu, be to, jis taip pat veikia kaip stiprus reduktorius. Kaip minėta aukščiau, metalas aktyviai reaguoja su oru, ką patvirtina plėvelės atsiradimas ant jo paviršiaus, todėl jo spalva tampa nuobodu. Šią reakciją galima stebėti plika akimi. Jei kalis pakankamai ilgai liečiasi su atmosfera, yra galimybė jį visiškai sunaikinti. Reaguojant su vandeniu, atsiranda būdingas sprogimas. Taip yra dėl vandenilio išsiskyrimo, kuris užsidega būdinga rausvai violetine liepsna. O pridėjus fenolftaleino į vandenį, reaguojantį su kaliu, jis įgauna raudoną spalvą, o tai rodo šarminę gauto kalio hidroksido (KOH) reakciją. Kai metalas sąveikauja su tokiais elementais kaip Na, Tl, Sn, Pb, Bi, susidaro tarpmetaliniai junginiai Nurodytos kalio savybės rodo, kad laikantis medžiagos reikia laikytis tam tikrų saugos taisyklių ir sąlygų. Taigi, medžiaga turi būti padengta benzino, žibalo ar silikono sluoksniu. Tai daroma siekiant visiškai išvengti kontakto su oru ar vandeniu. Reikėtų pažymėti, kad kambario temperatūroje metalas reaguoja su halogenais. Jei jį šiek tiek pakaitinsite, jis lengvai sąveikaus su siera. Jei temperatūra pakyla, kalis gali derėti su selenu ir telūru. Jei vandenilio atmosferoje temperatūra pakelta iki daugiau nei 200 0 C, tada susidaro KH hidridas, galintis užsidegti be pašalinės pagalbos, t.y. savarankiškai. Kalis visiškai nesąveikauja su azotu, net jei tam yra sukurtos tinkamos sąlygos (padidėjusi temperatūra ir slėgis). Tačiau šios dvi medžiagos gali susilieti, paveikdamos jas elektros iškrova. Tokiu atveju jūs gaunate kalio azidą KN 3 ir kalio nitridą K 3 N. Jei grafitas ir kalis kaitinami kartu, gaunami karbidai KC 8 (esant 300 ° C) ir KC 16 (esant 360 ° C). Kai sąveikauja kalis ir alkoholiai, gaunami alkoholatai. Be to, kalis žymiai pagreitina olefinų ir diolefinų polimerizacijos procesą. Haloalkilai ir haloarilai kartu su devynioliktuoju elementu suteikia kalio alkilą ir kalio arilą. 2 lentelė. Kalio cheminės savybės Charakteristika Reikšmė Atomo savybės Pavadinimas, simbolis, numeris Kalis / kalis (K), 19 Atominė masė (molinė masė) 39.0983 (1) a. e.m. (g / mol) Elektroninė konfigūracija 4s1 Atomo spindulys 235 val Cheminės savybės Kovalentinis spindulys 203 val Jonų spindulys 133 val Elektronegatyvumas 0,82 (Paulingo skalė) Elektrodo potencialas −2,92 V Oksidacijos būsenos 0; +1 Jonizacijos energija (pirmasis elektronas) 418,5 (4,34) kJ / mol (eV) Paprastos medžiagos termodinaminės savybės Tankis (n.o.) 0,856 g / cm³ Lydymosi temperatūra 336,8 tūkst .; 63,65 ° C Virimo temperatūra 1047 tūkst .; 773,85 ° C Ud. susiliejimo karštis 2,33 kJ / mol Ud. garinimo šiluma 76,9 kJ / mol Molinė šilumos talpa 29,6 J / (K mol) Molinis tūris 45,3 cm³ / mol Paprastos medžiagos kristalinė gardelė Tinklelio struktūra Kubinis kūno centras Tinklelio parametrai 5,332 Å Debye temperatūra 100 tūkst Elektroninė kalio atomo struktūra Kalis turi teigiamai įkrautą atominį branduolį (+19). Šio atomo viduryje yra 19 protonų ir 19 neutronų, apsuptų keturių orbitų, kuriose nuolat juda 19 elektronų. Elektronai pasiskirsto orbitose tokia tvarka: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 . Metalo atomo išoriniame energijos lygyje yra tik vienas valentinis elektronas. Tai paaiškina faktą, kad absoliučiai visuose junginiuose kalio valentingumas yra 1. Skirtingai nuo ličio ir natrio, šis elektronas yra toliau nuo atominio branduolio. Tai yra padidėjusio kalio cheminio aktyvumo priežastis, ko negalima pasakyti apie du minėtus metalus. Taigi, išorinis kalio elektronų apvalkalas pavaizduotas tokia konfigūracija: Nepaisant laisvų vietų 3 p- ir 3 d-orbitalų, sužadinta būsena nėra. Rekomenduojama perskaityti Tabletės Jei svajojote, kad verkiate nuo apgaulingų sukčių Biuro programos Anekdotai apie fotografus istorijose ir fotografijose Anekdotai apie fotografus „Android“ instrukcijos Studijų Suomijoje ypatybės Ką reikia studijuoti Suomijoje Išmanieji telefonai Ką reikia žinoti ir daryti, kad maistas būtų naudingas? „Windows“ instrukcijos Natūralus fizinio ir protinio darbo kaita Išmanieji telefonai Kokios gėlės dovanojamos vyrams?