Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Kalium

Alkuaine · viitesivu

Kalium

Kalium on järjestysluvun 19 alkuaine (K). Se sijaitsee jaksossa 4, ryhmässä 1 ja s-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Ar] 4s1.

Järjestysluku19

Standardiatomipaino39.0983(1)

Ryhmä1

Jakso4

Lohkos

Elektronikonfiguraatio[Ar] 4s1

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Ryhmän 1 atomeilla on yksi ulkoelektroni. Sen irtoaminen on usein suhteellisen helppoa, minkä vuoksi alkalimetalleille tyypillinen ionivaraus on +1; vety on samassa ryhmässä tärkeä poikkeustapaus.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Ar] 4s1. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Kalium-alkuaineen tavallisin hapetusluku on +1. Halogenidit, hydroksidit ja happipitoiset suolat ovat tärkeitä yhdisteitä, kun taas vapaa metalli on luonnossa harvinainen suuren reaktiivisuutensa vuoksi.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 0.890g/cm³. Sulamispiste on 336.8 K (63.7 °C). Kiehumispiste on 1 032 K (758.9 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä kalium liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: lannoitteiden valmistus, biologia, saippuat ja kemialliset emäkset.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Lannoitteiden valmistus

Yksi käytännön yhteys on lannoitteiden valmistus. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Biologia

Kalium-alkuaineen merkitys tässä yhteydessä riippuu sen kemiallisesta muodosta tai käytetystä isotoopista. Alkuaineen biologiset ja tekniset roolit on erotettava toisistaan.

Saippuat

Yksi käytännön yhteys on saippuat. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Kemialliset emäkset

Yksi käytännön yhteys on kemialliset emäkset. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Kalium sijaitsee jaksossa 4 ja ryhmässä 1. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Natrium, Magnesium, Kalsium, Rubidium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitusalkalimetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 8 · 1

Tiheys0.890g/cm³

Sulamispiste336.8 K (63.7 °C)

Kiehumispiste1 032 K (758.9 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus0.82

Ensimmäinen ionisaatioenergia418.8 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti48.38 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Humphry Davy. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 19 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 39.0983(1). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Vapaa kalium reagoi voimakkaasti kosteuden kanssa ja voi reagoida rajusti veden kanssa. Metallia käsitellään siksi hallituissa oloissa erillään vedestä ja ilmankosteudesta.