Élément chimique · fiche de référence

Potassium

Le potassium est l’élément 19 (K), situé en période 4, groupe 1 et dans le bloc s. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Ar] 4s1.

Numéro atomique19

Poids atomique standard39,0983(1)

Groupe1

Période4

Blocs

Configuration électronique[Ar] 4s1

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La configuration externe se termine par s¹. La perte de cet électron de valence conduit à un ion +1 dont les couches internes sont complètes : l’état d’oxydation +1 domine donc la chimie de cet élément.

Tous les métaux alcalins partagent ce schéma électronique. En descendant dans le groupe, l’électron externe est plus éloigné du noyau et devient en général plus facile à arracher, ce qui contribue à leur forte réactivité.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

La forme chimique dominante est le potassium à l’état d’oxydation +1. Les halogénures ioniques, hydroxydes et sels oxygénés sont courants ; le métal libre est beaucoup plus rare dans la nature car il réagit facilement avec l’eau, l’oxygène et d’autres non-métaux.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 0,890g/cm³. Le point de fusion est 336,8 K (63,7 °C). Le point d’ébullition est 1 032 K (758,9 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le potassium n’existe pas à l’état libre dans la nature en raison de sa forte réactivité ; il se trouve sous forme de sels dans les minéraux et les eaux naturelles. Les ions potassium sont essentiels au fonctionnement des cellules, et les sels de potassium sont largement utilisés dans les engrais.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

production d’engrais

Le potassium intervient dans la chimie des engrais ou dans les procédés industriels qui fournissent des nutriments essentiels aux plantes.

biologie

Les ions ou composés du potassium interviennent dans des structures biologiques, enzymes, signaux cellulaires ou voies métaboliques.

savons

Des bases fortes de sodium ou de potassium réagissent avec les graisses pour former des sels de savon lors de la saponification.

bases chimiques

Des bases fortes ou composés basiques de l’élément sont des réactifs importants en chimie industrielle et de laboratoire.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le potassium est en période 4 et dans le groupe 1. Dans le voisinage affiché, le calcium est immédiatement à sa droite sur la même période ; le sodium est au-dessus et le rubidium au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal alcalin

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 8 · 1

Masse volumique0,890g/cm³

Point de fusion336,8 K (63,7 °C)

Point d’ébullition1 032 K (758,9 °C)

Électronégativité de Pauling0,82

Première énergie d’ionisation418,8 kJ/mol

Affinité électronique48,38 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du potassium est associée à Humphry Davy. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 39.0983(1). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le potassium possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Le potassium élémentaire réagit facilement avec l’humidité et peut réagir violemment avec l’eau. Il se manipule à l’écart de l’eau et de l’air dans des conditions contrôlées.