יסוד כימי · דף עיון
19K

אשלגן

אשלגן הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 19 וסמלו K. הוא נמצא במחזור 4, קבוצה 1 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ar] 4s1.

מספר אטומי19
משקל אטומי תקני39.0983(1)
קבוצה1
מחזור4
בלוקs
תצורת אלקטרונים[Ar] 4s1
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לאשלגן אלקטרון ערכיות אחד, ולכן הוא נוטה לאבד אותו וליצור יון במטען +1. זה מסביר את התגובתיות הגבוהה של המתכות האלקליות ואת העובדה שהן כמעט אינן מופיעות בטבע כיסוד חופשי.

תצורת האלקטרונים של אשלגן היא [Ar] 4s1. בירידה בקבוצה 1 הרדיוס האטומי גדל והאלקטרון החיצוני מוחזק חלש יותר, ולכן מתקבלת מגמה ברורה באנרגיית היינון ובתגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

אשלגן נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 0.890g/cm³. נקודת ההתכה היא 336.7 K (63.55 °C). נקודת הרתיחה היא 1 032 K (758.9 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא אשלגן וכיצד משתמשים בו?

בפועל, אשלגן מופיע ביישומים כגון ייצור דשנים, ביולוגיה, סבונים ובסיסים כימיים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

ייצור דשנים

תרכובות של אשלגן משמשות בייצור דשנים או בהזנת צמחים כאשר היסוד הוא חומר מזין חיוני או חלק מחומר גלם מרכזי.

ביולוגיה

בהקשר של ביולוגיה, התפקיד של אשלגן תלוי בצורה הכימית, בכמות ובאופן שבו הוא משתתף במבנים ביולוגיים, במטבוליזם או בטכניקות רפואיות.

סבונים

בתחום סבונים, אשלגן או תרכובות שלו משמשים כחומרי מוצא, מגיבים, זרזים או רכיבים שמכוונים את הכימיה של התהליך.

בסיסים כימיים

בתחום בסיסים כימיים, אשלגן או תרכובות שלו משמשים כחומרי מוצא, מגיבים, זרזים או רכיבים שמכוונים את הכימיה של התהליך.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

אשלגן נמצא במחזור 4 ובקבוצה 1. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: נתרן; מגנזיום; סידן; רובידיום; סטרונציום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת אלקלית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 8 · 1
צפיפות0.890g/cm³
נקודת התכה336.8 K (63.7 °C)
נקודת רתיחה1 032 K (758.9 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג0.82
אנרגיית יינון ראשונה418.8 kJ/mol
זיקה אלקטרונית48.38 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי אשלגן מזוהה עם עבודתו של המפרי דייווי. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של אשלגן הוא 39.0983(1). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לאשלגן יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

אשלגן יכול להגיב בעוצמה בתנאים מסוימים, במיוחד עם חומרים לא תואמים. יש לשלוט בחום, בלחות, באוויר ובסביבת התגובה לפי צורת הדגימה.