Kémiai elem · adatlap

Kálium

A kálium 19 rendszámú kémiai elem (K), a 4. periódus 1. csoportjában, az s-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ar] 4s1.

Rendszám19

Standard atomtömeg39.0983(1)

Csoport1

Periódus4

Mezős

Elektronkonfiguráció[Ar] 4s1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A külső elektronkonfiguráció s¹-re végződik. Az egyetlen vegyértékelektron leadásával +1 töltésű, betöltött belső héjú ion keletkezik, ezért a kálium vegyületeiben a +1 oxidációs állapot dominál.

Ugyanez a külsőhéj-mintázat jellemző az alkálifémekre. A csoportban lefelé haladva a külső elektron egyre távolabb kerül az atommagtól, és általában könnyebben eltávolítható, ami hozzájárul a család nagy reakciókészségéhez.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A kálium legjellemzőbb kémiai formája a +1 oxidációs állapot. Gyakoriak az ionos halogenidek, hidroxidok és oxigéntartalmú sók; a szabad fém a természetben jóval ritkább, mert könnyen reagál vízzel, oxigénnel és más nemfémekkel.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 0.890g/cm³. Az olvadáspont 336.8 K (63.7 °C). A forráspont 1 032 K (758.9 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A kálium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a kálium többek között a következő területeken jelenik meg: Műtrágyagyártás, Biológia, Szappanok és Kémiai bázisok.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Műtrágyagyártás

A kálium a műtrágyák kémiájának vagy a növények számára nélkülözhetetlen tápanyagokat biztosító ipari folyamatoknak a része.

Biológia

A kálium ionjai vagy vegyületei biológiai szerkezetekben, enzimekben, jelátviteli folyamatokban vagy az anyagcserében vehetnek részt.

Szappanok

Erős nátrium- vagy káliumbázisok zsírokkal reagálva szappansókat képeznek az elszappanosítás során.

Kémiai bázisok

Az elem erős bázisai vagy bázikus vegyületei fontos reagensek az ipari és laboratóriumi kémiában.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A kálium a 4. periódus 1. csoportjában található. A bemutatott környezetben kalcium közvetlenül jobbra található ugyanabban a periódusban; nátrium fölötte, rubídium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásalkálifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 8 · 1

Sűrűség0.890g/cm³

Olvadáspont336.8 K (63.7 °C)

Forráspont1 032 K (758.9 °C)

Pauling-féle elektronegativitás0.82

Első ionizációs energia418.8 kJ/mol

Elektronaffinitás48.38 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A kálium felfedezését Humphry Davy nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 39.0983(1). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A kálium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

Az elemi kálium könnyen reagál a nedvességgel, vízzel pedig hevesen is reagálhat. Víz- és levegőmentes, ellenőrzött körülmények között kezelik.