Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

Kali

Kali là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 19, ký hiệu K. Nó nằm ở chu kỳ 4, nhóm 1, khối s. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là rắn; cấu hình electron là [Ar] 4s1.

Số hiệu nguyên tử19

Nguyên tử khối chuẩn39.0983(1)

Nhóm1

Chu kỳ4

Khốis

Cấu hình electron[Ar] 4s1

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Các kim loại kiềm có một electron hóa trị ở lớp ngoài cùng. Electron này tương đối dễ bị tách ra để tạo ion +1, giải thích tính khử mạnh và độ phản ứng cao của nhóm.

Với cấu hình electron [Ar] 4s1, Kali tuân theo xu hướng chung của nhóm 1: khi đi xuống nhóm, electron ngoài cùng ở xa hạt nhân hơn và thường bị lấy đi dễ hơn. Vì vậy các nguyên tố tự do hiếm gặp trong tự nhiên và thường tồn tại dưới dạng hợp chất ion.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Kali thường gặp dưới dạng hợp chất ion như oxide, hydroxide, halide, carbonate hoặc sulfate tùy nguyên tố. Dạng kim loại tự do dễ phản ứng nên ít gặp trong tự nhiên; hóa học chủ yếu phản ánh xu hướng tạo cation ổn định của nhóm.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là rắn. Mật độ được liệt kê là 0.890g/cm³. Điểm nóng chảy là 336.8 K (63.7 °C). Điểm sôi là 1 032 K (758.9 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Kali được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Kali thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến sản xuất phân bón, sinh học, xà phòng và bazơ hóa học. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Sản xuất phân bón

Trong lĩnh vực sản xuất phân bón, Kali hoặc các hợp chất của nó được lựa chọn vì những tính chất hóa học, vật lý hoặc hạt nhân phù hợp với ứng dụng cụ thể.

Sinh học

Ion hoặc hợp chất của Kali tham gia vào cấu trúc sinh học, enzyme, tín hiệu tế bào hoặc chuyển hóa, tùy nguyên tố và nồng độ.

Xà phòng

Trong lĩnh vực xà phòng, Kali hoặc các hợp chất của nó được lựa chọn vì những tính chất hóa học, vật lý hoặc hạt nhân phù hợp với ứng dụng cụ thể.

Bazơ hóa học

Trong lĩnh vực bazơ hóa học, Kali hoặc các hợp chất của nó được lựa chọn vì những tính chất hóa học, vật lý hoặc hạt nhân phù hợp với ứng dụng cụ thể.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Kali nằm ở chu kỳ 4, nhóm 1. Trong vùng lân cận hiển thị ở đây có Natri, Magiê, Canxi, Rubidi và Stronti. Những vị trí này cho phép so sánh trực tiếp kích thước nguyên tử, năng lượng ion hóa, trạng thái oxi hóa và xu hướng liên kết với các nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạikim loại kiềm

Trạng thái ở nhiệt độ phòngrắn

Các lớp electron2 · 8 · 8 · 1

Mật độ0.890g/cm³

Điểm nóng chảy336.8 K (63.7 °C)

Điểm sôi1 032 K (758.9 °C)

Độ âm điện Pauling0.82

Năng lượng ion hóa thứ nhất418.8 kJ/mol

Ái lực electron48.38 kJ/mol

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Kali gắn với Humphry Davy. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn là 39.0983(1). Giá trị này phản ánh thành phần đồng vị của vật chất tự nhiên trên Trái Đất, không phải khối lượng của một nguyên tử riêng lẻ.

Kali có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Kali có thể phản ứng mạnh trong một số điều kiện, đặc biệt khi tiếp xúc với tác chất không tương thích. Cần kiểm soát nguồn nhiệt, độ ẩm và môi trường phản ứng theo dạng hóa học thực tế của mẫu.