Характеристика калия как химического элемента


Характеристика калия

Характеристика калия

Калий (K) располагается в 4 периоде, в I группе, главной подгруппе, имеет порядковый номер 19.

Массовое число: A = 39
Число протонов: P = 19
Число электронов: ē = 19
Число нейтронов: N = A - Z = 39 - 19 = 20

19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Валентные электроны

Калий – s-элемент, металл.

Степени окисления
минимальная: 0
максимальная: +1

Высший оксид: K2O – оксид калия.
Проявляет основные свойства:
K2O + 2HCl ⟶ 2KCl + H2O

Высший гидроксид: KOH – гидроксид калия.
Проявляет основные свойства:
2KOH + 2HCl ⟶ 2KCl + 2H2O

Элементаль - Элемент Калий

Что в названии? От английского слова potash . Химический символ калия происходит от латинского слова, обозначающего щелочь, kalium .

Сказать что? Калий произносится как poh-TASS-ee-em .

Хотя калий является восьмым по содержанию элементом на Земле и составляет около 2,1% земной коры, он является очень реактивным элементом и никогда не встречается в природе свободным. Металлический калий был впервые выделен сэром Хамфри Дэви в 1807 году путем электролиза расплавленного едкого калия (КОН).Через несколько месяцев после открытия калия Дэви использовал тот же метод для выделения натрия. Калий можно получить из минералов сильвита (KCl), карналлита (KCl · MgCl 2 · 6H 2 O), лангбейнита (K 2 Mg 2 (SO 4 ) 3 ) и полигалита. (K 2 Ca 2 Mg (SO 4 ) 4 · 2H 2 O). Эти минералы часто встречаются в древних озерах и морях. Каустический калий, еще один важный источник калия, добывается в основном в Германии, Нью-Мексико, Калифорнии и Юте.

Чистый калий - мягкий, воскообразный металл, который можно легко разрезать ножом. Он реагирует с кислородом с образованием супероксида калия (KO 2 ) и с водой с образованием гидроксида калия (КОН), газообразного водорода и тепла. Вырабатывается достаточно тепла для воспламенения газообразного водорода. Чтобы предотвратить его реакцию с кислородом и водой в воздухе, образцы металлического калия обычно хранят погруженными в минеральное масло.

Калий образует сплав с натрием (NaK), который используется в качестве теплоносителя в некоторых типах ядерных реакторов.

Калий образует много важных соединений. Хлорид калия (KCl) - наиболее распространенное соединение калия. Он используется в удобрениях, как заменитель соли и для производства других химикатов. Гидроксид калия (КОН) используется для изготовления мыла, моющих средств и средств для очистки канализации. Карбонат калия (KHCO 3 ), также известный как жемчужная зола, используется для изготовления некоторых видов стекла и мыла и коммерчески добывается как побочный продукт при производстве аммиака. Супероксид калия (KO 2 ) может создавать кислород из водяного пара (H 2 O) и диоксида углерода (CO 2 ) посредством следующей реакции: 2KO 2 + H 2 O + 2CO 2 => 2ХСО 3 + О 2 .Он используется в респираторном оборудовании и производится путем сжигания металлического калия в сухом воздухе. Нитрат калия (KNO 3 ), также известный как селитра или селитра, используется в удобрениях, спичечных головках и пиротехнике.

.

фактов о калии | Живая наука

Кабум! Чистый калий - металл с высокой реакционной способностью. Под воздействием воды он взрывается фиолетовым пламенем, поэтому в целях безопасности его обычно хранят под минеральным маслом.

По данным Национальной лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, из-за своей реакционной способности калий в природе не является свободным. Однако минералы и соединения, содержащие калий, распространены: это седьмой по распространенности элемент в земной коре.

Природные калиевые соли, такие как селитра и калий, использовались веками, но никто не выделял калий до 1807 года, когда корнуоллский химик Хамфри Дэви решил пропустить электрический ток через влажный калий (карбонат калия).Ток разорвал связи, удерживающие соединение вместе. По данным Фонда химического наследия, позже Дэви повторил этот трюк, чтобы обнаружить натрий.

По данным Королевского химического общества, именно Дэви первым заметил наблюдаемую здесь взрывную пурпурную реакцию калия на воду. Возгорание происходит из-за того, что комбинация калия и воды создает гидроксид калия (КОН) и водород, а также выделяет тепло. Тепло воспламеняет водород, и весь шебанг взрывается.

Только факты

По данным Национальной лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, свойства серебра следующие:

  • Атомный номер (число протонов в ядре): 19
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): K (от латинского слова «щелочь», kalium .)
  • Атомный вес (средняя масса атома): 39,0983
  • Плотность: 0,89 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 146 .08 градусов по Фаренгейту (63,38 градусов по Цельсию)
  • Точка кипения: 1398 градусов по Фаренгейту (1032 градусов по Цельсию)
  • Количество изотопов (атомов одного и того же элемента с разным количеством нейтронов): 29; 3 встречающихся в природе
  • Наиболее распространенные изотопы: K-39 (естественное изобилие 93,3%), K-40 (естественное изобилие 0,0117%), K-41 (естественное изобилие 6,73%)

Обычные, а иногда и смертельные

Около 2,4 По данным Королевского химического общества, процент массы земной коры составляет калий, включая миллиарды тонн хлорида калия.Неудивительно, что люди использовали этот ресурс. Селитра (нитрат калия) использовалась для консервирования продуктов в средние века и является частью пороха, изобретенного в Китае IX века. Квасцы калия (KAI (SO 4 ) 2 ) могут обнаруживаться в вашем дезодоранте (он подавляет рост бактерий) или при производстве текстиля и кожи. Калий, общий термин для любой соли, содержащей водорастворимый калий, является основным ингредиентом удобрений.

Слово «поташ» происходит от слова «зола» и восходит к первоначальному методу производства этих солей.Растения богаты калием, поэтому люди собирают древесную золу и высасывают соли калия для использования в удобрениях. По данным RSC, в настоящее время добывается калий, ежегодно с Земли извлекается 35 миллионов метрических тонн.

Калий также является необходимым для жизни питательным веществом; как электролит он проводит электрические сигналы в организме; Наряду с натрием он имеет решающее значение для правильного сокращения мышц. Лекарство хлорид калия обычно используется для лечения дефицита калия, но доза создает яд: хлорид калия также используется в смертельных инъекциях.В достаточно больших количествах лекарство останавливает сердце, нарушая электрические сигналы, которые заставляют мышцы сокращаться и расслабляться, согласно отчету о болезни 2012 года в журнале «Отчеты о случаях неотложной медицины».

(Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

Кто знал?

  • Низкий уровень калия в организме называется гипокалиемией. По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, симптомы включают мышечные судороги, слабость и нерегулярное сердцебиение.Высокий уровень калия, называемый гиперкалиемией, вызывает аналогичные симптомы.
  • Однако уровень калия может быть низким и без этих крайних симптомов. Исследование 2008 года, опубликованное в журнале Hypertension, показало, что некоторые лекарства от артериального давления могут приводить к снижению уровня калия, что, в свою очередь, повышает риск диабета 2 типа.
  • Звучит весело: по словам лаборанта Хамфри Дэви, ученый с ликованием отреагировал, когда обнаружил свой новый элемент. «Мне сказал мистер Эдмунд Дэви, его родственник и помощник ... когда он увидел, как мельчайшие шарики калия прорвались сквозь корку поташа и загорелись при входе в атмосферу [Хамфри Дэви] не смог сдержать своей радости - он действительно танцевал по комнате в экстатическом восторге », - писал Джон Дэви в своих« Воспоминаниях о жизни сэра Хэмфри Дэви »."

Текущее исследование

Калий, наряду со своим партнером в преступлении, натрием, имеет решающее значение для поддержания артериального давления, помимо других видов деятельности в организме. В связи с этим Министерство сельского хозяйства США рекомендует взрослым потреблять 4,7 грамма калия. в день, в то время как Всемирная организация здравоохранения призывает к несколько меньшему потреблению - 3,5 грамма.

Калий не привлекает столько внимания в популярной прессе, как натрий, но он чрезвычайно важен, - сказала Сильвия Вассертхейл-Смоллер, почетный профессор эпидемиологии в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке.В сентябре 2014 года Вассертхайль-Смоллер и ее коллеги обнаружили, что диета с высоким содержанием калия связана с меньшим количеством инсультов у женщин в постменопаузе. В целом, женщины, которые потребляли больше всего калия в своем рационе, имели на 12 процентов меньше шансов получить инсульт в течение 11-летнего периода исследования.

Примечательно, что, как сказал Вассертхайль-Смоллер Live Science, защитный эффект калия «выходит за рамки артериального давления». Исследователи сообщили в журнале Stroke, что женщины, у которых не было высокого кровяного давления, получили большую пользу для здоровья от калия, чем женщины с высоким кровяным давлением.Среди женщин с нормальным артериальным давлением вероятность инсульта у тех, кто ел больше всего калия, на 21 процент ниже, чем у тех, кто ел меньше всего.

«Калий участвует в здоровье клеток и кровеносных сосудов», - сказал Вассертхайль-Смоллер. «Мы не совсем уверены в механизме, но есть что-то в потреблении калия, которое снижает риск инсульта».

По словам Вассертхайль-Смоллер, калий содержится во многих продуктах, в первую очередь в бананах. Он также содержится в картофеле, листовой зелени, лососе, абрикосах, кабачках, томатной пасте и молоке.Но есть вероятность, что вы не достигнете рекомендуемой нормы потребления этого питательного вещества.

Исследование, опубликованное в журнале BMJ Open в 2015 году, показало, что только около 20 процентов американцев достигают целей ВОЗ по потреблению калия. В других странах дела шли не намного лучше: только около 5 процентов мексиканцев, 23 процента жителей Франции и 8 процентов британцев смогли съесть достаточное количество калия.

Данные подтверждают, что люди не получают достаточного количества калия для оптимального здоровья, сказал исследователь Адам Древновски, эпидемиолог Вашингтонского университета.С другой стороны, низкий уровень соблюдения рекомендаций свидетельствует о том, что поставленные цели недостижимы, - говорится в заявлении Древновски.

«Шансы на то, что большинство населения достигнет этих целей, близки к нулю», - сказал он.

Аналогичным образом, среди пожилых женщин, участвовавших в исследовании Вассертхайль-Смоллер, только 2,8 процента достигли целей Министерства сельского хозяйства США в отношении калия, и только 16,6 процента достигли целей ВОЗ.

Частично проблема, по словам Древновски, заключается в том, что натрий и калий входят в состав многих пищевых продуктов, поэтому попытки сократить потребление натрия часто также сокращают калий - только примерно на 0.3 процентам американцев удалось выполнить рекомендации ВОЗ по содержанию натрия и калия. (Ученые в настоящее время спорят о том, насколько потребление натрия влияет на артериальное давление и здоровье сердца, или же соотношение натрия и калия важнее).

Должностные лица общественного здравоохранения должны работать, чтобы рассказать о калии, сказал Вассертхайль-Смоллер. По ее словам, диета с высоким содержанием необработанных продуктов, фруктов и овощей обычно является диетой с высоким содержанием калия.

«Главное - обратить внимание на продукты, богатые калием, и есть их», - сказала она.

Следите за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Объяснение 11 непонятных химических символов - Сложный процент

Нажмите, чтобы увеличить

Большинство химических символов элементов в периодической таблице имеют смысл; однако есть небольшой выбор, который, похоже, не имеет отношения к названию своего элемента. После периодической таблицы отклоненных названий элементов несколько дней назад возникли вопросы об этих элементах, так что вот взгляните на их запутанные символы, а также на их причины.

Натрий - Натрий (Na)

Латинское название натрия, «натрий», происходит от греческого «нитрон» (название карбоната натрия).Его первоисточником, скорее всего, является арабский труд «натрун». В ряде современных языков элемент до сих пор называют натрием, а не натрием, и именно от этого названия происходит его химический символ Na.

Калий - Калий (K)

«Калиум» - латинское название калия, происходящее от арабского «al qalīy», что означает «кальцинированный пепел» (пепел, оставшийся при сжигании растительного материала). Как и в случае с натрием, в ряде современных языков калий по-прежнему называют калием, и это название дает элементу его химический символ - К.

Железо - Феррум (Fe)

Латинское название железа, «феррум», дает ему символ Fe; оно просто означает «железо» или «меч» и, возможно, имеет семитское происхождение. Этот элемент известен под множеством различных имен на разных языках, при этом некоторые источники предполагают, что для него существует более 200 различных имен. Вот список из 213 из них.

Медь - медь (Cu)

В элементах, названных в честь мест, недостатка нет, но название меди более тонкое, чем у большинства.Латинское название меди было «cyprium», что само происходит от «кипрос» - греческого названия Кипра. Остров Кипр столетия назад славился своими запасами меди. Название было в конечном итоге упрощено до «купрум», и это в конечном итоге превратилось в английскую версию, медь.

Серебро - Аргентум (Ag)

Считается, что латинское название серебра, «argentum», происходит от индоевропейского языка, вероятно, в связи с блеском металла. Страна Аргентина названа в честь серебра (хотя и косвенно как ссылка на Рио-де-ла-Плата) и является единственной страной, названной в честь химического элемента, а не наоборот.

Олово - Олово (Sn)

Латинское название олова, ‘stannum’, может быть образовано от индоевропейского «олень» (капающий), потому что олово плавится при низкой температуре. Есть также предположение, что это слово могло быть образовано от корнуоллского «стейна» из-за знаменитых оловянных рудников Корнуолла, хотя другие утверждают, что это слово просто произошло от латинского.

Сурьма - Stibium (Sb)

Латинское «stibium» происходит от греческого слова «stíbi», что означает краска для глаз, имея в виду использование соединений сурьмы в качестве древнего косметического средства для глаз.Это слово, в свою очередь, вероятно, происходит из арабского или египетского языков. Сегодня немногие страны называют сурьму сурьмой, несмотря на ее символ.

Вольфрам - Вольфрам (Вт)

Вольфрам был назван в честь минерала, в котором он был обнаружен, - вольфрамита. Это слово происходит от немецкого «волчий баран» или «волчья пена», обозначающего количество олова, «съеденное» металлом во время его добычи. Wolfram до сих пор используется на нескольких языках. Вольфрам происходит от шведского и означает тяжелый камень - в некоторой степени подходящий, так как это седьмой по плотности элемент в периодической таблице.

Золото - Aurum (Au)

Латинское название золота было «aurum», что означает «желтый», производное от слова «aurora» («рассвет»). Название «золото», используемое в германских языках, означает «желтый, сияющий металл»; многие другие европейские языки используют производные от aurum.

Ртуть - Hydrageryrum (Hg)

Первоначальное латинское название Меркурия на самом деле было «argentum vivum» (живое серебро), но позднее латинское название было заимствовано из греческого «hydrargyros» (жидкое серебро), чтобы дать «hydrargyrum».Первоначальное английское название элемента было «Quicksilver». Алхимики считали его близким к золоту и из-за этого назвали его Меркурием, в честь планеты, ближайшей к Солнцу. Некоторым другим металлам, известным с древности, тоже дали названия, соответствующие планетам, но Меркурий - единственный, который застрял.

Свинец - Отвес

Латинское название свинца, «plumbum», вероятно, происходит от языка, предшествующего древнегреческому. Это латинское название также является источником английских слов «сантехника» и «водопроводчик» из-за исторического использования свинца в водопроводных трубах.

Понравились этот пост и рисунок? Подумайте о поддержке сложного процента на Patreon и получайте предварительные просмотры будущих публикаций и многое другое!

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

Ссылки и дополнительная литература

.

Стронций | химический элемент | Британника

Стронций (Sr) , химический элемент, один из щелочно-земельных металлов группы 2 (IIa) периодической таблицы. Он используется в качестве ингредиента в красных сигнальных ракетах и ​​люминофоре и представляет основную опасность для здоровья при выпадении радиоактивных осадков.

Британская энциклопедия, Inc.

Британская викторина

118 символов и названий периодической таблицы викторины

см

Свойства элемента
атомный номер 38
атомный вес 87.62
точка плавления 769 ° C (1416 ° F)
точка кипения 1384 ° C (2523 ° F)
удельный вес 2,63
степень окисления +2
электронная конфигурация [Kr] 5 s 2

Возникновение, свойства и использование

Стронций - это мягкий металл, похожий на свинец, который в свежем виде имеет серебристый блеск.Быстро реагирует на воздухе, приобретая желтоватый цвет; поэтому при хранении он должен быть защищен от кислорода. В природе не встречается в свободном виде. Хотя он широко распространен вместе с кальцием, есть только две основные руды только стронция: целестин (SrSO 4 ) и стронцианит (SrCO 3 ).

Минерал из свинцового рудника недалеко от деревни Стронтиан в Аргайлле, Шотландия, изначально был ошибочно идентифицирован как тип карбоната бария, но Адэр Кроуфорд и Уильям Круикшенк в 1789 году отметили, что это, вероятно, другое вещество.Химик Томас Чарльз Хоуп назвал новый минерал стронтит в честь деревни, и соответствующая «земля» (оксид стронция, SrO) была соответственно названа стронция. Металл был выделен (1808) сэром Хамфри Дэви, который электролизовал смесь влажного гидроксида или хлорида с оксидом ртути, используя ртутный катод, а затем испарил ртуть из полученной амальгамы. Он использовал основу слова strontia для образования названия элемента.

Его космическая численность оценивается в 18.9 атомов (по шкале, где содержание кремния = 10 6 атомов). Он составляет около 0,04 процента земной коры. Наиболее важным коммерческим источником стронция является целестин; более двух третей мировых поставок поступает из Китая, а Испания и Мексика поставляют большую часть оставшейся части. Стронций может быть получен в форме палочек методом электролиза с контактным катодом, при котором охлаждаемый железный стержень, действующий как катод, просто касается поверхности расплавленной смеси хлоридов калия и стронция и поднимается по мере затвердевания стронция на поверхности. Это.Металлический стронций можно также получить восстановлением оксида алюминием. Металл податлив, пластичен и хорошо проводит электричество, но элементарный стронций имеет относительно немного применений. Один из них - в качестве легирующего агента для алюминия или магния в литых блоках двигателя и колесах; стронций улучшает обрабатываемость и сопротивление ползучести металла.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Встречающийся в природе стронций представляет собой смесь четырех стабильных изотопов: стронция-88 (82.6 процентов), стронций-86 (9,9 процента), стронций-87 (7,0 процента) и стронций-84 (0,56 процента). В зависимости от местоположения отношения стронция-87 к стронцию-86 могут отличаться более чем в 5 раз. Этот вариант используется при датировании геологических образцов и при определении происхождения скелетов и глиняных артефактов. Около 16 синтетических радиоактивных изотопов были произведены в результате ядерных реакций, из которых самым долгоживущим является стронций-90 (период полураспада 28,9 года). Этот изотоп, образующийся в результате ядерных взрывов, считается наиболее опасным компонентом радиоактивных осадков.Из-за своего химического сходства с кальцием он ассимилируется в костях и зубах, где продолжает выбрасывать электроны, которые вызывают радиационное поражение, повреждая костный мозг, нарушая процесс образования новых клеток крови и, возможно, вызывая рак. Однако в контролируемых условиях его использовали для лечения некоторых поверхностных форм рака и рака костей. Он также используется в качестве источника в толщиномерах и используется в радиоизотопных термоэлектрических генераторах, где тепло его радиоактивного распада преобразуется в электричество для долгоживущих, легких источников энергии в навигационных буях, удаленных метеостанциях и космических аппаратах.Стронций-89 используется для лечения рака костей, так как он воздействует на костные ткани, доставляет свое бета-излучение и затем распадается через несколько месяцев (период полураспада 51 день).

Стронций не является важным элементом для высших форм жизни, и его соли обычно нетоксичны. То же свойство «поиска костей», которое делает стронций-90 опасным, полезно использовать в добавках стронция для увеличения плотности и роста костей.

Соединения

В целом химический состав стронция очень похож на химический состав кальция.В своих соединениях стронций имеет исключительную степень окисления +2, как ион Sr 2+ . Металл является активным восстановителем и легко реагирует с галогенами, кислородом и серой с образованием галогенидов, оксидов и сульфидов.

Соединения стронция имеют довольно ограниченную коммерческую ценность, поскольку соответствующие соединения кальция и бария обычно служат той же цели, но при этом дешевле. Однако некоторые из них нашли применение в промышленности и в других местах. В настоящее время нет замены блестящему малиновому цвету, производимому солями стронция, такими как нитрат стронция, Sr (NO 3 ) 2 , и хлорат стронция, Sr (ClO 3 ) 2 , в фейерверках, вспышках и т.д. и трассирующие боеприпасы.Около 5–10% всего производимого стронция расходуется на пиротехнику. Гидроксид стронция, Sr (OH) 2 , иногда используется для извлечения сахара из мелассы, поскольку он образует растворимый сахарид, из которого сахар может быть легко регенерирован под действием диоксида углерода. Моносульфид стронция, SrS, используется в качестве депилятора и в качестве ингредиента люминофоров для электролюминесцентных устройств и светящихся красок.

Ферриты стронция представляют собой семейство соединений общей формулы SrFe x O y , образованных в результате высокотемпературной (1000–1300 ° C или 1800–2400 ° F) реакции между SrCO 3 и Fe 2 O 3 .Постоянные керамические магниты изготавливаются из ферритов стронция и находят применение в самых разных областях, таких как громкоговорители, двигатели для автомобильных дворников и детские игрушки.

Тимоти П. Хануса

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

.

Смотрите также