Калий и его соединения


Калий — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Калий встречается в природе в виде двух стабильных нуклидов: 39К (93, 10% по массе) и 41К (6, 88%), а также одного радиоактивного 40К (0, 02%). Период полураспада калия-40 Т1/2 примерно в 3 раза меньше, чем Т1/2 урана-238 и составляет 1, 28 миллиарда лет. При β-распаде калия-40 образуется стабильный кальций-40, а при распаде по типу электронного захвата образуется инертный газ аргон-40.Калий принадлежит к числу щелочных металлов. В периодической системе Менделеева калий занимает место в четвертом периоде в подгруппе IА. Конфигурация внешнего электронного слоя 4s1, поэтому калий всегда проявляет степень окисления +1 (валентность I).Атомный радиус калия 0, 227 нм, радиус иона K+ 0, 133 нм. Энергии последовательной ионизации атома калия 4, 34 и 31, 8 эВ. Электроотрицательность калия по Полингу 0, 82, что говорит о его ярко выраженных металлических свойствах.

В свободном виде — мягкий, легкий, серебристый металл.

Соединения калия, как и его ближайшего химического аналога — натрия, были известны с древности и находили применение в различных областях человеческой деятельности. Однако сами эти металлы были впервые выделены в свободном состоянии только в 1807 году в ходе экспериментов английского ученого Г. Дэви. Дэви, используя гальванические элементы как источник электрического тока, провел электролиз расплавов поташа и каустической соды и таким образом выделил металлические калий и натрий, которые назвал «потассием» (отсюда сохранившееся в англоязычных странах и Франции название калия — potassium) и «содием». В 1809 году английский химик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (от арабского аль-кали — поташ).Содержание калия в земной коре 2, 41% по массе, калий входит в первую десятку наиболее распространенных в земной коре элементов. Основные минералы, содержащие калий: сильвин KСl (52, 44% К), сильвинит (Na, K)Cl (этот минерал представляет собой плотно спрессованную механическую смесь кристалликов хлорида калия KCl и хлорида натрия NaCl), карналлит KCl·MgCl2·6H2O (35, 8% К), различные алюмосиликаты, содержащие калий, каинит KCl·MgSO4·3H2O, полигалит K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O, алунит KAl3(SO4)2(OH)6. В морской воде содержится около 0, 04% калия.

В настоящее время калий получают при взаимодействии с жидким натрием расплавленных KOH (при 380-450°C) или KCl (при 760-890°C):

Na + KOH = NaOH + K

Калий также получают электролизом расплава KCl в смеси с K2CO3 при температурах, близких к 700°C:

2KCl = 2K + Cl2­

От примесей калий очищают вакуумной дистилляцией.

Металлический калий мягок, он легко режется ножом и поддается прессованию и прокатке. Обладает кубической объемно центрированной кубической решеткой, параметр а = 0, 5344 нм. Плотность калия меньше плотности воды и равна 0, 8629 г/см3. Как и все щелочные металлы, калий легко плавится (температура плавления 63, 51°C) и начинает испаряться уже при сравнительно невысоком нагревании (температура кипения калия 761°C).

Калий, как и другие щелочные металлы, химически очень активен. Легко взаимодействует с кислородом воздуха с образованием смеси, преимущественно состоящей из пероксида К2О2 и супероксида KO22О4):

2K + O2 = K2O2, K + O2 = KO2.

При нагревании на воздухе калий сгорает фиолетово-красным пламенем. С водой и разбавленными кислотами калий взаимодействует со взрывом (воспламеняется образующийся водород):

2K + 2H2O = 2KOH + H2­

Кислородсодержащие кислоты при таком взаимодействии могут восстанавливаться. Например, атом серы серной кислоты восстанавливается до S, SO2 или S2–:

8К + 4Н2SO4 = K2S + 3K2SO4 + 4H2O.

При нагревании до 200-300 °C калий реагирует с водородом с образованием солеподобного гидрида КН:

2K + H2 = 2KH

С галогенами калий взаимодействует со взрывом. Интересно отметить, что с азотом калий не взаимодействует.

Как и другие щелочные металлы, калий легко растворяется в жидком аммиаке с образованием голубых растворов. В таком состоянии калий используют для проведения некоторых реакций. При хранении калий медленно реагирует с аммиаком с образованием амида KNH2:

2K + 2NH3 жидк. = 2KNH2 + H2­

Важнейшие соединения калия: оксид К2О, пероксид К2О2, супероксид К2О4, гидроксид КОН, иодид KI, карбонат K2CO3 и хлорид KCl.

Оксид калия К2О, как правило, получают косвенным путем за счет реакции пероксида и металлического калия:

2K + K2O2 = 2K2O

Этот оксид проявляет ярко выраженные основные свойства, легко реагирует с водой с образованием гидроксида калия КОН:

K2O + H2O = 2KOH

Гидроксид калия, или едкое кали, хорошо растворим в воде (до 49, 10% массе при 20°C). Образующийся раствор — очень сильное основание, относящееся к щелочам. КОН реагирует с кислотными и амфотерными оксидами:

SO2 + 2KOH = K2SO3 + H2O,

Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Al(OH)4] (так реакция протекает в растворе) и

Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O­ (так реакция протекает при сплавлении реагентов).

В промышленности гидроксид калия KOH получают электролизом водных растворов KCl или K2CO3 c применением ионообменных мембран и диафрагм:

2KCl + 2H2O = 2KOH + Cl2­+ H2­,
или за счет обменных реакций растворов K2CO3 или K2SO4 с Ca(OH)2 или Ba(OH)2:

K2CO3 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaCO3

Попадание твердого гидроксида калия или капель его растворов на кожу и в глаза вызывает тяжелые ожоги кожи и слизистых оболочек, поэтому работать с этими едкими веществами следует только в защитных очках и перчатках. Водные растворы гидроксида калия при хранении разрушают стекло, расплавы — фарфор.

Карбонат калия K2CO3 (обиходное название поташ) получают при нейтрализации раствора гидроксида калия углекислым газом:

2KOH + CO2 = K2CO3 + Н2О.

В значительных количествах поташ содержится в золе некоторых растений.

Металлический калий — материал для электродов в химических источниках тока. Сплав калия с другим щелочным металлом — натрием находит применение в качестве теплоносителя в ядерных реакторах.В гораздо больших масштабах, чем металлический калий, находят применение его соединения. Калий — важный компонент минерального питания растений, он необходим им в значительных количествах для нормального развития, поэтому широкое применение находят калийные удобрения: хлорид калия КСl, нитрат калия, или калийная селитра, KNO3, поташ K2CO3 и другие соли калия. Поташ используют также при производстве специальных оптических стекол, как поглотитель сероводорода при очистке газов, как обезвоживающий агент и при дублении кож.

В качестве лекарственного средства находит применение иодид калия KI. Иодид калия используют также в фотографии и в качестве микроудобрения. Раствор перманганата калия КMnO4 («марганцовку») используют как антисептическое средство.

По содержанию в горных породах радиоактивного 40К определяют их возраст.

Калий — один из важнейших биогенных элементов, постоянно присутствующий во всех клетках всех организмов. Ионы калия К+ участвуют в работе ионных каналов и регуляции проницаемости биологических мембран, в генерации и проведении нервного импульса, в регуляции деятельности сердца и других мышц, в различных процессах обмена веществ. Содержание калия в тканях животных и человека регулируется стероидными гормонами надпочечников. В среднем организм человека (масса тела 70 кг) содержит около 140 г калия. Поэтому для нормальной жизнедеятельности с пищей в организм должно поступать 2-3 г калия в сутки. Богаты калием такие продукты, как изюм, курага, горох и другие.

Металлический калий может вызвать очень сильные ожоги кожи, при попадании мельчайших частичек калия в глаза возникают тяжелые поражения с потерей зрения, поэтому работать с металлическим калием можно только в защитных перчатках и очках. Загоревшийся калий заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька и NaCl. Хранят калий в герметично закрытых железных контейнерах под слоем обезвоженного керосина или минерального масла.

  • Коренман И. М. Аналитическая химия калия. М. 1964.

Калий и его соединения -

Калий - мягкий серебристый металлический элемент, принадлежащий к группе 1 (ранее IA) периодической таблицы; a.n. 19 лет; ОЗУ. составляет 39,098; р. д. 0,86; m.p. 63,7 ° С; б.п. 774C. Элемент встречается в морской воде и в ряде минералов, таких как сильвит (KC1), карналлит (KCl.MgCl 2 .6H 2 O) и каинит (MgSO 4 .KC1 2 .6H ). 2 O). Его получают электролизом.Металл имеет несколько применений, но соли калия находят широкое применение. Калий - незаменимый элемент для живых организмов. Ион калия, K + , является наиболее распространенным катионом в тканях растений, всасывается корнями и используется в таких процессах, как синтез белка. У животных прохождение ионов калия и натрия через мембрану нервных клеток отвечает за изменения электрического потенциала, сопровождающие передачу импульсов. Химически он очень реакционноспособен, по своему поведению и составам напоминающий натрий.Он также образует супероксид оранжевого цвета, KO 2 , который содержит ион O 2 - . Калий был открыт сэром Хэмфри Дэви в 1807 году.

Бромид калия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое твердое вещество, KBr, слегка гигроскопичное и растворимое в воде и очень мало растворимое в этаноле. Форма его кубическая; р. д. составляет 2,75; m.p. 734C; б.п. 1435С. Бромид калия может быть получен действием брома на горячий раствор гидроксида калия или действием бромида железа (III) или бромистого водорода на раствор карбоната калия.Он широко используется в фотоиндустрии, а также как успокаивающее средство. Из-за диапазона прозрачности для инфракрасного излучения KBr используется как в качестве матрицы для твердых образцов, так и в качестве материала призм в инфракрасной спектроскопии.

Карбонат калия (жемчужная зола; поташ) представляет собой полупрозрачное (гранулированное) или белое (порошок) расплывающееся твердое вещество, известное в безводной и гидратированной формах. K 2 CO 3 (моноклинная; относительная влажность 2,4; температура плавления 891 ° C) разлагается без кипения. 2K 2 CO 3 .3H 2 O (моноклинный; rd 2,04) дегидратируется до K 2 CO 3 .H 2 O выше 100 ° C и до K 2 CO 3 выше 130 o C. по процессу Энгеля-Прехта, в котором хлорид калия и оксид магния реагируют с диоксидом углерода с образованием соединения Энгельской соли, MgCO 3 .KHCo 3 .4H 2 O. Он разлагается в растворе с образованием гидрокарбоната, который затем можно прокалить до K 2 CO 3 .Карбонат калия растворим в воде (не растворим в спирте) со значительным гидролизом с образованием основных растворов. Промышленное использование включает стекло и глазури, производство мягкого мыла. Он также используется в лаборатории в качестве сушильного агента.

Хлорат калия представляет собой бесцветное кристаллическое соединение, KCIO 3 , растворимое в воде и умеренно растворимое в этаноле; моноклинический; р. д. составляет 2,32; m.p. составляет 356С. Он разлагается при температуре выше 400C с выделением кислорода. Промышленный способ получения хлората калия включает фракционную кристаллизацию раствора хлорида калия и хлората натрия, но он также может быть приготовлен электролизом горячих концентрированных растворов хлорида калия.Это мощный окислитель, который находит применение в средствах для борьбы с сорняками и дезинфектантах. Благодаря своей способности производить кислород, он используется во взрывчатых веществах, пиротехнике и спичках.

Хлорид калия представляет собой белое кристаллическое твердое вещество KC1, растворимое в воде и очень мало растворимое в этаноле; форма его кубическая; р. д. составляет 1,98; m.p. 772C. Он возвышается при 1500C. Хлорид калия встречается в природе в виде минерала сильвита (KC1) и карналлита (KCl.MgCl 2 .6H 2 O).Его получают промышленным способом путем фракционной кристаллизации этих отложений или растворов из озерных рассолов. Он обладает интересным свойством более растворимым, чем хлорид натрия, в горячей воде, но менее растворимым в холодной. Он используется в качестве удобрения, в фотографии и как источник других солей калия, таких как хлорат и гидроксид. Обладает низкой токсичностью.

Хромат калия представляет собой ярко-желтое кристаллическое твердое вещество, K 2 CrO 4 , растворимое в воде и нерастворимое в спирте.Форма его ромбическая; р. д. составляет 2,73; m.p. составляет 968,3 ° С. Разлагается без кипячения. Его получают промышленным способом путем обжига порошкообразной хромитовой руды с гидроксидом калия и известняка и выщелачивания полученного огарка горячим раствором сульфата калия. Хромат калия используется при отделке кож в качестве протравы для текстиля, а также в эмалях и пигментах. В лаборатории он используется как аналитический реагент и как индикатор. Как и другие соединения хрома (III), он токсичен при проглатывании или вдыхании.

Сульфат калия и хрома (хромовые квасцы) представляет собой кристаллическое твердое вещество фиолетового или рубиново-красного цвета, K 2 SO 4 .Cr 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O, растворимое в вода и не растворим в этаноле. Форма его кубическая или октаэдрическая; р. д. составляет 1,826; m.p. составляет 89С. Он теряет 10H 2 O при 100 ° C, 12H 2 O при 400 ° C. Шесть молекул воды окружают каждый из ионов хрома (III), а остальные имеют водородные связи с ионами сульфата.Как и все квасцы, соединение может быть получено путем смешивания эквимолярных количеств составляющих сульфатов.

Дихромат калия (бихромат калия) представляет собой оранжево-красное кристаллическое вещество, K 2 Cr 2 07, растворимое в воде и нерастворимое в спирте. Он бывает моноклинным или триклинным; р. д. составляет 2,68. Моноклинический переход на триклинический при 241,6 ° С; m.p. составляет 396С. Он разлагается выше 500C. Его получают путем подкисления неочищенного раствора хромата калия (добавление основания к растворам дихромата калия меняет этот процесс).Компаунд используется в промышленности в качестве окислителя в химической промышленности и производстве красителей, в гальванике, пиротехнике, производстве стекла, клеях, дублении, фотографии и литографии, а также в керамических изделиях. Лабораторные применения включают применение в качестве аналитического реагента и в качестве окислителя. Дихромат калия токсичен и считается пожароопасным из-за его окислительных свойств.

Гидрокарбонат калия (бикарбонат калия) представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, KHCO 3 , растворимое в воде и нерастворимое в этаноле; р.d. 2.17. Он разлагается при температуре около 120 ° C. Он встречается в природе в виде кальцинита и получается путем пропускания двуокиси углерода в насыщенный раствор карбоната калия. Используется в выпечке, производстве безалкогольных напитков и в огнетушителях CO 2 . Благодаря своей буферной способности его добавляют в некоторые моющие средства, а также используют в качестве лабораторного реагента.

Гидрогентартрат калия (винный камень) представляет собой белую кристаллическую кислотную соль, HOOC (CHOH) 2 COOK. Его получают из отложений на винных чанах (аргол) и используют в разрыхлителях.

Гидроксид калия (едкий калий; щелочь) представляет собой белое расплывающееся твердое вещество, КОН, часто продаваемое в виде гранул, хлопьев или палочек, растворимое в воде и этаноле и очень мало растворимое в эфире. Форма его ромбическая; р. д. 2,044; m.p. составляет 360,4 ° C; б.п. 1320С. Его получают промышленным способом путем электролиза концентрированного раствора хлорида калия, но его также можно получить путем нагревания карбоната или сульфата калия с гашеной известью, Ca (OH) 2 . Он очень похож на гидроксид натрия, но более растворим и поэтому предпочтителен в качестве поглотителя диоксида углерода и диоксида серы.Он также используется в производстве мягкого мыла, других солей калия, а также в аккумуляторных батареях Ni-Fe и щелочах. Гидроксид калия чрезвычайно разъедает ткани тела и особенно опасен для глаз.

Йодат калия представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, KIO 3 , растворимое в воде и нерастворимое в этаноле. Это моноклинический; р. д. составляет 3,9: т.пл. 560С. Его можно получить реакцией йода с горячим концентрированным гидроксидом калия или осторожным электролизом раствора йодида калия.Это окислитель и используется как аналитический реагент. Некоторое количество йодата калия используется в качестве пищевой добавки.

Йодид калия - белое кристаллическое твердое вещество KI с сильным горьким вкусом, растворимое в воде, этаноле и ацетоне. Форма его кубическая; р. д. равно 3,13; m.p. 681С; б.п. 1330С. Его можно получить реакцией йода с горячим раствором гидроксида калия с последующим отделением от йодата (который также образуется) фракционной кристаллизацией. В растворе он обладает интересным свойством растворять йод с образованием трииодид-иона I 3 -, который имеет коричневый цвет.Йодид калия широко используется в качестве аналитического реактива, в фотографии, а также в качестве добавки к поваренной соли для предотвращения зоба и других заболеваний, вызванных дефицитом йода.

Манганат калия (VII) (перманганат калия) представляет собой соединение KMnO 4 , образующее пурпурные кристаллы с металлическим блеском, растворимое в воде (интенсивный пурпурный раствор), ацетоне и метаноле, но разлагающемся этанолом; р. д. составляет 2,70. Разложение немного выше 100 ° C и завершается при 240 ° C. Соединение получают путем сплавления оксида марганца (IV) с гидроксидом калия с образованием манганата и электролиза раствора манганата с использованием железных электродов при температуре около 60 ° C.Альтернативный путь предусматривает производство манганата натрия аналогичным процессом плавления, окисление хлором и серной кислотой, а затем обработку хлоридом калия для кристаллизации требуемого продукта.

Манганат калия (VII) широко используется в качестве окислителя и дезинфицирующего средства в различных областях, а также в качестве аналитического реагента.

Окись калия представляет собой серое кристаллическое твердое вещество, K 2 O. Его форма кубическая; р. д. составляет 2,32. Разложение происходит при 350 ° C.Его можно получить окислением металлического калия нитратом калия. Он реагирует с этанолом с образованием этоксида калия (KOC 2 H 5 ) и с жидким аммиаком с образованием гидроксида калия и калия (KNH 2 ).

Нитрат калия (селитра) представляет собой бесцветное ромбоэдрическое или треугольное твердое вещество, KNO 3 , растворимое в воде, нерастворимое в спирте; р. д. равно 2,109. Переход к тригональным формам при 129C; m.p. составляет 334С. Он разлагается при 400 ° C.Он встречается в природе в виде селитры и может быть получен реакцией нитрата натрия с хлоридом калия с последующей фракционной кристаллизацией. Это мощный окислитель (выделяет кислород при нагревании) и используется в порохе и удобрениях.

Нитрит калия представляет собой белое или слегка желтоватое расплывающееся вещество, KNO 2 , растворимое в воде и нерастворимое в этаноле; р. д. составляет 1,91; m.p. составляет 440С. Он может взорваться при 600C. Нитрит калия получают восстановлением нитрата калия.Он реагирует с холодными разбавленными минеральными кислотами с образованием азотистой кислоты, а также может действовать как восстановитель (при окислении до нитрата) или как окислитель (при восстановлении до азота). Он используется в органическом синтезе из-за его участия в диазотировании и в обнаружении присутствия аминогрупп в органических соединениях.

Сульфат калия представляет собой белый кристаллический порошок K 2 SO 4 , растворимый в воде и нерастворимый в этаноле. Форма его ромбическая или шестиугольная; р.d. составляет 2,66; m.p. 1069C. В природе встречается в виде шонита (штрасфуртские отложения) и в озерных рассолах, от которых он отделяется путем фракционной кристаллизации. Его также производят с помощью процесса Харгривса, который включает окисление хлорида калия серной кислотой. В лаборатории он может быть получен реакцией гидроксида калия или карбоната калия с серной кислотой. Сульфат калия используется в цементах, при производстве стекла, в качестве пищевой добавки и в качестве удобрения (источник K + ) для чувствительных к хлоридам растений, таких как табак и цитрусовые.
.

Соединения калия | определение соединений калия по Медицинскому словарю

калий

(K) [po-tas´e-um] химический элемент, атомный номер 19, атомный вес 39.102. (См. Приложение 6.) В сочетании с другими минералами в организме калий образует щелочные соли, которые важны для процессов в организме и играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного и водного баланса в организме. Все клетки организма, особенно мышечная ткань, нуждаются в высоком содержании калия. Правильный баланс между натрием, кальцием и калием в плазме крови необходим для правильной работы сердца.

Поскольку большинство продуктов содержат хороший запас калия, дефицит калия (гипокалиемия) вряд ли может быть вызван несбалансированным питанием. Возможные причины включают синдром Кушинга (из-за нарушения надпочечников) и синдром Фанкони (в результате врожденного порока почек). Причиной также может быть чрезмерная доза кортизона, продолжительная рвота или диарея или тиазидные диуретики , которые назначают для лечения гипертонии. Признаки дефицита калия могут включать слабость и вялость, учащенный пульс, тошноту, диарею и покалывание.

Если организм усваивает достаточно калия, но элемент не распределяется должным образом, могут развиться различные нарушения. Таким образом, аномально низкое содержание калия в крови может привести к перемежающемуся временному параличу мышц, известному как семейный периодический паралич.

Дефицит калия можно лечить приемом добавок калия. Существует большое разнообразие этих препаратов. Некоторые из них представляют собой жидкости, некоторые - порошки для растворения в жидкостях, а некоторые - таблетки с медленным высвобождением, которые растворяются в кишечнике.Все это может вызвать раздражение желудочно-кишечного тракта. Для многих людей, принимающих диуретики от гипертонии, дефицита калия можно избежать, увеличив потребление калийсодержащих продуктов, таких как бананы, финики, чернослив и изюм, при этом добавки калия не нужны. Добавки калия никогда не назначают пациентам, получающим калийсберегающих диуретиков , таких как амилорид, спиронолактон или триамтерен. Если трудность заключается в использовании организмом калия, лечение касается основной причины дефицита.

Гомеостатический баланс калия. Благодаря функциям резорбции и выведения почки являются лучшим регулятором баланса калия во внеклеточных жидкостях. От Malarkey and McMorrow, 2000.

ацетат калия восполнитель электролитов, системный и подщелачивающий агент.

бикарбонат калия Пополнитель электролитов, антацид и подщелачивающее средство.

битартрат калия соединение, вводимое ректально в виде суппозитория с бикарбонатом натрия для производства диоксида углерода, который способствует дефекации за счет расширения ректальной ампулы; применяется для облегчения запора и опорожнения толстой кишки перед хирургическими или диагностическими процедурами или родами.

хлорид калия соединение, используемое перорально или внутривенно в качестве пополнения электролитов.

двухосновный фосфат калия двухкалиевая соль, K 2 HPO 4 ; используется отдельно или в сочетании с другими фосфатными соединениями в качестве пополнения электролита.

глюконат калия Пополнитель электролитов, используемый для профилактики и лечения гипокалиемии.

гваяколсульфонат калия отхаркивающее средство.

йодид калия отхаркивающее, антитиреоидное и противогрибковое средство.

одноосновный фосфат калия монокалиевая соль, KH 2 PO 4 ; используется в качестве буферного агента в фармацевтических препаратах и, отдельно или в сочетании с другими фосфатными соединениями, в качестве пополнения электролитов и подкислителя мочи, а также для предотвращения образования камней в почках.

перманганат калия противоинфекционное и окислительное средство местного действия, а также противоядие от многих ядов.

тартрат калия-натрия соединение, используемое в качестве солевого слабительного.

.

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 соли калия, 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 (количество 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. Препарат хлорид калия обычно используется для лечения дефицита калия, но доза создает яд: хлорид калия также использовался 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 Вассертхайл-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 выполнили цели Министерства сельского хозяйства США по калию и только 16,6 процента достигли целей ВОЗ.

Частично проблема, по словам Древновски, заключается в том, что натрий и калий входят в состав многих 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

.

Перманганат калия - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Перманганат калия - неорганическое химическое соединение. Его химическая формула - KMnO 4 . Он содержит ионы калия и перманганата. Марганец находится в степени окисления +7. Он также известен как перманганат калия и кристаллов Конди . Перманганат калия - сильный окислитель, что означает, что он имеет тенденцию забирать электроны у других химических веществ.Он растворяется в воде с образованием пурпурных растворов. Если он испаряется, он образует фиолетово-черные блестящие кристаллы. [2] Имеет сладкий вкус и не имеет запаха. [1]

В 1659 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер расплавил смесь минерального пиролюзита и карбоната калия, чтобы получить материал, который при растворении в воде превращался в зеленый раствор (манганат калия). Он медленно менял цвет на фиолетовый ( перманганат калия ), а затем, наконец, на красный.Этот отчет является первым описанием производства перманганата калия.

Чуть менее 200 лет спустя лондонец по имени Генри Боллманн Конди был химиком. Он интересовался дезинфицирующими средствами и делал такие вещи, как озонированная вода . Он обнаружил, что когда он расплавил пиролюзит с гидроксидом натрия и растворил его в воде, получился раствор, обладающий хорошими дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как Condy's Fluid . Проблема заключалась в том, что решение было не очень стабильным.Это было исправлено с помощью гидроксида калия, а не гидроксида натрия. Это дало более стабильный материал. Его также можно было высушить до такого же хорошего порошка перманганата калия. Этот порошок назывался кристаллов Конди или порошок Конди . Перманганат калия было легко сделать, поэтому Конди пытался помешать другим людям производить его и продавать сам.

Ранние фотографы использовали его в порошковой вспышке.

Применение в химической промышленности [изменить | изменить источник]

Перманганат калия используется как окислитель. [3] Он также используется в дезинфицирующих средствах и дезодорантах. Его можно использовать для производства самых разных химикатов. При очистке сточных вод он используется для избавления от сероводорода, вонючего токсичного газа. В аналитической химии иногда используется точная концентрация KMnO 4 , чтобы увидеть, сколько определенного восстановителя присутствует при титровании. Похожим образом он используется как реагент для древесной массы. При смешивании перманганата калия и формальдегида образуется слабый слезоточивый газ.

В качестве окислителя в органическом синтезе [изменить | изменить источник]

Разбавленные растворы KMnO 4 превращают алкены в диолы (гликоли). Это поведение также используется в качестве качественного теста на наличие двойных или тройных связей в молекуле, поскольку реакция делает раствор перманганата бесцветным. Иногда его называют реактивом Байера.

Концентрированные растворы окисляют метильную группу ароматического кольца, например толуол в бензойную кислоту.

KMnO 4 окисляет гидрохлорид псевдоэфедрина с образованием меткатинона, препарата Списка I.Следовательно, DEA ограничило его использование и продажу, классифицировав его как прекурсор, контролируемый Списком I. Перманганат калия внесен в список прекурсоров Таблицы I в соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ. [2]

Кислоты и перманганат калия [изменить | изменить источник]

Концентрированная серная кислота реагирует с перманганатом калия с образованием оксида марганца (VII), который может быть взрывоопасным. [4] [5] [6] .В этой реакции также образуется озон. Озон может воспламенить бумагу, пропитанную спиртом. Эта реакция очень опасна.

6 KMnO 4 + 9 H 2 SO 4 → 6 MnSO 4 + 3 K 2 SO 4 + 9 H 2 O + 5 O 3

Концентрированный HCl образует хлор.

2 KMnO 4 + 16 HCl → 2 MnCl 2 + 2 KCl + 8 H 2 O + 5 Cl 2

Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от pH.Кислые растворы перманганата восстанавливаются до бледно-розового иона Mn 2+ , как в хлориде марганца (II). В нейтральном растворе перманганат восстанавливается до коричневого оксида марганца (IV), где Mn находится в степени окисления +4. Оксид марганца (IV) - это вещество, которое окрашивает кожу при нанесении на нее перманганата калия. Перманганат калия самопроизвольно восстанавливается в щелочном растворе до манганата калия зеленого цвета, где марганец находится в степени окисления +6.

Использование в биомедицине [изменить | изменить источник]

  • Разбавленные растворы используются для лечения язвы (язвы) (0.25%), дезинфицирующее средство для рук (около 1%) и средство для лечения мягкого дерматита помфоликс или грибковых инфекций рук или ног.
  • Разбавленный раствор подкисленного перманганата калия используется в гистологии для отбеливания меланина, который затемняет детали тканей.
  • Перманганат калия можно использовать для дифференциации амилоидного АК от других типов амилоида, патологически депонированных в тканях организма. Инкубация фиксированной ткани с перманганатом калия предотвратит окрашивание амилоида AA конго красным, в то время как другие типы амилоида не затронуты. [7] [8]

Разное [изменение | изменить источник]

Растворенный перманганат калия
  • Растворы KMnO 4 использовались вместе с 80% перекисью водорода для приведения в движение ракеты. В этом случае он получил название Z-Stoff. Этот порох до сих пор используется в торпедах.
  • Разбавленный (10 мг / л) перманганат калия можно использовать для удаления улиток с растений перед помещением их в пресноводный аквариум.
  • Высококачественный перманганат калия можно найти в магазинах товаров для бассейнов и используется в сельской местности для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из колодезной воды.
  • KMnO 4 часто входит в наборы для выживания вместе с глицерином или таблеткой глюкозы для разведения огня. Таблетку глюкозы можно измельчить, смешать с перманганатом калия, и она загорится, если потереть. Его также можно смешать с антифризом из автомобиля, чтобы развести огонь. Это может быть опасно и должно выполняться осторожно, окунув немного бумаги в антифриз, а затем добавив небольшое количество перманганата калия. Он также может стерилизовать воду и раны, поэтому его можно использовать в комплекте для выживания.
  • KMnO 4 применяется для лечения некоторых паразитарных болезней рыб, для очистки питьевой воды, а также в качестве антидота при отравлении фосфором. В Африке его использовали в качестве дезинфицирующего средства для овощей, таких как салат.

Твердый перманганат калия является сильным окислителем, поэтому его следует хранить отдельно от восстановителей. Для некоторых реакций требуется немного воды. Например, перманганат калия и сахарная пудра воспламенится (но не взорвутся) через несколько секунд после добавления капли воды. Райт-младший, Калкинс Э., Хамфри Р.Л. Лабораторное исследование . 1977 мар; 36 (3): 274-81. PMID 839739 .


Смотрите также