Работа выхода калия


Работа выхода электронов из металлов, не металлов и неорганических соединений (Таблица)

Формула работа выхода электронов

В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.

Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:

Wp = -eφ , где j – потенциал электрического поля внутри металла.

При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.

В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.

Aвых = eφ

Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля. 

Максимальное значение энергии, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . Квантовая теория проводимости металлов, основанная на этой статистике, дает иную трактовку работы выхода. Работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера eφ  и энергии Ферми.

Aвых = eφ' - EF

где φ' – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.

Таблица работа выхода электронов из простых веществ

В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.

Вещество

Формула вещества

Работа выхода электронов (W,  эВ)

серебро

Ag  

4,7  

алюминий

Al  

4,2  

мышьяк

As  

4,79 - 5,11  

золото

Au 

4,8 

бор

(4,60) 

барий

Ba 

2,52

бериллий

Be 

3,92 

висмут

Bi 

4,34

углерод (графит)

4,45 - 4,81 

кальций

Ca 

2,76 - 3,20 

кадмий

Cd 

4,04

церий

Ce 

2,6 - 2,88 

кобальт

Co 

4,40 

хром

Cr 

4,60

цезий

Cs 

1,94 

медь

Cu 

4,36 

железо

Fe 

4,40 - 4,71 

галлий

Ga 

3,96 - 4,16

германий

Ge 

4,66 

гафний

Hf 

(3,53) 

ртуть

Hg 

4,52 

индий

In 

(3,60 - 4,09)

иридий

Ir 

(4,57) 

калий

2,25 

лантан

La 

(3,3)

литий

Li 

2,49 

магний

Mg 

3,67 

марганец

Mn 

3,76 - 3,95 

молибден

Mo 

4,20

натрий

Na 

2,28 

ниобий

Nb 

3,99

неодим

Nd 

(3,3) 

никель

Ni 

4,91 - 5,01 

осмий

Os 

(4,55)

свинец

Pb 

4,05 

палладий

Pd 

(4,98) 

празеодим

Pr 

(2,7)

платина

Pt 

5,30 - 5,55 

рубидий

Rb 

2,13

рений

Re 

4,98 

родий

Rh 

4,75 

рутений

Ru 

(4,52) 

сурьма

Sb 

4,08 - 4,56 

скандий

Sc 

(3,2 - 3,33) 

селен

Se 

4,86 

кремний

Si 

3,59 - 4,67 

самарий

Sm 

(3,2) 

олово (γ-форма)

Sn 

4,38 

олово (β-форма)

Sn 

4,50 

стронций

Sr 

2,74

тантал

Ta 

4,13 

теллур

Te 

4,73 

торий

Th 

3,35 - 3,47 

титан

Ti 

4,14 - 4,50 

таллий

Tl 

3,68 - 4,05 

уран

3,27 - 4,32 

ванадий

3,77 - 4,44 

вольфрам

4,54 

цинк

Zn 

4,22 - 4,27 

цирконий

Zr 

3,96 - 4,16

Таблица работа выхода электронов из неорганических соединений

В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.

Вещество

Формула вещества

Работа выхода электронов (W,  эВ)

бромистое серебро

AgBr 

~3,9

хлористое серебро

AgCl 

~4,6 

иодистое серебро

AgI 

~4,0 

сульфид серебра

Ag2

~3,8 

триоксид бора

B2O3

4,7 

оксид бария

BaO 

1,0 - 1,6 

барий вольфрамовокислый

BaWO4

2,27 

окись бериллия

BeO 

3,8 - 4,7 

окись кальция

CaO 

1,8 - 2,4 

ортовольфрамат кальция

Ca3WO6

2,13 

борид хрома

CrB2

3,36 

окись цезия

Cs2

1,0 - 1,17 

окись меди

CuO 

4,35 - 5,34 

закись меди

Cu2

5,15 

окись железа

FeO 

3,85 

вода

H2

6,1 

карбид гафния

HfC 

2,04 

оксид магния

MgO 

3,1 - 4,4 

диборид марганца

MnB2

4,14 

диборид молибдена

MoB2

3,38 

триоксид молибдена

MoO3

4,25 

силицид молибдена

MoSi2

5,0 - 6,0 

хлористый натрий

NaCl 

4,2 

борид ниобия

NbB2

3,65 

карбид ниобия

NbC 

2,24 

окись никеля

NiO 

5,55 

борид скандия

ScB2

2,3 - 2,9 

кремнезём

SiO2

5,0 

окись стронция

SrO 

2,0 - 2,6 

карбид тантала

TaC 

3,05 - 3,14 

пентаоксид тантала

Ta2O5

4,65 

дикарбид тория

ThC2

3,5 

оксид тория

ThO2

2,54 - 2,67 

сульфид титана

TiS 

3,4 

диборид титана

TiB2

3,88 - 3,95 

карбид титана

TiC 

2,35 - 3,35 

нитрид титана

TiN 

2,92 

окись титана

TiO 

2,96 - 3,1 

двуокись титана

TiO2

4,7 

карбид урана

UC 

2,9 - 4,6 

диборид ванадия

VB2

3,88 - 3,95 

диборид вольфрама

WB2

2,62 

диоксид вольфрама

WO2

4,96 

дисилицид вольфрама

WSi2

5,0 - 6,0 

борид циркония

ZrB 

4,48 

диборид циркония

ZrB2

3,70 

карбид циркония

ZrC 

2,2 - 3,8 

нитрид циркония

ZrN 

2,92 

_______________

Источник информации:

1. Landolt-Borstein's Zahlenwerte und Funktionen aus Phsik, Chemie, Astrunumie, Geophysik, Thechnik, 6-е издание., Берлин, т. I, ч.4, 1955; т. II, ч.6, разд. 1, 1959.

2. В.С. Фоменко. Эмиссионные свойства элементов и химических соединений. Изд. АН УСССР, Киев, 1961.



Основная функция калия | Здоровое питание

Автор: Ян Анниган Обновлено 27 декабря 2018 г.

Основная функция калия в организме - служить электролитом. Молекулы этого типа ионизируются в растворе, что делает их способными нести электрический заряд. В этой роли калий влияет на многие процессы вашего тела, и он работает вместе с натрием, оказывая свое действие. Калий в ваших клетках тщательно регулируется. Однако диета, в которой отсутствует достаточное количество этого минерала, особенно в сочетании с избыточным содержанием натрия в рационе, что является обычным явлением для многих западных народов, может привести к неприятным и даже серьезным последствиям для здоровья.

Функция электролита

Помимо калия, электролиты в вашем организме включают натрий, хлор, кальций и магний. Калий - главный электролит внутри клетки; вместе с натрием вне клеток он создает явление, известное как мембранный потенциал. Мембранный потенциал позволяет электрическому току проходить от одной клетки к другой. При этом он сокращает мышечные волокна, в том числе волокна вашего сердца, и передает нервные сигналы. Поскольку поддержание сердцебиения и нервной функции очень важно для поддержания вашей жизни, калий в вашем организме играет важную роль в вашем здоровье.Определенные факторы, такие как уровень гидратации, влияют на количество этого минерала в ваших клетках, и в вашем организме есть системы, которые помогают регулировать уровень калия.

Регламент

Хотя и не регулируется в той же степени, что и натрий, ваше тело использует систему сдержек и противовесов, чтобы гарантировать, что уровень калия поддерживает здоровое функционирование ваших мышц и нервов. Когда концентрация калия в организме увеличивается, надпочечники выделяют гормон альдостерон, который заставляет почки выделять избыток калия.И наоборот, низкие уровни калия приводят к снижению высвобождения альдостерона, что приводит к сохранению этого электролита. Обстоятельства, влияющие на баланс калия, могут повлиять на электрические импульсы, необходимые для поддержания вашего сердцебиения, вызывая нарушение сердечного ритма или даже внезапную смерть.

Дисбаланс

Слишком много калия в вашей системе связано с заболеванием почек, применением диуретиков, пониженным уровнем альдостерона или чрезмерным потреблением, как правило, из пищевых добавок. Легкие симптомы включают мышечную слабость и покалывание в конечностях, в то время как серьезные случаи могут привести к остановке сердца.Однако в промышленно развитых странах дефицит калия встречается чаще, чем избыток этого минерала. Низкое потребление пищи может привести к низкому уровню содержания в организме, также как и использование диуретиков, нарушение функции почек или заболевания с сильной рвотой. Симптомы аналогичны симптомам задержки в организме слишком большого количества калия, наиболее опасными из которых являются сердечные аритмии со смертельным исходом.

Источники

Свежие фрукты и овощи являются богатейшими пищевыми источниками калия, необходимого для поддержания здоровья мышц и нервной системы.Белая фасоль, сладкий картофель, помидоры, дыня, брокколи, ежевика и апельсины, например, снабжают вас значительным количеством этого электролита. Кроме того, они делают это без добавления чрезмерного количества натрия в ваш рацион - а регулярное употребление слишком большого количества натрия по сравнению с потреблением калия увеличивает риск сердечных заболеваний.

.

Для чего нужен калий в организме человека? | Здоровое питание

Мэтью Ли Обновлено 7 декабря 2018 г.

По данным Совета по пищевым продуктам и питанию национальных академий, адекватное потребление калия составляет 4,7 грамма в день. В Северной Америке, однако, средний мужчина потребляет примерно 3 грамма, а средняя женщина - менее 2,5 граммов калия в день. Таким образом, большинству людей может быть полезно увеличить ежедневное потребление калия. Особенно хорошие источники включают бананы, соки цитрусовых, авокадо, помидоры, картофель, бобы Лимы, лосось, треску, курицу и большинство видов мяса.

Необходимый электролит

Электролиты - это вещества, которые помогают проводить электричество в вашем теле. Калий является одним из наиболее важных электролитов в организме человека, а другие включают хлорид, кальций, фосфор, магний и натрий. Как электролит калий жизненно важен для здорового функционирования всех клеток, тканей и органов вашего тела. Это также помогает контролировать количество воды в вашем теле и поддерживать здоровый уровень pH в крови. Поскольку вы теряете электролиты с потом, вы всегда должны получать источник этих важных минералов во время или после интенсивной физической активности.

Снижение артериального давления

Баланс натрия и калия важен для электролитных функций организма. Поскольку ваше тело усердно работает над поддержанием этого баланса, вы можете уменьшить влияние высокого потребления натрия, потребляя больше калия. Поскольку натрий влияет на ваше кровяное давление, увеличение суточного потребления калия может помочь вам поддерживать нормальное кровяное давление или снизить его до нормального уровня. Однако нельзя полностью полагаться на натрий и калий для снижения артериального давления.Помимо регулярных тренировок, потребление жиров, соли, холестерина, белка, клетчатки, кальция и магния также может повлиять на ваше кровяное давление.

Повышение мышечной функции

Калий особенно важен для сокращения скелетных и гладких мышц. Из-за этого адекватное потребление калия важно для нормального пищеварения и работы мышц. Калий также жизненно важен для здоровья вашего сердца, поскольку нормальный сердечный ритм является результатом оптимального функционирования мышц.Это особенно очевидно, если у вас слишком высокий или низкий уровень калия, оба из которых могут вызвать нерегулярное сердцебиение. Поскольку сердечная аритмия потенциально опасна для жизни, вы всегда должны поддерживать адекватное суточное потребление калия.

Удовлетворение ваших потребностей в калии

Вы можете убедиться, что получаете достаточно калия из своего рациона, употребляя в течение дня много продуктов, богатых калием. Вы можете удовлетворить свои потребности в калии, съев большой банан с одной чашкой йогурта на завтрак, салат с 4 унциями курицы и половиной чашки нарезанного авокадо на обед, половину чашки кураги на ужин и одну чашку желудевой тыквы. , 4 унции лосося и одна чашка вареного шпината на ужин.Этот план питания обеспечивает чуть более 4,7 граммов калия. К другим источникам калия относятся сладкий картофель, белая фасоль, палтус, брокколи, дыня, чечевица, фисташки, изюм и гранат.

.

Что такое допустимый уровень калия? | Здоровое питание

Стефани Чендлер Обновлено 27 декабря 2018 г.

Калий, минерал, содержащийся в продуктах питания, играет важную роль в контроле нервной связи, функции мышц и артериального давления. Калий работает с натрием и другими минералами, классифицируемыми как электролиты, чтобы сбалансировать количество воды в крови и в ваших клетках. Слишком много или слишком мало калия в организме может привести к серьезным проблемам со здоровьем, поэтому важно ежедневно потреблять только правильное количество этого минерала, чтобы поддерживать приемлемый уровень.

Допустимый уровень в сыворотке

Ваш врач может определить количество калия в вашей крови, известное как уровень калия в сыворотке, взяв образец крови для базовой или комплексной метаболической панели. Врачи проводят этот тест как часть обычного медицинского осмотра, а также для диагностики или мониторинга заболевания почек. Нормальный диапазон допустимого уровня калия незначительно варьируется в разных лабораториях, но Национальный институт здравоохранения сообщает, что он составляет от 3,7 до 5,2 миллиэквивалента на литр.Миллиэквивалент на литр является приемлемой единицей измерения в Соединенных Штатах, в то время как другие страны могут сообщать такой же результат с единицей миллимоль на литр.

Низкий уровень калия

Уровень калия в крови ниже допустимого вызывает состояние, известное как гипокалиемия. Хотя небольшие капли калия обычно остаются незамеченными, уровень ниже 2,5 миллиэквивалента на литр может вызвать запор, усталость, мышечную слабость, повреждение мышц, нарушение сердечного ритма и паралич.Наиболее частые причины гипокалиемии включают диарею, заболевание почек, расстройства пищевого поведения, потоотделение или рвоту.

Высокий уровень калия

Врачи диагностируют уровень калия в сыворотке крови, достигающий 7,0 миллиэквивалента на литр или выше, как гиперкалиемию. Уровень калия выше допустимого вызывает тошноту и слабый или нерегулярный пульс, что может привести к коллапсу из-за слишком низкой частоты сердечных сокращений. Состояния, которые повреждают многие клетки, такие как ожоги или повреждение мышц от алкоголя, наркотиков, хирургического вмешательства или инфекций, могут вызывать высокий уровень калия.Поскольку почки фильтруют избыток калия из крови, почечная недостаточность является наиболее частой причиной гиперкалиемии.

Рекомендуемая доза

Чтобы поддерживать приемлемый уровень калия, Институт медицины рекомендует взрослым потреблять 4700 миллиграммов калия в день. Для достижения этой цели ешьте свежие фрукты и овощи, мясо и нежирные молочные продукты. Примеры хороших источников калия - авокадо, бананы, дыня, нектарины, морковь, сельдерей, картофель и помидоры.

.

Смотрите также