Характарыстыка калію. Будова калію. злучэння калія

У гэтым артыкуле будзе дадзена характарыстыка калія з пункту гледжання фізікі і хіміі. Першая з гэтых навук вывучае механічныя і знешнія ўласцівасці рэчываў. А другая - іх узаемадзеянне адзін з адным - гэта хімія. Калій - дзевятнаццаты па ліку элемент у табліцы Мендзялеева. Ён належыць да шчолачным металам. У гэтым артыкуле будзе разгледжана і электронная формула калія, і яго паводзіны з іншымі рэчывамі і т. Д. Гэта адзін з найбольш актыўных металаў. Навука, якая займаецца вывучэннем гэтага і іншых элементаў - хімія. 8 клас прадугледжвае вывучэнне неарганічных рэчываў і іх уласцівасцяў. Таму дадзены артыкул будзе карысная школьнікам. Такім чынам, пачнем.

Характарыстыка калія з пункту гледжання фізікі

Гэта простае рэчыва, якое пры нармальных умовах знаходзіцца ў цвёрдым агрэгатным стане. Тэмпература плаўлення складае шэсцьдзесят тры градуса па шкале Цэльсія. Закіпае ж дадзены метал, калі тэмпература дасягае сямісот шасцідзесяці аднаго градуса па Цэльсіі. Разгляданая рэчыва валодае серабрыста-белай афарбоўкай. Мае металічны бляск. Шчыльнасць калію складае восемдзесят шэсьць сотых грама на сантыметр кубічны. Гэта вельмі лёгкі метал. Формула калію вельмі простая - ён не фармуе малекул. Дадзенае рэчыва складаецца з атамаў, якія размешчаны блізка адзін да аднаго і маюць крышталічную рашотку. Атамная маса калія раўняецца трыццаці дзевяці грамам на моль. Цвёрдасць яго вельмі нізкая - яго можна лёгка парэзаць нажом, як сыр.

Калій і хімія

Пачнем з таго, што калій - хімічны элемент, які валодае вельмі высокай хімічнай актыўнасцю. Нават захоўваць яго на адкрытым паветры нельга, так як ён маментальна пачынае рэагаваць з навакольнымі яго рэчывамі. Калій - хімічны элемент, які адносіцца да першай групы і чацвёртага перыяду табліцы Мендзялеева. Ён валодае ўсімі ўласцівасцямі, якія характэрныя для металаў.

Узаемадзеянне з простымі рэчывамі

Да іх адносяцца: кісларод, азот, сера, фосфар, галагены (ёд, фтор, хлор, бром). Па парадку разгледзім ўзаемадзеянне калія з кожным з іх. Узаемадзеянне з кіслародам называецца акісленнем. На працягу дадзенай хімічнай рэакцыі выдаткоўваецца калій і оксиген ў молярное суадносінах чатыры часткі да адной, у выніку чаго ўтворыцца аксід разгляданага металу ў колькасці двух частак. Дадзенае ўзаемадзеянне можна выказаць пры дапамозе наступнага ўраўненні рэакцыі: 4К + О2 = 2К2О. Пры гарэнні калія можна назіраць ярка-фіялетавае полымя. Таму дадзеная рэакцыя лічыцца якаснай на вызначэнне калію. Рэакцыі з галагенавымі называюцца ў адпаведнасці з назвамі гэтых хімічных элементаў: гэта йодирование, фтараванне, хлараванне, бромирование. Дадзеныя ўзаемадзеяння можна назваць рэакцыямі далучэння, так як атамы двух розных рэчываў аб'ядноўваюцца ў адно. Прыкладам падобнага працэсу можа служыць рэакцыя паміж каліем і хлорам, у выніку якой утвараецца хларыд разгляданага металу. Для правядзення дадзенага ўзаемадзеяння неабходна ўзяць два гэтых кампанента - два молячы першага і адзін другога. У выніку ўтворыцца два молячы злучэння калія. Гэтая рэакцыя выяўляецца такім раўнаннем: 2К + СІ2 = 2КСІ. З азотам калій можа даваць злучэння пры гарэнні на адкрытым паветры. Падчас гэтай рэакцыі выдаткоўваецца разгляданы метал і азот у молярное суадносінах шэсць частак да адной, у выніку дадзенага ўзаемадзеяння утворыцца нітрыд калію ў колькасці двух частак. Гэта можна паказаць у выглядзе наступнага раўнання: 6К + N2 = 2K3N. Гэта злучэнне ўяўляе сабой крышталі зялёна-чорнага колеру. З фосфарам разгляданы метал рэагуе па такім жа прынцыпе. Калі ўзяць тры молячы калія і адзін моль фосфару, атрымаем адзін моль фасфіду. Дадзенае хімічнае ўзаемадзеянне можна запісаць у выглядзе такога ўраўненні рэакцыі: 3К + Р = К3Р. Акрамя таго, калій здольны рэагаваць з вадародам, утвараючы пры гэтым гидрид. У якасці прыкладу можа быць прыведзена такое раўнанне: 2К + Н2 = 2КН. Усе рэакцыі далучэння адбываюцца толькі пры наяўнасці высокіх тэмператур.

Ўзаемадзеянне са складанымі рэчывамі

Характарыстыка калія з пункту гледжання хіміі прадугледжвае разгляд і гэтай тэмы. Да складаным рэчывам, з якімі здольны рэагаваць калій, адносяцца вада, кіслоты, солі, аксіды. З усімі імі разгляданы метал рэагуе па-рознаму.

Калій і вада

Дадзены хімічны элемент бурна рэагуе з ёй. Пры гэтым утворыцца гідраксід, а таксама вадарод. Калі ўзяць па два молячы калія і вады, то атрымаем столькі ж гідраксіду калія і адзін моль вадароду. Дадзенае хімічнае ўзаемадзеянне можна выказаць з дапамогай наступнага ўраўненні: 2К + 2Н2О = 2КОН = Н2.

Рэакцыі з кіслотамі

Так як калій - актыўны метал, ён з лёгкасцю выцясняе атамы гидрогена з іх злучэнняў. Прыкладам можа быць рэакцыя, якая адбываецца паміж разглядаемых рэчывам і салянай кіслатой. Для яе правядзення трэба ўзяць два молячы калія, а таксама кіслату ў той жа колькасці. У выніку ўтворыцца хларыд калію - два молячы і вадарод - адзін моль. Гэты працэс можна запісаць такім раўнаннем: 2К + 2НСІ = 2КСІ + Н2.

Калій і аксіды

З дадзенай групай неарганічных рэчываў разгляданы метал рэагуе толькі пры значным награванні. Калі атам металу, якое ўваходзіць у склад аксіду, больш пасіўна таго, пра які мы кажам у дадзеным артыкуле, адбываецца, па сутнасці, рэакцыя абмену. Напрыклад, калі ўзяць два молячы калія і адзін моль аксіду Купрум, то ў выніку іх узаемадзеяння можна атрымаць па адным малю аксіду разгляданага хімічнага элемента і чысты Купрум. Гэта можна паказаць у выглядзе такога ўраўненні: 2К + CuO = К2О + Cu. Вось дзе праяўляюцца моцныя аднаўленчыя ўласцівасці калію.

Узаемадзеянне з падставамі

Калій здольны рэагаваць з гідраксідам металаў, якія знаходзяцца правей яго ў электрахімічным шэрагу актыўнасці. У такім выпадку таксама выяўляюцца яго аднаўленчыя ўласцівасці. Напрыклад, калі ўзяць два молячы калія і адзін моль гідраксіду барыю, то ў выніку рэакцыі замяшчэння мы атрымаем такія рэчывы, як гідраксід калія ў колькасці два молячы і чысты барый (адзін моль) - ён выпадзе ў асадак. Прадстаўленае хімічнае ўзаемадзеянне можна адлюстраваць у выглядзе наступнага раўнання: 2К + Ba (OH) 2 = 2КОН + Ba.

Рэакцыі з солямі

У дадзеным выпадку калій ўсё гэтак жа выяўляе свае ўласцівасці як моцны аднаўляльнік. Замяшчаючы атамы хімічна больш пасіўных элементаў, ён дазваляе атрымаць чысты метал. Напрыклад, калі дадаць да хларыду алюмінія ў колькасці два молячы тры молячы калія, то ў выніку дадзенай рэакцыі атрымаем тры молячы хларыду калія і два молячы алюмінія. Выказаць дадзены працэс з дапамогай ўраўненні можна наступным чынам: 3К + 2АІСІ3 = 3КСІ2 + 2АІ.

Рэакцыі з тлушчамі

Калі дадаць калій да якога-небудзь арганічных рэчыву дадзенай групы, ён таксама выцесніць адзін з атамаў гидрогена. Напрыклад, пры змешванні стэарыну з разглядаемым металам утворыцца стеарат калія і вадарод. Атрыманае рэчыва ўжываецца для вырабу вадкага мыла. На гэтым характарыстыка калія і яго узаемадзеянняў з іншымі рэчывамі сканчаецца.

Выкарыстанне калія і яго злучэнняў

Як і ўсе металы, які разглядаецца ў дадзеным артыкуле неабходны для многіх працэсаў у прамысловасці. Асноўнае прымяненне калія адбываецца ў хімічнай галіны. Дзякуючы сваёй высокай хімічнай актыўнасці, ярка выяўленым щелочнометаллическим і аднаўленчым уласцівасцям, ён ужываецца ў якасці рэагента для многіх узаемадзеянняў і атрымання разнастайных рэчываў. Акрамя таго, сплавы з утрыманнем калію выкарыстоўваюцца як цепланосбіты у ядзерных рэактарах. Таксама разглядаецца ў дадзеным артыкуле метал знаходзіць сваё прымяненне ў электратэхніцы. Акрамя ўсяго вышэйпералічанага, ён з'яўляецца адным з галоўных кампанентаў угнаенняў для раслін. Акрамя таго, яго злучэння ўжываюцца ў самых разнастайных галінах прамысловасці. Так, у здабычы золата выкарыстоўваецца цыянід калія, які служыць рэагентаў для вылучэння каштоўных металаў з руд. У вытворчасці шкла прымяняецца карбанат калія. Фасфаты разгляданага хімічнага элемента з'яўляюцца кампанентамі разнастайных чысцяць сродкаў і парашкоў. У запалках прысутнічае хлорат дадзенага металу. У вырабе плёнак для старых фотаапаратаў выкарыстоўваўся браміду разгляданага элемента. Як вы ўжо ведаеце, здабыць яго магчыма шляхам бромирования калію ў ўмове высокай тэмпературы. У медыцыне выкарыстоўваецца хларыд дадзенага хімічнага элемента. У мылаварны - стеарат і іншыя вытворныя ад тлушчаў.

Атрыманне разгляданага металу

У наш час калій здабываюць у лабараторыях двума асноўнымі спосабамі. Першы - аднаўленне яго з гідраксіду з дапамогай натрыю, які хімічна яшчэ больш актыўны, чым калій. А другі - атрыманне яго з хларыду, таксама з дапамогай натрыю. Калі дадаць да аднаго малю гідраксіду калія столькі ж натрыю, утворыцца па адным малю шчолачы натрыю і чыстага калію. Раўнанне дадзенай рэакцыі выглядае наступным чынам: КОН + Na = NaOH + К. Для правядзення рэакцыі другога тыпу трэба змяшаць хларыд разгляданага металу і натрый у роўных малярных прапорцыях. У выніку гэтага ўтвараюцца такія рэчывы, як кухонная соль і калій у аднолькавых суадносінах. Выказаць дадзенае хімічнае ўзаемадзеянне можна з дапамогай такога ўраўненні рэакцыі: КСІ + Na = NaCl + К.

будова калія

Атам дадзенага хімічнага элемента, як і ўсіх астатніх, складаецца з ядра, у якім змяшчаюцца пратоны і нейтроны, а таксама электронаў, якія круцяцца вакол яго. Колькасць электронаў заўсёды роўна колькасці пратонаў, якія знаходзяцца ўнутры ядра. Калі ж якой-небудзь электрон адлучыўся або далучыўся да атаму, то ён ужо перастае быць нейтральным і ператвараецца ў іён. Яны бываюць двух відаў: катыёны і аніёны. Першыя валодаюць станоўчым зарадам, а другія - адмоўным. Калі да атаму далучыўся электрон, то ён ператвараецца ў аніёны, калі ж якой-небудзь з электронаў пакінуў сваю арбіту, нейтральны атам становіцца катыёнаў. Так як парадкавы нумар калія, згодна з табліцы Мендзялеева, дзевятнаццаць, то і пратонаў у ядры дадзенага хімічнага элемента знаходзіцца столькі ж. Таму можна зрабіць выснову, што і электронаў вакол ядра размешчана дзевятнаццаць. Колькасць пратонаў, якія ўтрымліваюцца ў структуры атама, можна вызначыць, адабраўшы ад атамнай масы парадкавы нумар хімічнага элемента. Так можна зрабіць выснову, што ў ядры калія знаходзіцца дваццаць пратонаў. Бо які разглядаецца ў гэтым артыкуле метал належыць да чацвёртага перыяду, ён мае чатыры арбіты, на якіх раўнамерна размяшчаюцца электроны, якія ўвесь час знаходзяцца ў руху. Схема калія выглядае наступным чынам: на першай арбіце размешчаны два электрона, на другі - восем; таксама як і на трэцяй, на апошняй, чацвёртай, арбіце круціцца ўсяго адзін электрон. Гэтым і тлумачыцца высокі ўзровень хімічнай актыўнасці дадзенага металу - яго апошняя арбіта не запоўненая цалкам, таму ён імкнецца злучыцца з якімі-небудзь іншымі атамамі, у выніку чаго іх электроны апошніх арбіт стануць агульнымі.

Дзе можна сустрэць дадзены элемент у прыродзе?

Бо ён валодае надзвычай высокай хімічнай актыўнасцю, то на планеце ён нідзе не сустракаецца ў чыстым выглядзе. Яго можна ўбачыць толькі ў складзе разнастайных злучэнняў. Масавая доля калію ў зямной кары складае 2,4 працэнта. Самыя распаўсюджаныя мінералы, у склад якіх уваходзіць калій, - гэта сальвініі і карналлит. Першы валодае наступнай хімічнай формулай: NaCl • KCl. Ён валодае стракатай афарбоўкай і складаецца з мноства крышталяў разнастайнай афарбоўкі. У залежнасці ад суадносін хларыду калія і натрыю, а таксама ад наяўнасці прымешак, ён можа ўтрымліваць чырвоныя, сінія, ружовыя, аранжавыя складнікі. Другі мінерал - карналлит - выглядае як празрыстыя, далікатна-блакітныя, светла-ружовыя альбо бледна-жоўтыя крышталі. Яго хімічная формула выглядае так: KCl • MgCl2 • 6Н2О. Ён з'яўляецца кристаллогидратом.

Ролю калію ў арганізме, сімптомы недахопу і лішку

Ён разам з натрыем падтрымлівае водна-солевы баланс клеткі. Таксама ён удзельнічае ў перадачы паміж мембранамі нервовага імпульсу. Акрамя таго, ён рэгулюе кіслотна-шчолачны баланс у клетцы і ва ўсім арганізме ў цэлым. Ён прымае ўдзел у працэсах абмену рэчываў, процідзейнічае ўзнікнення ацёкаў, уваходзіць у склад цытаплазмы - каля пяцідзесяці яе працэнтаў - солі разгляданага металу. Галоўнымі прыкметамі таго, што арганізму не хапае калія, з'яўляецца азызласць, ўзнікненне такога захворвання, як вадзянка, раздражняльнасць і парушэнні ў працы нервовай сістэмы, заторможенность рэакцыі і пагаршэнне памяці. Акрамя таго, недастатковая колькасць дадзенага мікраэлемента адмоўна адбіваецца на сардэчна-сасудзістай і мышачнай сістэмах. Недахоп калію на працягу вельмі доўгага часу можа справакаваць інфаркт альбо інсульт. А вось з-за лішку калію ў арганізме можа развіцца язва тонкага кішачніка. Для збалансавання свайго харчавання такім чынам, каб атрымліваць нармальнае колькасць калія, трэба ведаць, у якіх прадуктах ён утрымліваецца.

Ежа з высокім утрыманнем разгляданага мікраэлемента

Перш за ўсё, гэта арэхі, такія як кешью, грэцкія, фундук, арахіс, міндаль. Таксама вялікая яго колькасць знаходзіцца ў бульбе. Акрамя таго, калій змяшчаецца ў сухафруктах, такіх як разынкі, курага, чарнасліў. Дадзеных элементам багатыя і кедравыя арэшкі. Таксама высокая яго канцэнтрацыя назіраецца ў бабовых: фасолі, гароху, сачавіцы. Марская капуста таксама багатая дадзеных хімічным элементам. Яшчэ аднымі прадуктамі, якія змяшчаюць дадзены элемент ў вялікай колькасці, з'яўляюцца зялёны чай і какава. Акрамя таго, у высокай канцэнтрацыі ён знаходзіцца і ў многіх садавіне, такіх як авакада, бананы, персікі, апельсіны, грэйпфруты, яблыкі. Многія крупы багатыя разглядаемых мікраэлементам. Гэта перш за ўсё пярлоўка, а таксама пшанічная і грачаныя крупы. У пятрушцы і брусельскай капусце таксама ёсць шмат калію. Акрамя таго, ён змяшчаецца ў морквы і дыні. Лук і часнык валодаюць немалой колькасцю разгляданага хімічнага элемента. Курыныя яйкі, малако і сыр таксама адрозніваюцца высокім утрыманнем у іх калія. Сутачная норма дадзенага хімічнага элемента для сярэднестатыстычнага чалавека складае ад трох да пяці грамаў.

заключэнне

Прачытаўшы гэты артыкул, можна зрабіць выснову, што калій з'яўляецца надзвычай важным хімічным элементам. Ён неабходны для сінтэзавання многіх злучэнняў у хімічнай прамысловасці. Акрамя таго, выкарыстоўваецца і ў многіх іншых галінах. Таксама ён вельмі важны для арганізма чалавека, таму павінен рэгулярна і ў неабходнай колькасці паступаць туды з ежай.