Kalium - das neunzehnte Element des Periodensystems von Mendeleev, gehört zu den Alkalimetallen. Dies ist eine einfache Substanz, die sich unter normalen Bedingungen in einem festen Aggregatzustand befindet. Kalium siedet bei einer Temperatur von 761 °C. Der Schmelzpunkt des Elements liegt bei 63 °C. Kalium hat eine silbrig-weiße Farbe mit metallischem Glanz.

Chemische Eigenschaften von Kalium

Kalium - hat eine hohe chemische Aktivität und kann daher nicht im Freien gelagert werden: Das Alkalimetall reagiert sofort mit umgebenden Substanzen. Dieses chemische Element gehört zur Gruppe I und Periode IV des Periodensystems. Kalium hat alle charakteristischen Eigenschaften von Metallen.

Es interagiert mit einfachen Substanzen, zu denen Halogene (Brom, Chlor, Fluor, Jod) sowie Phosphor, Stickstoff und Sauerstoff gehören. Die Wechselwirkung von Kalium mit Sauerstoff wird als Oxidation bezeichnet. Während dieser chemischen Reaktion werden Sauerstoff und Kalium in einem Molverhältnis von 4:1 verbraucht, was zur Bildung von Kaliumoxid in einer Menge von zwei Teilen führt. Diese Wechselwirkung kann durch die Reaktionsgleichung ausgedrückt werden:

4K + O₂ \u003d 2K₂O

Während der Verbrennung von Kalium wird eine hellviolette Flamme beobachtet.

Eine solche Wechselwirkung wird als qualitative Reaktion auf die Bestimmung von Kalium angesehen. Die Reaktionen von Kalium mit Halogenen werden nach den Namen der chemischen Elemente benannt: Fluorierung, Jodierung, Bromierung, Chlorierung. Solche Wechselwirkungen sind Additionsreaktionen. Ein Beispiel ist die Reaktion zwischen Kalium und Chlor, die Kaliumchlorid erzeugt. Um eine solche Wechselwirkung durchzuführen, werden zwei Mol Kalium und ein Mol genommen. Als Ergebnis werden zwei Mol Kalium gebildet:

2K + СІ₂ = 2КІ

Molekulare Struktur von Kaliumchlorid

Bei der Verbrennung im Freien werden Kalium und Stickstoff im Molverhältnis 6:1 verbraucht. Als Ergebnis dieser Wechselwirkung wird Kaliumnitrid in zwei Teilen gebildet:

6K + N₂ = 2K₃N

Die Verbindung besteht aus grün-schwarzen Kristallen. Kalium reagiert mit Phosphor auf die gleiche Weise. Wenn Sie 3 Mol Kalium und 1 Mol Phosphor nehmen, erhalten Sie 1 Mol Phosphid:

3K + P = K₃P

Kalium reagiert mit Wasserstoff zu einem Hydrid:

2K + N₂ = 2KN

Alle Additionsreaktionen finden bei hohen Temperaturen statt

Die Wechselwirkung von Kalium mit komplexen Substanzen

Zu den komplexen Substanzen, mit denen Kalium reagiert, gehören Wasser, Salze, Säuren und Oxide. Da Kalium ein aktives Metall ist, verdrängt es Wasserstoffatome aus ihren Verbindungen. Ein Beispiel ist die Reaktion zwischen Kalium und Salzsäure. Zu seiner Umsetzung werden 2 Mol Kalium und Säure eingenommen. Als Ergebnis der Reaktion werden 2 Mol Kaliumchlorid und 1 Mol Wasserstoff gebildet:

2K + 2HCI = 2KSI + H&sub2;

Genauer gesagt lohnt es sich, den Prozess der Wechselwirkung von Kalium mit Wasser zu betrachten. Kalium reagiert heftig mit Wasser. Es bewegt sich auf der Wasseroberfläche, es wird durch den freigesetzten Wasserstoff geschoben:

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂

Bei der Reaktion wird pro Zeiteinheit viel Wärme freigesetzt, was zur Entzündung von Kalium und dem freigesetzten Wasserstoff führt. Dies ist ein sehr interessanter Vorgang: Bei Kontakt mit Wasser entzündet sich Kalium sofort, die violette Flamme knistert und bewegt sich schnell entlang der Wasseroberfläche. Am Ende der Reaktion tritt ein Blitz auf, bei dem Tropfen von brennendem Kalium und Reaktionsprodukten spritzen.

Reaktion von Kalium mit Wasser

Das Hauptendprodukt der Reaktion von Kalium mit Wasser ist Kaliumhydroxid (Alkali). Die Gleichung für die Reaktion von Kalium mit Wasser:

4K + 2H₂O + O₂ = 4KOH

Beachtung! Versuchen Sie nicht, diese Erfahrung selbst zu wiederholen!

Wenn das Experiment falsch durchgeführt wird, können Sie sich mit Alkali verbrennen. Für die Reaktion wird üblicherweise ein Kristallisator mit Wasser verwendet, in den ein Stück Kalium gegeben wird. Sobald der Wasserstoff aufhört zu brennen, wollen viele in den Kristallisator schauen. In diesem Moment tritt die Endphase der Reaktion von Kalium mit Wasser auf, begleitet von einer schwachen Explosion und einem Spritzen des resultierenden heißen Alkalis. Daher lohnt es sich aus Sicherheitsgründen, bis zum Ende der Reaktion etwas Abstand zum Labortisch zu halten. Sie werden die spektakulärsten Erlebnisse finden, die Sie mit Ihren Kindern zu Hause machen können.

Die Struktur von Kalium

Das Kaliumatom besteht aus einem Kern, der Protonen und Neutronen enthält, und Elektronen, die sich um ihn drehen. Die Anzahl der Elektronen ist immer gleich der Anzahl der Protonen im Kern. Wenn ein Elektron von einem Atom gelöst oder daran gebunden wird, ist es nicht mehr neutral und verwandelt sich in ein Ion. Ionen werden in Kationen und Anionen unterteilt. Kationen haben eine positive Ladung, Anionen eine negative Ladung. Wenn ein Elektron an ein Atom gebunden wird, wird es zu einem Anion; Verlässt eines der Elektronen seine Umlaufbahn, verwandelt sich das neutrale Atom in ein Kation.

Die laufende Nummer von Kalium im Periodensystem von Mendelejew ist 19. Das bedeutet, dass es auch 19 Protonen im Kern eines chemischen Elements gibt. Fazit: Es gibt 19 Elektronen um den Kern. Die Anzahl der Protonen in der Struktur wird wie folgt bestimmt: subtrahieren Sie die Seriennummer des chemischen Elements von der Atommasse. Fazit: Im Kaliumkern befinden sich 20 Protonen. Kalium gehört zur IV-Periode, hat 4 "Bahnen", auf denen Elektronen gleichmäßig verteilt sind, die sich in ständiger Bewegung befinden. Auf der ersten "Umlaufbahn" gibt es 2 Elektronen, auf der zweiten - 8; auf der dritten und auf der letzten, vierten "Umlaufbahn" dreht sich 1 Elektron. Dies erklärt die hohe chemische Aktivität von Kalium: Seine letzte "Umlaufbahn" ist nicht vollständig gefüllt, daher neigt das Element dazu, sich mit anderen Atomen zu verbinden. Als Ergebnis werden die Elektronen der letzten Umlaufbahnen der beiden Elemente gemeinsam.

Es gibt drei Hauptklassen von Verbindungen. Dies sind Säuren, Laugen und Oxide. Eine Säure besteht aus einem Wasserstoffkation und einem Anion eines Säurerestes. Alkali - von einem Metallkation und einer Hydroxylgruppe. Wir werden später ausführlicher auf Oxide eingehen.

Was ist ein Oxid?

Es ist eine Verbindung aus zwei verschiedenen chemischen Elementen, von denen eines Sauerstoff ist. Der zweite kann aus Metall oder Nichtmetall sein. Die Anzahl der Sauerstoffatome hängt von der Wertigkeit des zweiten chemischen Elements ab, das Teil der Verbindung ist. So ist beispielsweise die Wertigkeit von Kalium eins, also enthält Kaliumoxid ein Sauerstoffatom und zwei Kaliumatome. Die Wertigkeit von Calcium ist zwei, also besteht sein Oxid aus einem Sauerstoffatom und einem Calciumatom. Die Wertigkeit von Phosphor ist fünf, also besteht sein Oxid aus zwei Phosphoratomen und fünf Sauerstoffatomen.

In diesem Artikel werden wir ausführlicher auf Kaliumoxid eingehen. Nämlich - über seine physikalischen und chemischen Eigenschaften, über seine Anwendung in verschiedenen Bereichen der Industrie.

Kaliumoxid: Formel

Da die Wertigkeit dieses Metalls eins und die Wertigkeit von Sauerstoff zwei ist, besteht diese chemische Verbindung aus zwei Metallatomen und einem Sauerstoffatom. Also, Kaliumoxid: Die Formel ist K 2 O.

Physikalische Eigenschaften

Das betrachtete Oxid hat eine blassgelbe Farbe. Manchmal kann es auch farblos sein. Bei Raumtemperatur hat es einen festen Aggregatzustand.

Der Schmelzpunkt dieser Substanz liegt bei 740 Grad Celsius.

Die Dichte beträgt 2,32 g/cm 3 .

Die thermische Zersetzung dieses Oxids erzeugt Peroxid des gleichen Metalls und reines Kalium.

Löslich in organischen Lösungsmitteln.

Es löst sich nicht in Wasser auf, sondern reagiert damit.

Besitzt eine hohe Hygroskopizität.

Chemische Eigenschaften von K 2 O

Diese Substanz hat chemische Eigenschaften, die für alle basischen Oxide typisch sind. Betrachten Sie die chemischen Reaktionen dieses Oxids mit verschiedenen Substanzen der Reihe nach.

Reaktion mit Wasser

Zunächst einmal ist es in der Lage, mit Wasser zu reagieren und dadurch das Hydroxid dieses Metalls zu bilden.

Die Gleichung für eine solche Reaktion lautet wie folgt:

• K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH

Kennt man die Molmassen der einzelnen Stoffe, so lässt sich aus der Gleichung folgender Schluss ziehen: Aus 94 Gramm des betreffenden Oxids und 18 Gramm Wasser lassen sich 112 Gramm Kaliumhydroxid gewinnen.

mit anderen Oxiden

Außerdem ist das betreffende Oxid in der Lage, mit Kohlendioxid zu reagieren (Kohlendioxid). Dies bildet ein Salz - Kaliumcarbonat.

Die Gleichung für die Reaktion von Kaliumoxid und Kohlenoxid kann wie folgt geschrieben werden:

• K 2 O + CO 2 \u003d K 2 CO 3

Wir können also schließen, dass aus 94 Gramm des betreffenden Oxids und 44 Gramm Kohlendioxid 138 Gramm erhalten werden. Kaliumcarbonat.

Das betreffende Oxid kann auch mit Schwefeloxid reagieren. In diesem Fall wird ein anderes Salz gebildet - Kaliumsulfat.

Die Wechselwirkung von Kaliumoxid mit Schwefeloxid kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

• K 2 O + SO 3 \u003d K 2 SO 4

Daraus ist ersichtlich, dass durch Einnahme von 94 Gramm des fraglichen Oxids und 80 Gramm Schwefeloxid 174 Gramm Kaliumsulfat erhalten werden können.

Auf die gleiche Weise kann K 2 O mit anderen Oxiden reagieren.

Eine andere Art der Wechselwirkung sind Reaktionen nicht mit Säuren, sondern mit amphotere Oxide. Dabei entsteht keine Säure, sondern ein Salz. Ein Beispiel für einen solchen chemischen Prozess ist die Wechselwirkung des betrachteten Oxids mit Zinkoxid.

Diese Reaktion kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

• K 2 O + ZnO \u003d K 2 ZnO 2

Daraus ist ersichtlich, dass bei der Wechselwirkung des fraglichen Oxids mit Zinkoxid ein Salz namens Kaliumzinkat gebildet wird. Kennt man die Molmasse aller Stoffe, dann kann man ausrechnen, dass man aus 94 Gramm K 2 O und 81 Gramm Zinkoxid 175 Gramm Kaliumzinkat bekommt.

K 2 O ist auch in der Lage, mit Stickoxid zu interagieren. In diesem Fall entsteht eine Mischung aus zwei Salzen: Kaliumnitrat und Kaliumnitrit. Die Gleichung für diese Reaktion sieht so aus:

• K 2 O + 2NO 2 \u003d KNO 3 + KNO 2

Wenn Sie die Molmassen von Stoffen kennen, können wir sagen, dass aus 94 Gramm des betreffenden Oxids und 92 Gramm Stickoxid 101 Gramm Nitrat und 85 Gramm Nitrit gewonnen werden können.

Wechselwirkung mit Säuren

Der häufigste Fall ist Kaliumoxid + Schwefelsäure= Kaliumsulfat + Wasser. Die Reaktionsgleichung sieht so aus:

• K 2 O + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 O

Aus der Gleichung können wir schließen, dass Sie 94 Gramm des betreffenden Oxids und 98 Gramm Schwefelsäure einnehmen müssen, um 174 Gramm Kaliumsulfat und 18 Gramm Wasser zu erhalten.

Ebenso besteht eine chemische Wechselwirkung zwischen dem betreffenden Oxid und Salpetersäure. Dabei entstehen Kaliumnitrat und Wasser. Die Gleichung für diese Reaktion kann wie folgt geschrieben werden:

• 2K 2 O + 4HNO 3 \u003d 4KNO 3 + 2H 2 O

So können aus 188 Gramm des betreffenden Oxids und 252 Gramm Salpetersäure 404 Gramm Kaliumnitrat und 36 Gramm Wasser erhalten werden.

Nach dem gleichen Prinzip kann das betreffende Oxid mit anderen Säuren reagieren. Dabei werden andere Salze und Wasser gebildet. Also zum Beispiel, wenn dieses Oxid mit reagiert Phosphorsäure Phosphat und Wasser werden erhalten, mit Chloridsäure - Chlorid und Wasser und so weiter.

K 2 O und Halogene

Die betrachtete chemische Verbindung ist auch in der Lage, mit Stoffen dieser Gruppe zu reagieren. Halogene sind einfache Verbindungen, die aus mehreren Atomen desselben chemischen Elements bestehen. Dies sind zum Beispiel Chlor, Brom, Jod und einige andere.

Also, Chlor und Kaliumoxid: Gleichung:

• K 2 O + CI 2 \u003d KSI + KSIO

Als Ergebnis dieser Wechselwirkung werden zwei Salze gebildet: Chlorid und Kaliumhypochlorit. Aus 94 Gramm des betreffenden Oxids und 70 Gramm Chlor werden 74 Gramm Kaliumchlorid und 90 Gramm Kaliumhypochlorit erhalten.

Wechselwirkung mit Ammoniak

K 2 O kann mit dieser Substanz reagieren. Als Ergebnis dieser chemischen Wechselwirkung werden Kaliumhydroxid und Amid gebildet. Die Gleichung für diese Reaktion sieht so aus:

• K 2 O + NH 3 \u003d KOH + KNH 2

Aus der Kenntnis der Molmassen aller Stoffe lassen sich die Anteile der Edukte und Reaktionsprodukte berechnen. Aus 94 Gramm des betreffenden Oxids und 17 Gramm Ammoniak können 56 Gramm Kaliumhydroxid und 55 Gramm Kaliumamid erhalten werden.

Wechselwirkung mit organischen Stoffen

Von den organischen Chemikalien interagiert Kaliumoxid mit Ethern und Alkoholen. Diese Reaktionen sind jedoch langsam und erfordern besondere Bedingungen.

K 2 O bekommen

Diese Chemikalie kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Hier sind die häufigsten:

1. Aus Kaliumnitrat und metallischem Kalium. Diese beiden Reaktanten werden erhitzt, was zur Bildung von K 2 O und Stickstoff führt. Die Reaktionsgleichung lautet wie folgt: 2KNO 3 + 10K = N 2 + 6K 2 O.
2. Die zweite Methode erfolgt in zwei Stufen. Zunächst findet eine Reaktion zwischen Kalium und Sauerstoff statt, die zur Bildung von Kaliumperoxid führt. Die Reaktionsgleichung sieht folgendermaßen aus: 2K + O 2 \u003d K 2 O 2. Weiterhin wird das Peroxid mit Kalium angereichert, wodurch Kaliumoxid erhalten wird. Die Reaktionsgleichung kann wie folgt geschrieben werden: K 2 O 2 + 2K \u003d 2K 2 O.

Die Verwendung von K 2 O in der Industrie

Die am häufigsten in Betracht gezogene Substanz wird in der Agrarindustrie verwendet. Dieses Oxid ist einer der Bestandteile von Mineraldünger. Kalium ist sehr wichtig für Pflanzen, da es ihre Widerstandskraft gegen verschiedene Krankheiten erhöht. Der fragliche Stoff wird auch im Bauwesen verwendet, da er in der Zusammensetzung einiger Zementarten enthalten sein kann. Darüber hinaus wird es in der chemischen Industrie zur Gewinnung anderer Kaliumverbindungen verwendet.

Dieser Artikel wird Kalium aus physikalischer und chemischer Sicht charakterisieren. Die erste dieser Wissenschaften untersucht die mechanischen und äußeren Eigenschaften von Substanzen. Und das zweite – ihre Interaktion untereinander – ist die Chemie. Kalium ist das neunzehnte Element im Periodensystem. Es gehört zu In diesem Artikel werden die elektronische Formel von Kalium und sein Verhalten mit anderen Substanzen usw. betrachtet. Dies ist eines der aktivsten Metalle. Die Wissenschaft, die sich mit dem Studium dieses und anderer Elemente befasst, ist die Chemie. Grad 8 sieht das Studium ihrer Eigenschaften vor. Daher wird dieser Artikel für Studenten nützlich sein. Fangen wir also an.

Physikalische Eigenschaften von Kalium

Dies ist eine einfache Substanz, die sich unter normalen Bedingungen in einem festen Aggregatzustand befindet. Der Schmelzpunkt liegt bei 63 Grad Celsius. Dieses Metall siedet, wenn die Temperatur siebenhunderteinundsechzig Grad Celsius erreicht. Die betreffende Substanz hat eine silbrig-weiße Farbe. Hat einen metallischen Glanz.

Die Dichte von Kalium beträgt sechsundachtzig Hundertstel Gramm pro Kubikzentimeter. Es ist ein sehr leichtes Metall. Die Formel für Kalium ist sehr einfach – es bildet keine Moleküle. Diese Substanz besteht aus Atomen, die nahe beieinander liegen und ein Kristallgitter haben. Die Atommasse von Kalium beträgt neununddreißig Gramm pro Mol. Seine Härte ist sehr gering – es lässt sich leicht mit einem Messer schneiden, wie Käse.

Kalium und Chemie

Beginnen wir mit der Tatsache, dass Kalium ein chemisches Element ist, das eine sehr hohe chemische Aktivität hat. Sie können es nicht einmal im Freien lagern, da es sofort beginnt, mit den umgebenden Substanzen zu reagieren. Kalium ist ein chemisches Element, das zur ersten Gruppe und vierten Periode des Periodensystems gehört. Es hat alle Eigenschaften, die für Metalle charakteristisch sind.

Interaktion mit einfachen Substanzen

Dazu gehören: Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Halogene (Jod, Fluor, Chlor, Brom). Betrachten Sie in der Reihenfolge die Wechselwirkung von Kalium mit jedem von ihnen. Die Wechselwirkung mit Sauerstoff wird als Oxidation bezeichnet. Während dieser chemischen Reaktion werden Kalium und Sauerstoff in einem Molverhältnis von vier Teilen zu einem verbraucht, was zur Bildung eines Oxids des betreffenden Metalls in einer Menge von zwei Teilen führt. Diese Wechselwirkung kann mit der folgenden Reaktionsgleichung ausgedrückt werden: 4K + O2 = 2K2O. Beim Verbrennen von Kalium kann man beobachten

Daher wird diese Reaktion für die Bestimmung von Kalium als qualitativ angesehen. Reaktionen mit Halogenen werden nach den Namen dieser chemischen Elemente benannt: Jodierung, Fluorierung, Chlorierung, Bromierung. Diese Wechselwirkungen können als Additionsreaktionen bezeichnet werden, da die Atome zweier verschiedener Substanzen zu einer kombiniert werden. Ein Beispiel für einen solchen Prozess ist die Reaktion zwischen Kalium und Chlor, die zur Bildung von Chlorid des betreffenden Metalls führt. Um diese Wechselwirkung durchzuführen, müssen diese beiden Komponenten genommen werden - zwei Mol der ersten und einer der zweiten. Als Ergebnis werden zwei Mol der Kaliumverbindung gebildet. Diese Reaktion wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt: 2K + Cl2 = 2KCl. Mit Stickstoff kann Kalium Verbindungen bilden, wenn es an der Luft verbrannt wird. Bei dieser Reaktion werden das betreffende Metall und Stickstoff in einem molaren Verhältnis von sechs Teilen zu eins verbraucht; als Ergebnis dieser Wechselwirkung wird Kaliumnitrid in einer Menge von zwei Teilen gebildet. Dies kann als folgende Gleichung dargestellt werden: 6K + N2 = 2K3N. Diese Verbindung ist ein grün-schwarzer Kristall. Bei Phosphor reagiert das betreffende Metall nach dem gleichen Prinzip. Wenn wir drei Mol Kalium und ein Mol Phosphor nehmen, erhalten wir ein Mol Phosphid. Diese chemische Wechselwirkung kann als folgende Reaktionsgleichung geschrieben werden: 3K + P = K3P. Außerdem kann Kalium mit Wasserstoff reagieren und ein Hydrid bilden. Als Beispiel kann die folgende Gleichung angegeben werden: 2K + H2 \u003d 2KN. Alle Additionsreaktionen finden nur bei hohen Temperaturen statt.

Interaktion mit komplexen Substanzen

Die Charakteristik des Kaliums aus chemischer Sicht bietet Anlass zur Betrachtung dieser Thematik. Kalium kann mit Wasser, Säuren, Salzen, Oxiden reagieren. Bei allen reagiert das jeweilige Metall unterschiedlich.

Kalium und Wasser

Dieses chemische Element reagiert heftig damit. In diesem Fall wird neben Wasserstoff auch Hydroxid gebildet. Wenn wir zwei Mol Kalium und Wasser nehmen, erhalten wir die gleiche Menge und ein Mol Wasserstoff. Diese chemische Wechselwirkung kann mit der folgenden Gleichung ausgedrückt werden: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.

Reaktionen mit Säuren

Da Kalium ein aktives Metall ist, verdrängt es leicht Wasserstoffatome aus ihren Verbindungen. Ein Beispiel wäre die Reaktion, die zwischen dem betreffenden Stoff und Salzsäure auftritt. Um es durchzuführen, müssen Sie zwei Mol Kalium sowie Säure in der gleichen Menge einnehmen. Als Ergebnis werden zwei Mol und Wasserstoff - ein Mol gebildet. Dieser Prozess kann wie folgt geschrieben werden: 2K + 2HCI = 2KCI + H2.

Kalium und Oxide

Bei dieser Gruppe von anorganischen Stoffen reagiert das betreffende Metall nur bei starker Erwärmung. Wenn das Atom des Metalls, das Teil des Oxids ist, passiver ist als das, von dem wir in diesem Artikel sprechen, findet tatsächlich eine Austauschreaktion statt. Wenn wir zum Beispiel zwei Mol Kalium und ein Mol Cuprumoxid nehmen, dann können durch ihre Wechselwirkung ein Mol des Oxids des betreffenden chemischen Elements und reines Cuprum erhalten werden. Dies kann in Form der folgenden Gleichung dargestellt werden: 2K + CuO = K2O + Cu. Hier kommen die stark reduzierenden Eigenschaften von Kalium ins Spiel.

Interaktion mit Basen

Kalium kann mit Metallhydroxiden reagieren, die in der elektrochemischen Aktivitätsreihe rechts davon angeordnet sind. In diesem Fall zeigen sich auch seine restaurativen Eigenschaften. Wenn wir beispielsweise zwei Mol Kalium und ein Mol Bariumhydroxid nehmen, erhalten wir als Ergebnis der Substitutionsreaktion Substanzen wie Kaliumhydroxid in einer Menge von zwei Mol und reines Barium (ein Mol) - es fällt aus . Die dargestellte chemische Wechselwirkung kann als folgende Gleichung dargestellt werden: 2K + Ba(OH)2 = 2KOH + Ba.

Reaktionen mit Salzen

In diesem Fall zeigt Kalium noch seine Eigenschaften als starkes Reduktionsmittel. Durch Ersetzen der Atome chemisch passiverer Elemente können Sie ein reines Metall erhalten. Wenn Sie zum Beispiel in der Menge von zwei Mol drei Mol Kalium hinzufügen, erhalten wir als Ergebnis dieser Reaktion drei Mol Kaliumchlorid und zwei Mol Aluminium. Dieser Vorgang kann mit folgender Gleichung ausgedrückt werden: 3К + 2АІСІ3 = 3КІ2 + 2АІ.

Reaktionen mit Fetten

Wenn Kalium zu irgendeiner organischen Substanz dieser Gruppe hinzugefügt wird, verdrängt es auch eines der Wasserstoffatome. Wenn beispielsweise Stearin mit dem betreffenden Metall gemischt wird, werden Kaliumstearat und Wasserstoff gebildet. Die resultierende Substanz wird zur Herstellung von Flüssigseife verwendet. Hier endet die Charakterisierung von Kalium und seinen Wechselwirkungen mit anderen Substanzen.

Die Verwendung von Kalium und seinen Verbindungen

Wie alle Metalle ist auch das in diesem Artikel besprochene für viele industrielle Prozesse notwendig. Die Hauptverwendung von Kalium findet in der chemischen Industrie statt. Aufgrund seiner hohen chemischen Aktivität, ausgeprägten Alkalimetall- und Reduktionseigenschaften wird es als Reagenz für viele Wechselwirkungen und Gewinnung einer Vielzahl von Stoffen verwendet. Außerdem werden kaliumhaltige Legierungen als Kühlmittel in Kernreaktoren verwendet. Das in diesem Artikel betrachtete Metall findet auch in der Elektrotechnik seine Anwendung. Zusätzlich zu all dem oben Genannten ist es einer der Hauptbestandteile von Düngemitteln für Pflanzen. Darüber hinaus werden seine Verbindungen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. So wird im Goldbergbau Kaliumcyanid verwendet, das als Reagenz zur Trennung wertvoller Metalle aus Erzen dient. Phosphate des betrachteten chemischen Elements sind Bestandteile verschiedener Reinigungsprodukte und -pulver. Streichhölzer enthalten Chlorat dieses Metalls. Bei der Herstellung von Filmen für alte Kameras wurde das Bromid des betreffenden Elements verwendet. Wie Sie bereits wissen, kann es durch Bromierung von Kalium bei hohen Temperaturen gewonnen werden. In der Medizin wird Chlorid dieses chemischen Elements verwendet. Bei der Seifenherstellung - Stearat und andere Fettderivate.

Beschaffung des betreffenden Metalls

Heutzutage wird Kalium in Labors hauptsächlich auf zwei Arten abgebaut. Die erste besteht darin, es mit Hilfe von Natrium, das chemisch noch aktiver als Kalium ist, aus Hydroxid wiederherzustellen. Und die zweite ist es, es aus Chlorid zu bekommen, auch mit Hilfe von Natrium. Fügt man einem Mol Kaliumhydroxid die gleiche Menge Natrium hinzu, entsteht ein Mol Natriumalkali und reines Kalium. Die Gleichung für diese Reaktion lautet wie folgt: KOH + Na = NaOH + K. Um die Reaktion des zweiten Typs durchzuführen, müssen Sie das Chlorid des betreffenden Metalls und Natrium in gleichen molaren Anteilen mischen. Dadurch werden Stoffe wie Kochsalz und Kalium im gleichen Verhältnis gebildet. Diese chemische Wechselwirkung kann mit der folgenden Reaktionsgleichung ausgedrückt werden: KSI + Na = NaCl + K.

Die Struktur von Kalium

Ein Atom dieses chemischen Elements besteht wie alle anderen aus einem Kern, der Protonen und Neutronen enthält, sowie Elektronen, die sich um ihn drehen. Die Anzahl der Elektronen ist immer gleich der Anzahl der Protonen, die sich im Kern befinden. Wenn sich ein Elektron von dem Atom löst oder sich ihm anschließt, dann hört es bereits auf, neutral zu sein, und verwandelt sich in ein Ion. Es gibt zwei Arten: Kationen und Anionen. Erstere sind positiv geladen, während letztere negativ geladen sind. Wenn sich ein Elektron einem Atom anschließt, wird es zu einem Anion, aber wenn eines der Elektronen seine Umlaufbahn verlässt, wird das neutrale Atom zu einem Kation. Da die Seriennummer von Kalium laut Periodensystem neunzehn ist, gibt es im Kern dieses chemischen Elements die gleiche Anzahl von Protonen. Daraus können wir schließen, dass sich um den Kern neunzehn Elektronen befinden. Die Anzahl der Protonen, die in der Struktur eines Atoms enthalten sind, lässt sich bestimmen, indem man die Seriennummer eines chemischen Elements von der Atommasse abzieht. Wir können also schlussfolgern, dass es im Kaliumkern zwanzig Protonen gibt. Da das in diesem Artikel betrachtete Metall zur vierten Periode gehört, hat es vier Bahnen, auf denen Elektronen gleichmäßig verteilt sind, die ständig in Bewegung sind. Das Schema von Kalium ist wie folgt: Zwei Elektronen befinden sich in der ersten Umlaufbahn, acht in der zweiten; ebenso wie in der dritten, in der letzten, vierten Bahn dreht sich nur ein Elektron. Dies erklärt die hohe chemische Aktivität dieses Metalls - seine letzte Umlaufbahn ist nicht vollständig gefüllt, daher neigt es dazu, sich mit anderen Atomen zu verbinden, wodurch ihre Elektronen der letzten Umlaufbahnen gemeinsam werden.

Wo kommt dieses Element in der Natur vor?

Da es eine extrem hohe chemische Aktivität hat, kommt es nirgendwo auf dem Planeten in seiner reinen Form vor. Es kann nur als Teil einer Vielzahl von Verbindungen gesehen werden. Kalium in der Erdkruste beträgt 2,4 Prozent. Die häufigsten kaliumhaltigen Mineralien sind Salvinit und Carnallit. Die erste hat die folgende chemische Formel: NaCl.KCl. Es hat eine bunte Farbe und besteht aus vielen Kristallen in verschiedenen Farben. Abhängig vom Verhältnis von Kaliumchlorid und Natrium sowie dem Vorhandensein von Verunreinigungen kann es rote, blaue, rosafarbene und orangefarbene Komponenten enthalten. Das zweite Mineral – Carnallit – sieht aus wie transparente, blassblaue, hellrosa oder blassgelbe Kristalle. Seine chemische Formel sieht so aus: KCl.MgCl2.6H2O. Es ist ein kristallines Hydrat.

Die Rolle von Kalium im Körper, Mangel- und Überschusssymptome

Zusammen mit Natrium hält es den Wasser-Salz-Haushalt der Zelle aufrecht. Es ist auch an der Übertragung zwischen den Membranen des Nervenimpulses beteiligt. Darüber hinaus reguliert es den Säure-Basen-Haushalt in der Zelle und im gesamten Körper. Es nimmt an Stoffwechselprozessen teil, wirkt dem Auftreten von Ödemen entgegen, ist Teil des Zytoplasmas - etwa fünfzig Prozent davon - das Salz des betreffenden Metalls. Die wichtigsten Anzeichen dafür, dass dem Körper Kalium fehlt, sind Schwellungen, das Auftreten einer Krankheit wie Wassersucht, Reizbarkeit und Funktionsstörungen des Nervensystems, Reaktionshemmung und Gedächtnisstörungen.

Darüber hinaus wirkt sich eine unzureichende Menge dieses Spurenelements negativ auf das Herz-Kreislauf- und Muskelsystem aus. Ein Mangel an Kalium über einen sehr langen Zeitraum kann einen Herzinfarkt oder Schlaganfall hervorrufen. Aufgrund eines Kaliumüberschusses im Körper kann sich jedoch ein Dünndarmgeschwür entwickeln. Um Ihre Ernährung so auszugleichen, dass Sie eine normale Menge Kalium erhalten, müssen Sie wissen, welche Lebensmittel Kalium enthalten.

Lebensmittel mit einem hohen Gehalt an dem betreffenden Mikronährstoff

Das sind in erster Linie Nüsse wie Cashewnüsse, Walnüsse, Haselnüsse, Erdnüsse, Mandeln. Auch in Kartoffeln ist eine große Menge davon enthalten. Darüber hinaus ist Kalium in getrockneten Früchten wie Rosinen, getrockneten Aprikosen und Pflaumen enthalten. Auch Pinienkerne sind reich an diesem Element. Seine hohe Konzentration wird auch in Hülsenfrüchten beobachtet: Bohnen, Erbsen, Linsen. Algen sind auch reich an diesem chemischen Element. Andere Produkte, die dieses Element in großen Mengen enthalten, sind grüner Tee und Kakao. Darüber hinaus kommt es in vielen Früchten wie Avocados, Bananen, Pfirsichen, Orangen, Grapefruits und Äpfeln in hohen Konzentrationen vor. Viele Getreidearten sind reich an dem betreffenden Spurenelement. Dies ist vor allem Perlgerste, sowie Weizen- und Buchweizengrütze. Petersilie und Rosenkohl sind ebenfalls reich an Kalium. Außerdem kommt es in Karotten und Melonen vor. Zwiebeln und Knoblauch haben eine beträchtliche Menge des betrachteten chemischen Elements. Hühnereier, Milch und Käse sind ebenfalls reich an Kalium. Die tägliche Norm dieses chemischen Elements für den Durchschnittsmenschen beträgt drei bis fünf Gramm.

Fazit

Nachdem wir diesen Artikel gelesen haben, können wir schlussfolgern, dass Kalium ein äußerst wichtiges chemisches Element ist. Es wird für die Synthese vieler Verbindungen in der chemischen Industrie benötigt. Darüber hinaus wird es in vielen anderen Branchen eingesetzt. Es ist auch sehr wichtig für den menschlichen Körper, daher muss es regelmäßig und in der erforderlichen Menge mit der Nahrung zugeführt werden.