Ашылу тарихы. Калий: элементтің ашылу тарихы Калийдің маңызды қосылыстарының химиялық қасиеттері
КАЛИЙ(лат. Kalium), K («калий» деп оқыңыз), атомдық нөмірі 19, атомдық массасы 39,0983 химиялық элемент.
Калий табиғатта екі тұрақты нуклидтер түрінде кездеседі: 39 К (93,10% массасы) және 41 К (6,88%), сондай-ақ бір радиоактивті 40 К (0,02%). Калий-40 Т 1/2 жартылай ыдырау периоды уран-238 Т 1/2 қарағанда шамамен 3 есе аз және 1,28 миллиард жыл. Сағат бкалий-40 ыдырауы тұрақты кальций-40 түзеді, ал электрондарды ұстау түрі бойынша ыдырау инертті газ аргон-40 түзеді.
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
8K + 4H 2 SO 4 \u003d K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
200-300°С дейін қыздырғанда калий сутегімен (Н) әрекеттесіп, тұз тәрізді гидридті KH түзеді:
Түбіртек:Қазіргі уақытта калий сұйық натрий (Na) балқытылған KOH (380-450 ° C) немесе KCl (760-890 ° C) әрекеттесу арқылы өндіріледі:
Na + KOH = NaOH + K
Калий сонымен қатар 700 ° C-қа жақын температурада K 2 CO 3 араласқан KCl балқымасының электролизі арқылы алынады:
2KCl \u003d 2K + Cl 2
Калий вакуумды айдау арқылы қоспалардан тазартылады.
Қолдану:химиялық ток көздеріндегі электродтарға арналған металл калий материалы. Калийдің басқа сілтілік металмен, натриймен (Na) қорытпасы ядролық реакторларда салқындатқыш ретінде пайдаланылады.
Металл калийден әлдеқайда үлкен көлемде оның қосылыстары қолданылады. калий маңызды құрамдас бөлігіөсімдіктердің минералды қоректенуі (бұл алынған калий тұздарының шамамен 90% алады), олар қалыпты даму үшін оны айтарлықтай мөлшерде қажет етеді, сондықтан калий тыңайтқыштары кеңінен қолданылады: калий хлориді KCl, калий нитраты немесе калий нитраты, KNO 3, калий К. 2 CO 3 және басқа калий тұздары. Калий сонымен қатар арнайы оптикалық көзілдірік жасауда, газдарды тазарту кезінде күкіртсутекті сіңіргіш ретінде, сусыздандыру агенті ретінде және былғары илеуде қолданылады.
Дәрілік зат ретінде КИ калий йодиді қолданылады. Калий йодиді фотосуретте және микротыңайтқыш ретінде де қолданылады. Антисептик ретінде калий перманганатының KMnO 4 («калий перманганаты») ерітіндісі қолданылады.
Биологиялық рөлі:Калий - барлық ағзалардың барлық жасушаларында үнемі болатын маңызды биогендік элементтердің бірі. Калий иондары K+ иондық каналдардың жұмысына және биологиялық мембраналардың өткізгіштігін реттеуге, жүйке импульсінің түзілуіне және өткізілуіне, жүрек және басқа бұлшықеттердің қызметін реттеуге қатысады. әртүрлі процестерметаболизм. Жануарлар мен адам ұлпаларындағы калийдің мөлшері бүйрек үсті бездерінің стероидты гормондарымен реттеледі. Орташа алғанда, адам ағзасында (дене салмағы 70 кг) шамамен 140 г калий бар. Сондықтан тағаммен қалыпты өмір сүру үшін дене күніне 2-3 г калий алуы керек. Мейіз, кептірілген өрік, бұршақ және т.б. сияқты калийге бай тағамдар.
Калийді (ағылшынша Potassium, French Potassium, German Kalium) 1807 жылы қатты, аздап ылғалданған күйдіргіш калийдің электролизін шығарған Дэви ашты. Дэви жаңа металды калий деп атады, бірақ аты жабыспады. Металлдың ата-анасы «калий» атауын ұсынған «Annalen deg Physik» журналының белгілі шығарушысы Гильберт болып шықты; Германия мен Ресейде қабылданған. Екі атау да калий металы ашылғанға дейін қолданылған терминдерден алынған. Калий сөзі 16 ғасырда пайда болған калий сөзінен шыққан. Ол Ван Хельмонтта және 17 ғасырдың екінші жартысында кездеседі. Ресейде, Англияда және Голландияда коммерциялық өнімнің атауы - калий ретінде кеңінен қолданылады. Орыс тіліне аударғанда калий сөзі «қазан күлі немесе қазанда қайнатылған күл» дегенді білдіреді; XVI - XVII ғасырларда. үлкен қазандықтарда қайнатылған ағаш күлінен көп мөлшерде калий алынды. Калийден негізінен литрленген (тазартылған) селитра дайындалды, ол порох жасау үшін пайдаланылды. Әсіресе көп калий Ресейде, Арзамас пен Ардатов маңындағы ормандарда патша Алексей Михайловичтің туысы, жақын бояр Б.И.Морозовқа тиесілі жылжымалы зауыттарда (Майдандар) көп өндірілді. Калий сөзіне келсек, ол арабтың сілті (сілтілі заттар) терминінен шыққан. Орта ғасырларда сілтілер немесе олар айтқандай, сілтілі тұздар бір-бірінен дерлік ерекшеленбеген және оларды бірдей мағынадағы атаулар деп атаған: натрон, борак, варек және т.б. Қали (қила) сөзі айналада кездеседі. 850 араб жазушыларында, содан кейін кейбір өсімдіктердің күлінен алынған өнімді білдіретін Қали (әл-Қали) сөзі қолданыла бастайды, арабша кильжин немесе қалжан (күл) және каладж (күйік) осы сөздермен байланысты. Ятрохимия дәуірінде сілтілер «тұрақты» және «ұшпа» болып екіге бөліне бастады. 17 ғасырда сілтілі фиккум минерале (минералды бекітілген сілті немесе күйдіргіш сода), сілті фиксаты деген атаулар бар. vegetabile (көкөніс бекітілген сілті немесе калий және күйдіргіш калий), сондай-ақ сілті ұшпа (ұшпа сілті немесе NH 3). Қара күйдіргіш және жұмсақ немесе көміртекті сілтілер арасында ажыратылады. Қарапайым денелер кестесінде сілтілер кездеспейді, бірақ кестенің түсіндірмесінде Лавуазье бекітілген сілтілер (калий және сода) олардың құрамдастарының табиғаты әлі зерттелмегенімен, күрделі заттар болуы мүмкін екенін көрсетеді. 19 ғасырдың бірінші ширегіндегі орыс химия әдебиетінде. калий калий (Соловьев, 1824), калий (Сақтандыру, 1825), калий (Щеглов, 1830) деп аталды; «Двигубский дүкенінде» 1828 ж. калий (калий сульфаты) атауымен қатар кали (каустикалық калий, калий гидроксиді, т.б.) атауы бар. Калий атауы Гесстің оқулығы шыққаннан кейін жалпыға бірдей қабылданған.
калий
КАЛИЙ-Мен; м.[араб. kali] Химиялық элемент (К), күміс метал ақ түскөміртегі-калий тұзынан (калий) алынады.
◁ Калий, th, th. К-ші депозиттер. K тұздары.Калий, th, th. К-ші сала. K тыңайтқыштар.
калийПериодтық жүйенің I тобындағы химиялық элемент (лат. Kalium) сілтілік металдарға жатады. Атауы араб тілінен шыққан әл-кали – калий (ағаш күлінен алынатын бұрыннан белгілі калий қосылысы). Күміс-ақ металл, жұмсақ, балқитын; тығыздығы 0,8629 г / см 3, тжоғары 63,51ºC. Ауада тез тотығады, сумен жарылғыш әрекеттеседі. Жер қыртысында таралуы бойынша 7-орынды алады (минералдар: сильвин, кайнит, карналлит, т.б.; калий тұздарын қараңыз). Ол өсімдік және жануарлар ағзаларының ұлпаларының бөлігі болып табылады. Алынған тұздардың 90%-ға жуығы тыңайтқыш ретінде пайдаланылады. Калий металы химиялық ток көздерінде, электронды түтіктерде гитер ретінде, суперпероксид KO 2 алу үшін қолданылады; Na-мен K қорытпалары - ядролық реакторлардағы салқындатқыштар.
КАЛИЙКАЛИЙ (лат. Kalium), К («калий» деп оқыңыз), атомдық нөмірі 19, атомдық массасы 39,0983 химиялық элемент.
Калий табиғатта екі тұрақты нуклид түрінде кездеседі (см.НУКЛИД): 39 К (масса бойынша 93,10%) және 41 К (6,88%), сондай-ақ бір радиоактивті 40 К (0,02%). Калий-40 Т 1/2 жартылай ыдырау периоды уран-238 Т 1/2 қарағанда шамамен 3 есе аз және 1,28 миллиард жыл. Калий-40-ның b-ыдырауы кезінде тұрақты кальций-40 түзіледі, ал ыдырау кезінде электрондарды ұстау түрі бойынша (см.ЭЛЕКТРОНДЫҚ ТҮСІРУ)инертті газ аргон-40 түзіледі.
Калий - сілтілі металдардың бірі (см.СІЛТІ МЕТАЛДАР). Менделеевтің периодтық жүйесінде калий ІА топшасында төртінші периодта орын алады. Сыртқы электронды қабат конфигурациясы 4 с 1, сондықтан калий әрқашан +1 тотығу дәрежесін көрсетеді (валенттік I).
Калийдің атомдық радиусы 0,227 нм, ионның радиусы К+0,133 нм. Калий атомының дәйекті иондану энергиясы 4,34 және 31,8 эВ. Электрондылық (см.ЭЛЕКТР ТЕРІС)Полинг бойынша калий 0,82, бұл оның айқын металдық қасиеттерін көрсетеді.
IN еркін нысаны- жұмсақ, жеңіл, күміс түсті металл.
Ашылу тарихы
Калий қосылыстары, сондай-ақ оның ең жақын химиялық аналогы - натрий (см.НАТРИЙ), көне заманнан бері белгілі және адам қызметінің әртүрлі салаларында қолданылған. Бірақ бұл металдардың өздері алғаш рет 1807 жылы ағылшын ғалымы Г.Дэвидің тәжірибелері кезінде бос күйінде оқшауланған. (см. DEVI Хамфри). Дэви гальваникалық элементтерді электр тогының көзі ретінде пайдалана отырып, калий балқымаларының электролизін жүргізді. (см.КАЛЬЯ)және каустикалық сода (см.КАУСТИКАЛЫҚ СОДА)және осылайша оқшауланған металл калий мен натрийді ол «калий» (осыдан ағылшын тілінде сөйлейтін елдерде және Францияда сақталған калийдің атауы) және «натрий» деп атады. 1809 жылы ағылшын химигі Л.В.Гильберт «калий» (араб тілінен аударғанда al-kali – калий) атауын ұсынды.
Табиғатта болу
Жер қыртысындағы калийдің мөлшері массасы бойынша 2,41%, калий жер қыртысындағы ең көп таралған элементтердің ондығына кіреді. Құрамында калий бар негізгі минералдар: сильвин (см.СИЛВИН) KCl (52,44% К), сильвинит (Na, K) Cl (бұл минерал калий хлориді KCl мен натрий хлориді NaCl кристалдарының тығыз сығылған механикалық қоспасы), карналлит (см.КАРНАЛЛИТ) KCl MgCl 2 6H 2 O (35,8% К), әртүрлі алюмосиликаттар (см.АЛЮМОСИЛИКАТТАР)құрамында калий, кайнит бар (см.Кайнит) KCl MgSO 4 3H 2 O, полигалит (см.ПОЛИГАЛИТ) K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O, алунит (см. ALUNITE) KAl 3 (SO 4) 2 (OH) 6. Теңіз суында шамамен 0,04% калий бар.
Түбіртек
Қазіргі уақытта калий сұйық натрий балқытылған KOH (380-450 ° C) немесе KCl (760-890 ° C) әрекеттесу арқылы алынады:
Na + KOH = NaOH + K
Калий сонымен қатар 700 ° C-қа жақын температурада K 2 CO 3 араласқан KCl балқымасының электролизі арқылы алынады:
2KCl \u003d 2K + Cl 2
Калий вакуумды айдау арқылы қоспалардан тазартылады.
Физикалық және химиялық қасиеттері
Калий металы жұмсақ, пышақпен оңай кесіледі және престеуге және илектеуге жарамды. Оның текше дене-центрленген текше торы бар, параметрі А= 0,5344 нм. Калийдің тығыздығы судың тығыздығынан аз және 0,8629 г/см 3 тең. Барлық сілтілік металдар сияқты, калий оңай балқиды (балқу температурасы 63,51 ° C) және салыстырмалы түрде төмен температурада (калийдің қайнау температурасы 761 ° C) булана бастайды.
Калий, басқа сілтілі металдар сияқты, химиялық тұрғыдан өте белсенді. Негізінен K 2 O 2 асқын тотығы мен KO 2 супероксидінен (K 2 O 4) тұратын қоспа түзу үшін атмосфералық оттегімен оңай әрекеттеседі:
2K + O 2 \u003d K 2 O 2, K + O 2 \u003d KO 2.
Ауада қыздырған кезде калий күлгін қызыл жалынмен жанады. Сумен және сұйылтылған қышқылдармен калий жарылыспен әрекеттеседі (пайда болған сутегі тұтанады):
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
Бұл әрекеттесу кезінде құрамында оттегі бар қышқылдарды азайтуға болады. Мысалы, күкірт қышқылының күкірт атомы S, SO 2 немесе S 2– дейін тотықсызданады:
8K + 4H 2 SO 4 \u003d K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
200-300 °С дейін қыздырғанда калий сутегімен әрекеттесіп, тұз тәрізді гидрид KN түзеді:
2K + H 2 = 2KH
Галогендермен (см.ГАЛОГЕНДЕР)калий жарылыспен әрекеттеседі. Бір қызығы, калий азотпен әрекеттеспейді.
Басқа сілтілік металдар сияқты, калий де сұйық аммиакта оңай ериді, көк түсті ерітінділер түзеді. Бұл күйде калий белгілі бір реакцияларды жүргізу үшін қолданылады. Сақтау кезінде калий аммиакпен баяу әрекеттесіп, KNH 2 амидін түзеді:
2K + 2NH 3 fl. \u003d 2KNH 2 + H 2
Ең маңызды калий қосылыстары: K 2 O оксиді, K 2 O 2 асқын тотығы, K 2 O 4 супероксиді, KOH гидроксиді, KI йодид, K 2 CO 3 карбонаты және KCl хлориді.
Калий оксиді K 2 O, әдетте, пероксид пен металл калийдің реакциясы нәтижесінде жанама түрде алынады:
2K + K 2 O 2 \u003d 2K 2 O
Бұл оксид айқын негізгі қасиеттерді көрсетеді, калий гидроксиді KOH түзу үшін сумен оңай әрекеттеседі:
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH
Калий гидроксиді немесе күйдіргіш калий суда жақсы ериді (20°С-та салмағы бойынша 49,10%-ға дейін). Алынған ерітінді сілтілерге жататын өте күшті негіз ( см.СІЛТІ). KOH қышқылдық және амфотерлі оксидтермен әрекеттеседі:
SO 2 + 2KOH \u003d K 2 SO 3 + H 2 O,
Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O \u003d 2K (сондықтан реакция ерітіндіде жүреді) және
Al 2 O 3 + 2KOH \u003d 2KAlO 2 + H 2 O (реагенттерді балқытқанда реакция осылай жүреді).
Өнеркәсіпте калий гидроксиді KOH ион алмастырғыш мембраналар мен диафрагмалар көмегімен KCl немесе K 2 CO 3 сулы ерітінділерін электролиздеу арқылы алынады:
2KCl + 2H 2 O \u003d 2KOH + Cl 2 + H 2,
немесе K 2 CO 3 немесе K 2 SO 4 ерітінділерінің Ca (OH) 2 немесе Ba (OH) 2 алмасу реакцияларына байланысты:
K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaCO 3
Қатты калий гидроксидімен немесе оның ерітінділерінің тамшыларымен теріге және көзге тию терінің және шырышты қабаттардың қатты күйіп қалуын тудырады, сондықтан бұл каустикалық заттармен тек көзілдірік пен қолғаппен жұмыс істеу керек. Сақтау кезінде калий гидроксидінің сулы ерітінділері шыны, балқымалар – фарфорды бұзады.
Калий карбонаты K 2 CO 3 (әдетте калий деп аталады) калий гидроксиді ерітіндісін көмірқышқыл газымен бейтараптандыру арқылы алынады:
2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O.
Кейбір өсімдіктердің күлінде айтарлықтай мөлшерде калий кездеседі.
Қолдану
Металл калий – химиялық ток көздеріндегі электродтарға арналған материал. Салқындатқыш ретінде калийдің басқа сілтілі металл - натриймен қорытпасы қолданылады (см.Салқындатқыш сұйықтық)ядролық реакторларда.
Металл калийден әлдеқайда үлкен көлемде оның қосылыстары қолданылады. Калий өсімдіктердің минералды қоректенуінің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады, олар қалыпты даму үшін оны айтарлықтай мөлшерде қажет етеді, сондықтан калий тыңайтқыштары кеңінен қолданылады. (см.калий тыңайтқыштары): калий хлориді KCl, калий нитраты немесе калий нитраты, KNO 3, калий K 2 CO 3 және басқа калий тұздары. Калий сонымен қатар арнайы оптикалық көзілдірік жасауда, газдарды тазарту кезінде күкіртсутекті сіңіргіш ретінде, сусыздандыру агенті ретінде және былғары илеуде қолданылады.
Дәрілік зат ретінде КИ калий йодиді қолданылады. Калий йодиді фотосуретте және микротыңайтқыш ретінде де қолданылады. Антисептик ретінде калий перманганатының KMnO 4 («калий перманганаты») ерітіндісі қолданылады.
Мазмұны бойынша тастар ah радиоактивті 40 К олардың жасын анықтайды.
ағзадағы калий
Калий - ең маңызды биогендік элементтердің бірі (см.БИОГЕНДЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕР)барлық организмдердің барлық жасушаларында болады. Калий иондары K+ иондық арналардың жұмысына қатысады (см.иондық арналар)және биологиялық мембраналардың өткізгіштігін реттеу (см.БИОЛОГИЯЛЫҚ мембраналар), жүйке импульсінің түзілуі мен өткізілуінде, жүрек және басқа бұлшықеттердің қызметін реттеуде, әртүрлі зат алмасу процестерінде. Жануарлар мен адам ұлпаларындағы калийдің мөлшері бүйрек үсті бездерінің стероидты гормондарымен реттеледі. Орташа алғанда, адам ағзасында (дене салмағы 70 кг) шамамен 140 г калий бар. Сондықтан тағаммен қалыпты өмір сүру үшін дене күніне 2-3 г калий алуы керек. Мейіз, кептірілген өрік, бұршақ және т.б. сияқты калийге бай тағамдар.
Металл калиймен жұмыс істеу ерекшеліктері
Калий металы терінің өте ауыр күйіктерін тудыруы мүмкін, егер калийдің ең кішкентай бөлшектері көзге түссе, көру қабілетінің жоғалуымен ауыр жарақаттар пайда болады, сондықтан калий металымен тек қорғаныс қолғаптары мен көзілдіріктермен жұмыс істеуге болады. Ignite калий минералды маймен құйылады немесе тальк пен NaCl қоспасымен жабылады. Калий герметикалық жабылған темір контейнерлерде сусыздандырылған керосин немесе минералды май қабатының астында сақталады.
энциклопедиялық сөздік. 2009 .
Синонимдер:Басқа сөздіктерде «калий» деген не екенін қараңыз:
Калий 40 ... Уикипедия
Новолатинск. калий, араб тілінен. калий, сілті. Қали негізін құрайтын жұмсақ және жеңіл металл. 1807 жылы Деви ашқан. Түсіндірме 25000 шетелдік сөздерорыс тілінде өз түбірлерінің мағынасымен қолданысқа енген. Мишельсон А.Д., 1865. ... ... Орыс тілінің шетел сөздерінің сөздігі
- (Kalium), K, периодтық жүйенің I тобының химиялық элементі, атомдық нөмірі 19, атомдық массасы 39,0983; сілтілік металдарға жатады; mp 63,51шС. Тірі организмдерде калий биоэлектрлік ... ... түзуге қатысатын негізгі жасушаішілік катион болып табылады. Қазіргі энциклопедия
КАЛИЙ- (Калий, с. Калий), хим. элемент, таңба. К, сериялық нөмері 19, күмістей ақ түсті, жылтыр металл, қарапайым t-де балауыздың тығыздығы бар; 1807 жылы Деви ашқан. Оуд. В. 20° кезінде 0,8621, атомдық салмағы 39,1, бір валентті; Еру нүктесі … Үлкен медициналық энциклопедия
калий- (Kalium), K, периодтық жүйенің I тобының химиялық элементі, атомдық нөмірі 19, атомдық массасы 39,0983; сілтілік металдарға жатады; мп 63,51°C. Тірі организмдерде калий биоэлектрлік ... ... түзуге қатысатын негізгі жасушаішілік катион болып табылады. Суреттелген энциклопедиялық сөздік
- (белгісі K), сілтілік металдарға жататын қарапайым химиялық элемент. Оны алғаш рет 1807 жылы сэр Хамфри Дэви бөліп алды. Оның негізгі кендері – сильвин (калий хлориді), карналлит және полигалит. Калий - атомдағы салқындатқыш ... Ғылыми-техникалық энциклопедиялық сөздік
Күйеу. калий, калийдің негізін құрайтын металл, натрийге (натрийге) өте ұқсас. Кали cf., neskl., өсімдік сілті немесе сілтілі тұз; калий карбонаты, таза калий. Калий, калийге қатысты. Калистік, құрамында калий бар. Түсіндірме ...... Дальдың түсіндірме сөздігі – КАЛИЙ, калий, п. жоқ, еркектік және кали, анық емес, қараңыз. (араб. калий) (хим.). Химиялық элемент көміртегі-калий тұзынан алынған күміс-ақ сілтілі металл. Ушаковтың түсіндірме сөздігі. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Ушаковтың түсіндірме сөздігі
Калий - бірінші топтың негізгі топшасының элементі, химиялық элементтердің периодтық жүйесінің төртінші периодының атомдық нөмірі 19. Ол K (лат. Kalium) белгісімен белгіленеді. Калий қарапайым заты (CAS нөмірі: 7440-09-7) жұмсақ, күмістей ақ сілтілі металл.
Табиғатта калий тек басқа элементтермен қосылыстарда, мысалы, теңіз суында, сондай-ақ көптеген минералдарда кездеседі. Ол ауада өте тез тотығады және өте оңай енеді химиялық реакциялар, әсіресе сумен сілті түзеді. Көп жағдайда калийдің химиялық қасиеттері натрийге өте ұқсас, бірақ биологиялық қызметі және оларды тірі организмдердің жасушаларының пайдалануы бойынша олар әлі де ерекшеленеді.
Атаудың шығу тарихы мен шығу тегі
Калий (дәлірек айтқанда, оның қосылыстары) ежелгі дәуірден бері қолданылған. Осылайша, калий өндіру (ол ретінде пайдаланылды жуғыш зат) 11 ғасырда болған. Сабанның немесе ағаштың жануы кезінде пайда болған күлді сумен өңдеп, алынған ерітіндіні (сілті) сүзгіден өткізгеннен кейін буландырады. Құрғақ қалдық құрамында калий карбонатынан басқа, калий сульфаты K 2 SO 4, сода және калий хлориді KCl болды.
1807 жылы ағылшын химигі Дэви калийді күйдіргіш калий балқымасының (KOH) электролизі арқылы бөліп алып, оны «калий» деп атады (лат. калий; бұл атау әлі күнге дейін ағылшын, француз, испан, португал және поляк тілдерінде кеңінен қолданылады). 1809 жылы Л.В.Гильберт «калий» (лат. kalium, араб тілінен алынған al-kali — калий) атауын ұсынды. Бұл атау кіреді неміс тілі, сол жерден Солтүстік және Шығыс Еуропа тілдерінің көпшілігіне (оның ішінде орыс тілін) және осы элемент үшін таңбаны таңдаған кезде «жеңді» - К.
Түбіртек
Калий, басқа сілтілік металдар сияқты, балқытылған хлоридтердің немесе сілтілердің электролизі арқылы алынады. Өйткені хлоридтер көп жоғары температурабалқыту (600-650 ° C), содан кейін сода немесе калий (12% дейін) қосу арқылы түзетілген сілтілердің электролизі жиі жүргізіледі. Балқыған хлоридтердің электролизі кезінде катодта балқыған калий, ал анодта хлор бөлінеді:
K + + e - → K
2Cl - - 2e - → Cl 2
Сілтілердің электролизі кезінде катодта балқыған калий, ал анодта оттегі бөлінеді:
4OH - - 4e - → 2H 2 O + O 2
Балқымадан шыққан су тез буланып кетеді. Калийдің хлормен немесе оттегімен әрекеттесуіне жол бермеу үшін катод мыстан жасалған және оның үстіне мыс цилиндрі қойылған. Балқыған күйде түзілген калий цилиндрге жиналады. Анод никельден (сілтілердің электролизінде) немесе графиттен (хлоридтердің электролизінде) цилиндр түрінде де жасалады.
Физикалық қасиеттер
Калий - жаңадан пайда болған бетінде өзіне тән жылтырлығы бар күміс түсті зат. Өте жеңіл және жеңіл. Сынапта салыстырмалы түрде жақсы ериді, амальгамалар түзеді. Оттықтың жалынына енгізілген калий (сонымен қатар оның қосылыстары) жалынды өзіне тән қызғылт-күлгін түске бояйды.
Химиялық қасиеттері
Элементтік калий, басқа сілтілік металдар сияқты, тән металдық қасиеттерді көрсетеді және күшті тотықсыздандырғыш бола отырып, өте реактивті. Ауада жаңа кесілген бөлік қосылыстардың (оксидтер мен карбонаттар) қабықшаларының түзілуіне байланысты тез боялады. Атмосферамен ұзақ байланыста ол толығымен құлап кетуі мүмкін. Сумен жарылғыш әрекеттеседі. Ауа мен судың бетімен жанасуын болдырмау үшін оны бензин, керосин немесе силикон қабатының астында сақтау керек. Na, Tl, Sn, Pb, Bi-мен калий металаралық қосылыстар түзеді.
Мақаланың мазмұны
КАЛИЙ(Kalium) K, периодтық жүйенің 1 (Ia) тобындағы химиялық элемент, сілтілі элемент. Атомдық нөмірі 19, атомдық массасы 39,0983. Ол екі тұрақты 39 К (93,259%) және 41 К (6,729%) изотоптарынан, сондай-ақ жартылай ыдырау периоды ~10 9 жыл болатын 40 К радиоактивті изотоптан тұрады. Бұл изотоп табиғатта ерекше рөл атқарады. Оның изотоптар қоспасындағы үлесі небәрі 0,01% құрайды, дегенмен ол 40 К радиоактивті ыдырау кезінде пайда болатын жер атмосферасында қамтылған барлық дерлік аргон 40 Ar көзі болып табылады. Сонымен қатар, 40 К барлығында бар. олардың дамуына белгілі бір әсер ететін тірі организмдер.
40 К изотопы тау жыныстарының жасын калий-аргон әдісімен анықтау үшін қолданылады. Жартылай ыдырау периоды 15,52 жыл болатын жасанды 42 К изотопы медицина мен биологияда радиоактивті іздестіру құралы ретінде қолданылады.
+1 тотығу дәрежесі.
Калий қосылыстары көне заманнан бері белгілі. Калий - калий карбонаты K 2 CO 3 - ағаш күлінен бұрыннан оқшауланған.
Калий металын 1807 жылы ағылшын химигі және физигі Хамфри Дэви балқытылған күйдіргіш калийдің (KOH) электролизі арқылы алды. Дэви таңдаған «калий» атауы бұл элементтің калийден шыққанын көрсетеді. Элементтің латынша атауы калийдің араб атауынан шыққан - «ал-кали». «Калий» сөзін орыс химиялық номенклатурасына 1831 жылы петерборлық академик Герман Гесс (1802–1850) енгізген.
Калийдің табиғатта таралуы және оның өнеркәсіптік алынуы.
Салыстырмалы түрде калий тұздарының үлкен кен орындары таза пішінежелгі теңіздердің булануы нәтижесінде пайда болған. Химия өнеркәсібі үшін ең маңызды калий минералдары сильвин (KCl) және сильвинит (NaCl және KCl аралас тұзы) болып табылады. Калий қос хлорид KCl MgCl 2 6H 2 O (карналлит) және сульфат K 2 Mg 2 (SO 4) 3 (лангбейнит) түрінде де кездеседі. Калий тұздарының массивті қабаттары алғаш рет 1856 жылы Стасфуртта (Германия) ашылды.Олардан 1861 жылдан 1972 жылға дейін өнеркәсіптік ауқымда калий өндірілді.
Мұхит суында шамамен 0,06% калий хлориді бар. Кейбір ішкі суларда, мысалы, Тұзды көлде немесе Өлі теңізде оның концентрациясы 1,5%-ға дейін жетуі мүмкін, бұл элементті алуды экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Иорданияда Өлі теңізден миллиондаған тонна калий тұздарын алуға қабілетті үлкен зауыт салынды.
Натрий мен калий тау жыныстарында бірдей дерлік көп болғанымен, мұхиттағы калий натрийден шамамен 30 есе аз. Бұл, атап айтқанда, үлкенірек катионы бар калий тұздарының натрий тұздарына қарағанда ерігіштігі аз, ал калий саздардағы ион алмасу нәтижесінде топырақтағы күрделі силикаттар мен алюмосиликаттарда күштірек байланысады. Сонымен қатар, тау жыныстарынан шайылатын калий өсімдіктерге көбірек сіңеді. Химиялық үгілу кезінде бөлінетін мың калий атомының тек екеуі теңіз бассейндеріне жетеді, ал 998-і топырақта қалады. Академик Александр Евгеньевич Ферсман (1883–1945) «Топырақ калийді сіңіреді, бұл оның ғажайып күші» деп жазды.
Калий өсімдік тіршілігінің маңызды элементі болып табылады және жабайы өсімдіктердің дамуы көбінесе калийдің болуымен шектеледі. Калий жетіспеген кезде өсімдіктер баяу өседі, жапырақтары, әсіресе ескілері сарғайып, шеттері қоңыр түске боялады, сабағы жіңішке және нәзік болады, тұқымдар өну қабілетін жоғалтады. Мұндай өсімдіктің жемістері - бұл әсіресе жемістерде байқалады - калийдің қалыпты дозасын алған өсімдіктерге қарағанда аз тәтті болады. Калийдің жетіспеушілігі тыңайтқыштармен өтеледі.
Калий тыңайтқыштары құрамында калий бар өнімдердің негізгі түрі (95%). KCl тыңайтқыш ретінде пайдаланылатын калийдің 90%-дан астамын құрайтын ең көп қолданылатыны.
Калий тыңайтқыштарының дүниежүзілік өндірісі 2003 жылы 27,8 млн тоннаға бағаланды (К 2 О есептегенде калийдің мөлшері әдетте К 2 О-ға айналады). Оның 33 пайызы Канадада жасалған. Калий тыңайтқыштарының әлемдік өндірісінің 13% Оралқали және Беларускали өндірістік бірлестіктерінің үлесіне тиеді.
Жай заттың сипаттамасы және калий металының өнеркәсіптік өндірісі.
Калий жұмсақ, күмістей ақ металл, балқу температурасы 63,51°С, қайнау температурасы 761°С.Ол жалынға тән қызыл-күлгін түс береді, бұл оның сыртқы электрондарының қозуының жеңілдігімен түсіндіріледі.
Химиялық жағынан өте белсенді, оттегімен оңай әрекеттеседі, ауада қыздырғанда тұтанады. Бұл реакцияның негізгі өнімі калий супероксиді KO 2 болып табылады.
Сумен және сұйылтылған қышқылдармен калий жарылыс пен тұтанумен әрекеттеседі. күкірт қышқылыкүкіртті сутегіге, күкірт пен күкірт диоксидіне, ал азотты - азот оксидтеріне және N 2-ге дейін тотықсыздандырады.
200–350°С дейін қыздырғанда калий сутегімен әрекеттесіп, KH гидридін түзеді. Калий металы фтор атмосферасында тұтанады, сұйық хлормен әлсіз әрекеттеседі, бірақ броммен жанасқанда және йодпен ысқылағанда жарылып кетеді. Калий халькогендермен және фосформен әрекеттеседі. Графитпен 250–500°C температурада ол C 8 K–C 60 K құрамды қабаттасқан қосылыстар түзеді.
Калий сұйық аммиакта (-70°С температурада 100 мл-де 35,9 г) еріп, ерекше қасиеттері бар ашық көк түсті метатұрақты ерітінділер түзеді. Бұл құбылысты алғаш рет 1808 жылы сэр Хамфри Дэви байқаған сияқты. Сұйық аммиактағы калий ерітінділері 1863 жылы Т.Вейлмен алынғаннан бері кеңінен зерттеле бастады.
Калий сұйық литийде, магнийде, кадмийде, мырышта, алюминийде және галийде ерімейді және олармен әрекеттеспейді. Натриймен ол 7°С ыдырағанда балқитын KNa 2 аралық қосылыс түзеді. Рубидий мен цезиймен калий қатты ерітінділер береді. ең төменгі температураларшамамен 35 ° C балқу. Сынаппен ол балқу нүктелері тиісінше 270 және 180 ° C болатын екі сынап KHg 2 және KHg бар амальгамды құрайды.
Калий көптеген оксидтермен қарқынды әрекеттеседі, оларды қарапайым заттарға дейін қалпына келтіреді. Спирттермен бірге алкоголаттар түзеді.
Натрийден айырмашылығы, калий хлорид балқымасының электролизі арқылы алынбайды, өйткені калий балқытылған хлоридте өте жақсы ериді және бетіне қалқып кетпейді. Қосымша қиындық металдық калиймен жарылыспен әрекеттесетін супероксидтің пайда болуымен жасалады, сондықтан металл калийдің өнеркәсіптік өндірісінің әдісі балқытылған калий хлоридін металл натриймен 850 ° C температурада қалпына келтіруден тұрады.
Калий хлоридінің натриймен тотықсыздануы, бір қарағанда, реактивтіліктің әдеттегі тәртібіне қайшы келеді (калий натрийге қарағанда реактивті). Алайда, 850-880 ° C температурада тепе-теңдік орнатылады:
Na(g) + K + (г) Na + (г) + K(г)
Калий ұшқыш болғандықтан, ол ертерек буланып, тепе-теңдікті ауыстырады және реакцияға ықпал етеді. Калийді 99,5% тазалықта оралған колонкада фракциялық айдау арқылы алуға болады, бірақ тасымалдау үшін әдетте калий мен натрий қоспасы қолданылады. Құрамында 15-55% натрий бар қорытпалар (ат бөлме температурасы) сұйық, сондықтан оларды тасымалдау оңайырақ.
Кейде калий хлоридтен тұрақты оксидтер түзетін басқа элементтермен тотықсызданады:
6KCl + 2Al + 4CaO = 3CaCl 2 + CaO Al 2 O 3 + 6K
Натрийге қарағанда өндіру қиынырақ және қымбатқа түсетін калий металы әлдеқайда аз мөлшерде өндіріледі (әлемдік өндіріс жылына шамамен 500 тонна). Біреуі сыни аймақтарқолдану - металды тікелей жану арқылы супероксид KO 2 алу.
Металл калий катализатор ретінде синтетикалық каучуктың жекелеген түрлерін өндіруде, сонымен қатар зертханалық тәжірибеде қолданылады. Калий мен натрийдің қорытпасы ядролық реакторларда салқындатқыш ретінде қызмет етеді. Ол сондай-ақ титан өндірісіндегі тотықсыздандырғыш болып табылады.
Калий терінің ауыр күйіктерін тудырады. Егер оның ең кішкентай үгіндісі көзге түссе, көру қабілетінің жоғалуы мүмкін. Ignite калий минералды маймен құйылады немесе тальк пен натрий хлориді қоспасымен жабылады.
Калий герметикалық жабық қораптарда сусыздандырылған керосин немесе минералды май қабатының астында сақталады. Калий қалдықтары оларды құрғақ этанолмен немесе пропанолмен өңдеу арқылы жойылады, содан кейін алынған алкоголаттарды сумен ыдыратады.
Калий қосылыстары.
Калий көптеген екілік қосылыстар мен тұздар түзеді. Барлық дерлік калий тұздары жақсы ериді. Ерекшеліктер:
KHC 4 H 4 O 6 - калий сутегі тартраты
KClO 4 – калий перхлораты
K 2 Na 6H 2 O - натрий дикалий гексанитрокобальтаты (III) гидраты
K 2 - калий гексахлорплатинаты (IV)
калий оксиді K 2 O сарғыш түсті кристалдар түзеді. Ол калийді гидроксидпен, пероксидпен, нитратпен немесе калий нитритімен қыздыру арқылы алынады:
2KNO 2 + 6K = 4K 2 O + N 2
Сондай-ақ калий азиді KN 3 және калий нитриті қоспасын қыздыру немесе сұйық аммиакта ерітілген калийді оттегінің есептік мөлшерімен тотықтыру да қолданылады.
Калий оксиді - аммиак синтезінде катализатор ретінде қолданылатын губка темірінің активаторы.
Калий пероксидіҚарапайым заттардан K 2 O 2 алу қиын, өйткені ол KO 2 супероксидіне оңай тотығады, сондықтан металды NO-мен тотығу қолданылады. Дегенмен, оны дайындаудың ең жақсы әдісі - сұйық аммиакта еріген металдың сандық тотығуы.
Калий пероксиді екі негізді қышқылды H 2 O 2 тұзы ретінде қарастырылуы мүмкін. Сондықтан суықта қышқылдармен немесе сумен әрекеттескенде сутегі асқын тотығы сандық түрде түзіледі.
Калий супероксиді KO 2 (қызғылт сары) металдың ауада қалыпты жануы кезінде түзіледі. Бұл қосылыс шахталарда, суасты қайықтарында және ғарыш кемелерінде тыныс алу маскаларында оттегінің резервтік көзі ретінде пайдаланылады.
KO 2 мұқият термиялық ыдырағанда «K 2 O 3 » сесквиоксиді күңгірт парамагниттік ұнтақ түрінде түзіледі.Оны сұйық аммиакта ерітілген металды тотықтыру арқылы немесе пероксидті бақыланатын тотығу арқылы алуға болады. Динапероксид-пероксид [(K +) 4 (O 2 2–)(O 2 –) 2] деп болжанады.
Калий озониді KO 3 сусыз калий гидроксиді ұнтағына озон әсерінен төмен температурада, содан кейін өнімді (қызыл) сұйық аммиакпен экстракциялау арқылы алуға болады. Жабық жүйелерде ауаны қалпына келтіруге арналған композициялардың құрамдас бөлігі ретінде қолданылады.
Калий гидроксиді KOH – күшті негіз және сілтілерге жатады. Оның дәстүрлі атауы «каустикалық калий» бұл заттың тірі тіндерге коррозиялық әсерін көрсетеді.
Өнеркәсіпте калий гидроксидін калий хлоридінің немесе карбонаттың судағы ерітінділерін темір немесе сынап катодымен электролиздеу арқылы алады (әлемдік өндіріс жылына шамамен 0,7 млн. тонна). Калий гидроксидін калий карбонатының кальций гидроксидімен немесе калий сульфатының барий гидроксидімен әрекеттесуінен пайда болған тұнбаларды бөліп алғаннан кейін фильтраттан бөліп алуға болады.
Жасу үшін калий гидроксиді қолданылады сұйық сабынжәне әртүрлі калий қосылыстары. Сонымен қатар, ол сілтілі батареяларда электролит ретінде қызмет етеді.
Калий фторидіКФ сирек кездесетін минералды кароббиит құрайды. Калий фториді фторид сутегі немесе аммоний фторидінің сулы ерітінділерінің калий гидроксидімен немесе оның тұздарымен әрекеттесуінен алынады.
Калий фториді құрамында фтори бар әртүрлі калий қосылыстарын синтездеу үшін, органикалық синтезде фторлаушы агент ретінде, сонымен қатар қышқылға төзімді шпаклевкалар мен арнайы стақандардың құрамдас бөлігі ретінде қолданылады.
калий хлориді KCl табиғатта кездеседі. Оны оқшаулаудың шикізаты - сильвин, сильвинит, карналлит.
Сильвиниттен калий хлориді галургия және флотация әдістерімен алынады. Галургия (грек тілінен аударғанда – «тұз ісі») табиғи тұз шикізатының құрамы мен қасиеттерін зерттеуді және одан минералды тұздарды өнеркәсіптік өндіру әдістерін әзірлеуді қамтиды. Галургиялық бөлу әдісі жоғары температурада KCl және NaCl суда әртүрлі ерігіштігіне негізделген. Қалыпты температурада калий мен натрий хлоридтерінің ерігіштігі бірдей дерлік. Температураның жоғарылауымен натрий хлоридінің ерігіштігі дерлік өзгермейді, ал калий хлоридінің ерігіштігі күрт артады. Суықта екі тұздың қаныққан ерітіндісі дайындалады, содан кейін оны қыздырады және онымен сильвинит өңделеді. Бұл жағдайда ерітіндіні калий хлоридімен қосымша қанықтырады, ал натрий хлоридінің бір бөлігі ерітіндіден ығыстырылып, тұнбаға түседі және сүзу арқылы бөлінеді. Ерітінді салқындатылады және артық калий хлориді кристалданады. Кристаллдар центрифугаларда бөлініп, кептіріледі, ал аналық ерітінді сильвиниттің жаңа бөлігін өңдеу үшін қолданылады. Калий хлоридін оқшаулау үшін бұл әдіс заттардың әртүрлі суланғыштығына негізделген флотациялық әдіске қарағанда кеңірек қолданылады.
Калий хлориді - ең көп таралған калий тыңайтқышы. Тыңайтқыш ретінде қолданудан басқа, ол негізінен электролиз арқылы калий гидроксидін алу үшін қолданылады. Одан басқа калий қосылыстары да алынады.
Калий бромиді KBr аммиак қатысында бромды калий гидроксидімен әрекеттестіру арқылы, сонымен қатар бром немесе бромидтерді калий тұздарымен әрекеттестіру арқылы алынады.
Калий бромиді фотосуретте кеңінен қолданылады. Ол көбінесе органикалық синтезде бромның көзі ретінде қызмет етеді. Бұрын бромды калий медицинада тыныштандыратын дәрі ретінде қолданылған («бром»). Калий бромидінің монокристалдары ИҚ-спектрометрлер үшін призмалар жасауда, сондай-ақ қатты заттардың ИҚ-спектрлерін алу кезінде матрица ретінде қолданылады.
калий йодиді KI түссіз кристалдар түзеді, олар атмосфералық оттегімен тотығу және йодтың бөлінуінен жарықта сарғыш болады. Сондықтан калий йодиді қара шыны бөтелкелерде сақталады.
Калий йодиді құмырсқа қышқылының немесе сутегі асқын тотығының қатысуымен йодтың калий гидроксидімен әрекеттесуінен, сондай-ақ йодидтердің калий тұздарымен алмасу реакциялары арқылы алынады. Ол азот қышқылымен КИО 3 калий йодатына дейін тотығады. Калий йодиді йодпен әрекеттесіп суда еритін К комплексін түзеді, ал хлор және броммен сәйкесінше К және К береді.
Калий йодиді медицинада және ветеринарияда дәрілік зат ретінде қолданылады. Бұл йодометриядағы реагент. Калий йодиді – фотосуретте тұманға қарсы зат, электрохимиялық түрлендіргіштерде электролит компоненті, йодтың суда және полярлы еріткіштерде ерігіштігін арттыруға арналған қоспа, микротыңайтқыш.
калий сульфиді K 2 S суда жақсы ериді. Гидролиз кезінде ерітіндіде сілтілі орта жасайды:
K 2 S = 2K + + S 2– ; S 2– + H 2 O HS – + OH –
Калий сульфиді ауада оңай тотығады және тұтанған кезде жанады. Ол калий немесе калий карбонатының ауаға жетпей күкіртпен әрекеттесуі, сондай-ақ калий сульфатының көміртегімен тотықсыздануы арқылы алынады.
Калий сульфиді фотосуреттегі фотосезімтал эмульсиялардың құрамдас бөлігі болып табылады. Металл сульфидтерін бөлу үшін аналитикалық реагент ретінде және тері өңдеу құрамдас бөлігі ретінде қолданылады.
Сулы ерітінді күкіртсутекпен қаныққанда калий гидросульфиді KHS түзіледі, оны түссіз кристалдар түрінде бөліп алуға болады. Ол аналитикалық химияда ауыр металдарды бөлу үшін қолданылады.
Калий сульфидін күкіртпен қыздырғанда сары немесе қызыл калий полисульфидтері КС алынады. n (n= 2–6). Калий полисульфидтерінің сулы ерітінділерін калий гидроксидінің немесе калий сульфидінің күкіртпен ерітінділерін қайнату арқылы алуға болады. Калий карбонатын ауада артық күкіртпен агломерациялағанда күкірт бауыры деп аталатын КС қоспасы түзіледі. nжәне K 2 S 2 O 3.
Полисульфидтер болат пен шойын сульфидтеу үшін қолданылады. Күкіртті бауыр ретінде қолданылады дәрітері ауруларын емдеу үшін және пестицид ретінде.
калий сульфаты K 2 SO 4 табиғатта калий тұзы шөгінділерінде және тұзды көлдердің суларында кездеседі. Оны калий хлориді мен күкірт қышқылы немесе басқа элементтердің сульфаттары арасындағы алмасу реакциясы арқылы алуға болады.
Тыңайтқыш ретінде калий сульфаты қолданылады. Бұл зат калий хлоридіне қарағанда қымбатырақ, бірақ гигроскопиялық емес және қатып қалмайды, калий хлоридінен айырмашылығы, калий сульфатын кез келген топырақта, соның ішінде тұзда қолдануға болады.
Алюминий және басқа калий қосылыстары калий сульфатынан алынады. Ол шыны өндірісіндегі зарядтың бөлігі болып табылады.
калий нитраты KNO 3 - күшті тотықтырғыш. Оны көбінесе калий нитраты деп атайды. Табиғатта ол нитрификациялаушы бактериялардың тіршілік әрекетінің нәтижесінде органикалық заттардың ыдырауы кезінде түзіледі.
Калий нитраты калий хлориді мен натрий нитраты арасындағы алмасу реакциясы нәтижесінде, сондай-ақ азот қышқылының немесе азотты газдардың калий карбонатына немесе хлоридіне әсерінен алынады.
Калий нитраты – құрамында калий де, азот те бар тамаша тыңайтқыш, бірақ ол калий хлоридіне қарағанда аз пайдаланылады. жоғары құныөндіріс. Калий нитраты сондай-ақ қара ұнтақ пен пиротехникалық композицияларды өндіруде, сіріңке мен шыны өндірісінде қолданылады. Сонымен қатар, ол ет өнімдерін консервілеуде қолданылады.
Калий карбонаты K 2 CO 3 калий деп те аталады. Калий гидроксиді ерітінділеріне немесе калий хлориді бар магний карбонатының суспензияларына көмірқышқыл газының әсерінен алынады. Бұл нефелинді алюминий тотығына өңдеу кезіндегі жанама өнім.
Калий карбонатының едәуір мөлшері өсімдік күлінде кездеседі. Калийдің ең көп мөлшері күнбағыс күлінде - 36,3%. Отынның күлінде калий оксиді әлдеқайда аз – 3,2%-дан (шырша отыны) 13,8%-ға дейін (қайың отыны). Шымтезек күлінде калий одан да аз.
Калий карбонаты негізінен оптикалық линзаларда, түрлі-түсті теледидар түтіктерінде және флуоресцентті лампаларда қолданылатын жоғары сапалы шыны өндіру үшін қолданылады. Ол фарфор, бояғыштар мен пигменттер өндірісінде де қолданылады.
Калий перманганаты KMnO 4 қою күлгін кристалдар түзеді. Бұл заттың ерітінділері қызыл-күлгін түске ие. Калий перманганатын күшті сілтілі ортада марганец немесе ферромарганецті анодты тотықтыру арқылы алады.
Калий перманганаты - күшті тотықтырғыш. Ол ағартқыш, ағартқыш және тазартқыш агент ретінде қолданылады. Ол сондай-ақ органикалық синтезде, мысалы, сахарин өндірісінде қолданылады.
Калий гидриді KH – ыдырайтын ақ түсті қатты зат қарапайым заттар. Калий гидриді - ең күшті тотықсыздандырғыш. Ол ылғалды ауада және фторлы немесе хлорлы ортада тұтанады. Калий гидридін су және көмірқышқыл газы сияқты әлсіз тотықтырғыштармен де тотықтыруға болады:
KH + H 2 O \u003d KOH + H 2
KH + CO 2 \u003d K (HCOO) (калий форматы)
Калий гидриді қышқылдармен және спирттермен де әрекеттеседі және жануы мүмкін. Ол күкіртті сутекті, хлорсутекті және құрамында сутегі (I) бар басқа заттарды төмендетеді:
2KH + H 2 S = K 2 S + 2H 2
KH + HCl \u003d KCl + H 2
Калий гидриді бейорганикалық және органикалық синтезде тотықсыздандырғыш ретінде қолданылады.
Калий цианидіКалий цианиді ретінде белгілі KCN суда және кейбір сусыз еріткіштерде жақсы еритін түссіз кристалдар түзеді. Сулы ерітіндіде ол HCN цианид сутегінің бөлінуімен біртіндеп гидролизденеді, ал сулы ерітінділерді қайнатқанда ол калий форматы мен аммиакқа ыдырайды.
Калий цианидінің қатысуымен қарапайым емес реакциялар жүруі мүмкін емес, мысалы, мыс сумен әрекеттесіп, одан сутегін бөліп, калий дицианокупратын (I) түзеді:
Ұқсас жағдайларда өзара әрекеттесу алтын жағдайында орын алады. Рас, бұл аз белсенді метал сумен тотығуға қабілетсіз, дегенмен оттегі болған кезде ол циано кешені - калий дицианаураты (I) түрінде ерітіндіге өтеді:
4Au + 8KCN + 2H 2 O + O 2 \u003d 4K + 4NaOH
Калий цианиді сутегі цианидін калий гидроксидінің артық мөлшерімен әрекеттесу арқылы дайындалады. Ол кедей рудалардан күміс пен алтын алу үшін реагент, күмістен платинаны тазартуға арналған электролиттердің құрамдас бөлігі және алтын жалату мен күмістеуге арналған электролиттер. Калий цианиді күміс, никель және сынапты анықтау үшін химиялық талдауда реагент ретінде қолданылады.
Калий цианиді өте улы. Адамдар үшін өлім дозасы 120 мг құрайды.
Күрделі қосылыстар. Калий полиденттік лигандтармен (атоммен бірнеше байланыс арқылы қосыла алатын молекулалар немесе иондар), мысалы, макроциклді полиэфирлермен (тәждік эфирлер) ең тұрақты күрделі қосылыстар түзеді.
Тәжді эфирлер (ағылшын тілінен - тәж) циклде 11-ден астам атомды қамтиды, оның ішінде кемінде төртеуі оттегі атомы. Тәж эфирлерінің тривиальды атауларында циклдегі атомдардың жалпы саны мен оттегі атомдарының саны сәйкесінше «тәж» сөзінің алдында және кейін орналастырылған сандармен белгіленеді. Мұндай атаулар жүйелі атаулардан әлдеқайда қысқа. Мысалы, 12-крон-4 (1-сурет) халықаралық номенклатура бойынша 1,4,7,10,13-тетраоксоциклододекан деп аталады.
Күріш. 1. ГРАФИКАЛЫҚ ФОРМУЛАқосылыстар 12-crown-4.
Кронды эфирлер металл катиондарымен тұрақты комплекстер түзеді. Бұл жағдайда катион крондық эфирдің молекулаішілік қуысына кіреді және оттегі атомдарымен ионды-дипольдік әрекеттесу есебінен сол жерде сақталады. Ең тұрақты комплекстер геометриялық параметрлері тәжді эфир қуысына сәйкес келетін катиондары бар комплекстер болып табылады. Калий катионымен ең тұрақты комплекстер құрамында 6 оттегі атомы бар тәжді эфирлерді құрайды, мысалы, 18-крон-6 (2-сурет).
Күріш. 2. ГРАФИКАЛЫҚ ФОРМУЛАкалий кешені 18-корона-6 .
Калийдің биологиялық рөлі(және натрий). Калий натриймен бірге тірі ағзалардағы зат алмасу процестерін реттейді. Адам ағзасында жасушаларда калий иондары көп (0,12–0,16 моль/л), бірақ салыстырмалы түрде аз натрий иондары (0,01 моль/л) болады. Натрий иондарының мөлшері жасушадан тыс сұйықтықта әлдеқайда жоғары (шамамен 0,12 моль/л), сондықтан калий иондары жасушаішілік белсенділікті, ал натрий иондары жасушааралық белсенділікті бақылайды. Бұл иондар бір-бірін алмастыра алмайды.
Жасуша мембранасының ішкі және сыртқы жағынан натрий-калий градиентінің болуы мембрананың қарама-қарсы жағында потенциалдар айырмасының пайда болуына әкеледі. Жүйке талшықтары импульстарды өткізуге қабілетті, ал бұлшықеттер мембрананың сыртқы бетіне қатысты ішкі теріс зарядтың болуына байланысты дәл жиырылады. Осылайша, организмде натрий және калий иондары физиологиялық бақылауды және триггерлерді жүзеге асырады. Олар жүйке импульстарының берілуіне ықпал етеді. Адам психикасы организмдегі натрий мен калий иондарының тепе-теңдігіне байланысты. Бүйрек арқылы ұсталатын және шығарылатын натрий мен калий иондарының концентрациясы белгілі бір гормондармен бақыланады. Осылайша, минералокортикоидтар калий иондарының бөлінуінің жоғарылауына және натрий иондарының бөлінуінің төмендеуіне ықпал етеді.
Калий иондары биомембраналар, тотығу-тотықсыздану және гидролиздік процестер арқылы иондарды тасымалдауды (тасымалдауды) катализдейтін ферменттердің бөлігі болып табылады. Олар сондай-ақ жасуша қабырғаларының құрылымын сақтауға және олардың жағдайын бақылауға қызмет етеді. Натрий ионы калий белсендірмейтін бірнеше ферменттерді белсендіреді, сол сияқты натрий ионы калийге тәуелді ферменттерге әсер ете алмайды. Бұл иондар жасушаға түскенде химиялық активтілігіне сәйкес тиісті лигандтармен байланысады. Мұндай лигандтардың рөлін макроциклді қосылыстар атқарады, олардың модельдік аналогтары тәжді эфирлер болып табылады. Кейбір антибиотиктер (мысалы, валиномицин) митохондрияға калий иондарын тасымалдайды.
(Na + –K+)-АТФазаның (аденозинтрифосфатаза) жұмыс істеуі үшін АТФ, натрий және калий иондарының гидролизін катализдейтін мембраналық фермент бір уақытта қажет екені анықталды. Транспорттық АТФаза ферменттік реакцияның белгілі бір кезеңдерінде натрий мен калий иондарын байланыстырады және босатады, өйткені ферменттің белсенді учаскелерінің натрий және калий иондарына жақындығы реакцияның жүруіне қарай өзгереді. Сонымен бірге ферменттің құрылымдық өзгерістері натрий мен калий катиондарының мембрананың бір жағында қабылданып, екінші жағынан бөлініп шығуына әкеледі. Осылайша, АТФ гидролизімен бір мезгілде сілтілі элементтер катиондарының таңдамалы қозғалысы да жүреді (Na–K деп аталатын сорғы жұмысы).
Балада калийдің тәуліктік қажеттілігі 1 кг салмаққа 12-13 мг, ал ересек адамда - 2-3 мг, яғни. 4-6 есе аз. Адам өзіне қажет калийдің көп бөлігін өсімдік текті тағамнан алады.
Елена Савинкина
