Historia e zbulimit. Kaliumi: historia e zbulimit të elementit Vetitë kimike të përbërjeve më të rëndësishme të kaliumit
POTASIUM(lat. Kalium), K (lexo "kalium"), një element kimik me numër atomik 19, masa atomike 39.0983.
Kaliumi gjendet në natyrë në formën e dy nuklideve të qëndrueshme: 39 K (93,10% në masë) dhe 41 K (6,88%), si dhe një radioaktiv 40 K (0,02%). Gjysma e jetës së kaliumit-40 T 1/2 është afërsisht 3 herë më pak se T 1/2 e uraniumit-238 dhe është 1.28 miliardë vjet. Në b zbërthimi i kaliumit-40 prodhon kalcium-40 të qëndrueshëm, dhe prishja sipas llojit të kapjes së elektroneve prodhon një gaz inert argon-40.
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
8K + 4H 2 SO 4 \u003d K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
Kur nxehet në 200-300°C, kaliumi reagon me hidrogjenin (H) për të formuar një hidrid KH të ngjashëm me kripën:
Faturë: Kaliumi aktualisht prodhohet duke reaguar me KOH të shkrirë të natriumit të lëngshëm (Na) (në 380-450°C) ose KCl (në 760-890°C):
Na + KOH = NaOH + K
Kaliumi përftohet gjithashtu nga elektroliza e një shkrirjeje KCl të përzier me K 2 CO 3 në temperatura afër 700 ° C:
2KCl \u003d 2K + Cl 2
Kaliumi pastrohet nga papastërtitë me distilim me vakum.
Aplikacion: materiali metalik i kaliumit për elektroda në burimet e rrymës kimike. Një aliazh kaliumi me një metal tjetër alkali, natrium (Na), përdoret si ftohës në reaktorët bërthamorë.
Në një shkallë shumë më të madhe se kaliumi metalik, përdoren përbërjet e tij. Kaliumi komponent i rëndësishëm ushqimi mineral i bimëve (kjo merr rreth 90% të kripërave të nxjerra të kaliumit), atyre u nevojiten në sasi të konsiderueshme për zhvillimin normal, prandaj plehrat potasike përdoren gjerësisht: klorur kaliumi KCl, nitrat kaliumi, ose nitrat kaliumi, KNO 3, potasi K. 2 CO 3 dhe kripëra të tjera të kaliumit. Potasi përdoret gjithashtu në prodhimin e gotave optike speciale, si absorbues i sulfurit të hidrogjenit në pastrimin e gazrave, si agjent dehidratues dhe në rrezitje të lëkurës.
Jodidi i kaliumit KI përdoret si ilaç. Jodidi i kaliumit përdoret gjithashtu në fotografi dhe si mikrofertilizues. Një zgjidhje e permanganatit të kaliumit KMnO 4 ("permanganat kaliumi") përdoret si një antiseptik.
Roli biologjik: Kaliumi është një nga elementët biogjenë më të rëndësishëm, i pranishëm vazhdimisht në të gjitha qelizat e të gjithë organizmave. Jonet e kaliumit K + janë të përfshirë në funksionimin e kanaleve jonike dhe rregullimin e përshkueshmërisë së membranave biologjike, në gjenerimin dhe përcjelljen e një impulsi nervor, në rregullimin e aktivitetit të zemrës dhe muskujve të tjerë, në procese të ndryshme metabolizmin. Përmbajtja e kaliumit në indet e kafshëve dhe njerëzve rregullohet nga hormonet steroide të gjëndrave mbiveshkore. Mesatarisht, trupi i njeriut (pesha trupore 70 kg) përmban rreth 140 g kalium. Prandaj, për një jetë normale me ushqim, trupi duhet të marrë 2-3 g kalium në ditë. Ushqime të pasura me kalium si rrush i thatë, kajsi të thata, bizele dhe të tjera.
Kaliumi (anglisht Potassium, frëngjisht Potassium, gjermanisht Kalium) u zbulua në 1807 nga Davy, i cili prodhoi elektrolizën e kaliumit kaustik të ngurtë, pak të lagur. Davy e quajti metalin e ri Kalium, por emri nuk mbeti. Kumbari i metalit doli të ishte Hilberti, botuesi i njohur i revistës "Annalen deg Physik", i cili sugjeroi emrin "kalium"; u miratua në Gjermani dhe Rusi. Të dy emrat rrjedhin nga termat e përdorur shumë kohë përpara zbulimit të metalit të kaliumit. Fjala kalium rrjedh nga fjala potas, e cila ndoshta u shfaq në shekullin e 16-të. Gjendet në Van Helmont dhe në gjysmën e dytë të shekullit të 17-të. përdoret gjerësisht si emri i një produkti tregtar - potas - në Rusi, Angli dhe Holandë. E përkthyer në rusisht, fjala potashe do të thotë "hiri i tenxhere ose hiri i zier në një tenxhere"; në shekujt XVI - XVII. potasi merrej në sasi të mëdha nga hiri i drurit, i cili zihej në kaldaja të mëdha. Nga potasi përgatitej kryesisht kripur me litër (i pastruar), i cili përdorej për të bërë barut. Sidomos shumë potas u prodhua në Rusi, në pyjet afër Arzamas dhe Ardatov në fabrikat e lëvizshme (Maidans) që i përkisnin një të afërmi të Car Alexei Mikhailovich, një boyar i afërt B.I. Morozov. Sa i përket fjalës kalium, ajo vjen nga termi arab alkali (substanca alkaline). Në mesjetë, alkalet, ose, siç thoshin atëherë, kripërat e alkalit, pothuajse nuk ndryshonin nga njëra-tjetra dhe i quanin emra që kishin të njëjtin kuptim: natron, boraks, varek etj. Fjala kali (qila) gjendet përreth. 850 te shkrimtarët arabë, atëherë fillon të përdoret fjala Qali (al-Qali), e cila tregonte një produkt të përftuar nga hiri i disa bimëve, me këto fjalë shoqërohen arabishtja qiljin ose qaljan (ash) dhe qaj (djeg). Në epokën e jatrokimisë, alkalet filluan të ndaheshin në "fikse" dhe "të paqëndrueshme". Në shekullin e 17-të ka emra alkali fixum minerale (alkali i fiksuar mineral ose sodë kaustike), fiks alkali. bimore (alkali i fiksuar bimor ose potas dhe potas kaustik), si dhe i paqëndrueshëm alkal (alkali i paqëndrueshëm ose NH 3). E zeza dallonte midis alkaleve kaustike dhe të buta ose karbonike. Alkalet nuk shfaqen në Tabelën e Trupave të Thjeshtë, por në një shënim të tabelës, Lavoisier tregon se alkalet e fiksuara (potasi dhe soda) janë ndoshta substanca komplekse, megjithëse natyra e përbërësve të tyre ende nuk është studiuar. Në literaturën kimike ruse të çerekut të parë të shekullit të 19-të. kalium quhej kalium (Soloviev, 1824), potas (Sigurime, 1825), potas (Shcheglov, 1830); në "Dvigubsky Shop" tashmë në 1828. së bashku me emrin potas (sulfat potas) ekziston edhe emri kali (potas kaustik, hidroksid kaliumi etj.). Emri kalium u pranua përgjithësisht pas botimit të librit shkollor të Hess.
Kaliumi
POTASIUM-Unë; m.[Arab. kali] Element kimik (K), metal i argjendtë ngjyrë të bardhë nxirret nga kripa karbon-kalium (potasë).
◁ Kaliumi, th, th. K-të depozitat. kripërat K. Potas, th, th. Industria K-të. K plehra.
kaliumi(lat. Kalium), një element kimik i grupit I të sistemit periodik, i përket metaleve alkaline. Emri është nga arabishtja al-kali - potas (një përbërje e njohur prej kohësh e kaliumit e nxjerrë nga hiri i drurit). Metal i bardhë në argjend, i butë, i shkrirë; dendësia 0,8629 g / cm 3, t pl 63,51ºC. Ai oksidohet shpejt në ajër, reagon në mënyrë shpërthyese me ujin. Për sa i përket përhapjes në koren e tokës, ajo zë vendin e 7-të (minerale: silvin, kainit, karnalit etj.; shih kripërat e kaliumit). Është pjesë e indeve të organizmave bimorë dhe shtazorë. Rreth 90% e kripërave të nxjerra përdoren si plehra. Metali i kaliumit përdoret në burimet e rrymës kimike, si një marrës në tubat elektronikë, për të marrë superperoksid KO2; aliazhet K me Na - ftohës në reaktorët bërthamorë.
POTASIUMKALIUM (lat. Kalium), K (lexo “kalium”), element kimik me numër atomik 19, masë atomike 39,0983.
Kaliumi gjendet natyrshëm si dy nuklide të qëndrueshme (cm. NUKLIDI): 39 K (93,10% në masë) dhe 41 K (6,88%), si dhe një radioaktive 40 K (0,02%). Gjysma e jetës së kaliumit-40 T 1/2 është afërsisht 3 herë më pak se T 1/2 e uraniumit-238 dhe është 1.28 miliardë vjet. Gjatë zbërthimit b të kaliumit-40, formohet kalcium-40 i qëndrueshëm, dhe gjatë zbërthimit nga lloji i kapjes së elektroneve (cm. KAPJA ELEKTRONIKE) formohet gazi inert argon-40.
Kaliumi është një nga metalet alkali (cm. METALET ALKALI). Në sistemin periodik të Mendelejevit, kaliumi zë një vend në periudhën e katërt në nëngrupin IA. Konfigurimi i shtresës së jashtme elektronike 4 s 1, kështu që kaliumi shfaq gjithmonë një gjendje oksidimi +1 (valenca I).
Rrezja atomike e kaliumit është 0,227 nm, rrezja e jonit është K + 0,133 nm. Energjitë e jonizimit të njëpasnjëshëm të atomit të kaliumit janë 4,34 dhe 31,8 eV. Elektronegativiteti (cm. NEGATIVITETI ELEKTRIK) kaliumi sipas Pauling 0.82, që tregon vetitë e tij të theksuara metalike.
NË formë të lirë- metal i butë, i lehtë, i argjendtë.
Historia e zbulimit
Komponimet e kaliumit, si dhe analogi i tij kimik më i afërt - natriumi (cm. SODIUM), janë të njohura që në lashtësi dhe janë përdorur në fusha të ndryshme të veprimtarisë njerëzore. Sidoqoftë, vetë këto metale u izoluan për herë të parë në gjendje të lirë vetëm në 1807 gjatë eksperimenteve të shkencëtarit anglez G. Davy. (cm. DEVI Humphrey). Davy, duke përdorur qelizat galvanike si burim të rrymës elektrike, kreu elektrolizën e shkrirjeve të potasës (cm. POTASH) dhe sode kaustike (cm. SODË KAUSTIKE) dhe kështu izoloi kaliumin dhe natriumin metalik, të cilin ai i quajti "kalium" (prandaj emri i kaliumit të ruajtur në vendet anglishtfolëse dhe Francë) dhe "natrium". Në 1809, kimisti anglez L. V. Gilbert propozoi emrin "kalium" (nga arabishtja al-kali - potas).
Të qenit në natyrë
Përmbajtja e kaliumit në koren e tokës është 2.41% në masë, kaliumi është ndër dhjetë elementët kryesorë më të zakonshëm në koren e tokës. Mineralet kryesore që përmbajnë kalium: silvin (cm. SILVIN) KCl (52,44% K), silviniti (Na, K) Cl (ky mineral është një përzierje mekanike e ngjeshur dendur e kristaleve të klorurit të kaliumit KCl dhe klorurit të natriumit NaCl), karnalitit (cm. CARNALITE) KCl MgCl 2 6H 2 O (35,8% K), aluminosilikate të ndryshme (cm. ALUMOSILIKATE) që përmban kalium, kainit (cm. Kaini) KCl MgSO 4 3H 2 O, polihalit (cm. POLYHALITH) K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O, alunite (cm. ALUNITE) KAl 3 (SO 4) 2 (OH) 6. Uji i detit përmban rreth 0.04% kalium.
Faturë
Aktualisht, kaliumi përftohet duke reaguar me natrium të lëngshëm KOH të shkrirë (në 380-450°C) ose KCl (në 760-890°C):
Na + KOH = NaOH + K
Kaliumi përftohet gjithashtu nga elektroliza e një shkrirjeje KCl të përzier me K 2 CO 3 në temperatura afër 700 ° C:
2KCl \u003d 2K + Cl 2
Kaliumi pastrohet nga papastërtitë me distilim me vakum.
Vetite fizike dhe kimike
Metali i kaliumit është i butë, i prerë lehtësisht me thikë dhe i përshtatshëm për shtypje dhe rrotullim. Ajo ka një rrjetë kub të përqendruar në trupin kub, parametri A= 0,5344 nm. Dendësia e kaliumit është më e vogël se dendësia e ujit dhe është e barabartë me 0,8629 g/cm 3 . Si të gjithë metalet alkaline, kaliumi shkrihet lehtësisht (pika e shkrirjes 63,51°C) dhe fillon të avullojë edhe në nxehtësi relativisht të ulët (pika e vlimit të kaliumit 761°C).
Kaliumi, si metalet e tjera alkaline, është kimikisht shumë aktiv. Ndërvepron lehtësisht me oksigjenin atmosferik për të formuar një përzierje, e përbërë kryesisht nga peroksidi K 2 O 2 dhe superoksidi KO 2 (K 2 O 4 ):
2K + O 2 \u003d K 2 O 2, K + O 2 \u003d KO 2.
Kur nxehet në ajër, kaliumi digjet me një flakë vjollce-të kuqe. Me ujë dhe acide të holluara, kaliumi ndërvepron me një shpërthim (hidrogjeni që rezulton ndizet):
2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2
Acidet që përmbajnë oksigjen mund të reduktohen në këtë ndërveprim. Për shembull, atomi i squfurit të acidit sulfurik reduktohet në S, SO 2 ose S 2 -:
8K + 4H 2 SO 4 \u003d K 2 S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O.
Kur nxehet në 200-300 °C, kaliumi reagon me hidrogjenin për të formuar hidridin KN të ngjashëm me kripën:
2K + H 2 = 2KH
Me halogjene (cm. HALOGJENET) kaliumi ndërvepron me shpërthimin. Është interesante të theksohet se kaliumi nuk ndërvepron me azotin.
Ashtu si metalet e tjera alkaline, kaliumi shpërndahet lehtësisht në amoniak të lëngshëm për të formuar tretësira blu. Në këtë gjendje, kaliumi përdoret për të kryer disa reaksione. Gjatë ruajtjes, kaliumi reagon ngadalë me amoniak për të formuar amidin KNH 2:
2K + 2NH 3 fl. \u003d 2KNH 2 + H 2
Përbërjet më të rëndësishme të kaliumit janë oksidi K 2 O, peroksidi K 2 O 2, superoksidi K 2 O 4, hidroksidi KOH, jodidi KI, karbonati K 2 CO 3 dhe kloruri KCl.
Oksidi i kaliumit K 2 O, si rregull, merret në mënyrë indirekte për shkak të reagimit të peroksidit dhe kaliumit metalik:
2K + K 2 O 2 \u003d 2K 2 O
Ky oksid shfaq veti të theksuara themelore, reagon lehtësisht me ujin për të formuar hidroksid kaliumi KOH:
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH
Hidroksidi i kaliumit, ose potasi kaustik, është shumë i tretshëm në ujë (deri në 49.10% ndaj peshës në 20°C). Zgjidhja që rezulton është një bazë shumë e fortë e lidhur me alkalet ( cm. ALKALI). KOH reagon me oksidet acidike dhe amfoterike:
SO 2 + 2KOH \u003d K 2 SO 3 + H 2 O,
Al 2 O 3 + 2KOH + 3H 2 O \u003d 2K (kështu që reaksioni vazhdon në tretësirë) dhe
Al 2 O 3 + 2KOH \u003d 2KAlO 2 + H 2 O (kështu vazhdon reagimi kur reagentët shkrihen).
Në industri, hidroksidi i kaliumit KOH përftohet nga elektroliza e solucioneve ujore të KCl ose K 2 CO 3 duke përdorur membranat dhe diafragmat e shkëmbimit të joneve:
2KCl + 2H 2 O \u003d 2KOH + Cl 2 + H 2,
ose për shkak të reaksioneve të shkëmbimit të tretësirave të K 2 CO 3 ose K 2 SO 4 me Ca (OH) 2 ose Ba (OH) 2:
K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaCO 3
Kontakti me hidroksid të ngurtë të kaliumit ose pika të tretësirave të tij në lëkurë dhe në sy shkakton djegie të rënda të lëkurës dhe mukozave, ndaj duhet të punoni me këto substanca kaustike vetëm me syze dhe doreza. Tretësirat ujore të hidroksidit të kaliumit gjatë ruajtjes shkatërrojnë qelqin, shkrihet - porcelani.
Karbonati i kaliumit K 2 CO 3 (zakonisht i quajtur potas) përftohet duke neutralizuar një tretësirë të hidroksidit të kaliumit me dioksid karboni:
2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O.
Sasi të konsiderueshme potasi gjenden në hirin e disa bimëve.
Aplikacion
Kaliumi metalik - material për elektroda në burimet e rrymës kimike. Një aliazh kaliumi me një metal tjetër alkali - natriumi përdoret si ftohës (cm. FTOHËS) në reaktorët bërthamorë.
Në një shkallë shumë më të madhe se kaliumi metalik, përdoren përbërjet e tij. Kaliumi është një komponent i rëndësishëm i ushqimit mineral të bimëve, ata kanë nevojë për të në sasi të konsiderueshme për zhvillimin normal, prandaj plehrat potasike përdoren gjerësisht. (cm. Plehrat e potasës): klorur kaliumi KCl, nitrat kaliumi ose nitrat kaliumi, KNO 3, potasi K 2 CO 3 dhe kripëra të tjera të kaliumit. Potasi përdoret gjithashtu në prodhimin e gotave optike speciale, si absorbues i sulfurit të hidrogjenit në pastrimin e gazrave, si agjent dehidratues dhe në rrezitje të lëkurës.
Jodidi i kaliumit KI përdoret si ilaç. Jodidi i kaliumit përdoret gjithashtu në fotografi dhe si mikrofertilizues. Një zgjidhje e permanganatit të kaliumit KMnO 4 ("permanganat kaliumi") përdoret si një antiseptik.
Sipas përmbajtjes në shkëmbinj ah radioaktive 40 K përcaktojnë moshën e tyre.
kalium në trup
Kaliumi është një nga elementët më të rëndësishëm biogjenë (cm. ELEMENTET BIOGJENIKE) të pranishme në të gjitha qelizat e të gjithë organizmave. Jonet e kaliumit K + janë të përfshirë në funksionimin e kanaleve jonike (cm. KANALET jonike) dhe rregullimi i përshkueshmërisë së membranave biologjike (cm. MEMBRANAT BIOLOGJIKE), në gjenerimin dhe përcjelljen e një impulsi nervor, në rregullimin e aktivitetit të zemrës dhe muskujve të tjerë, në procese të ndryshme metabolike. Përmbajtja e kaliumit në indet e kafshëve dhe njerëzve rregullohet nga hormonet steroide të gjëndrave mbiveshkore. Mesatarisht, trupi i njeriut (pesha trupore 70 kg) përmban rreth 140 g kalium. Prandaj, për një jetë normale me ushqim, trupi duhet të marrë 2-3 g kalium në ditë. Ushqime të pasura me kalium si rrush i thatë, kajsi të thata, bizele dhe të tjera.
Karakteristikat e trajtimit të kaliumit metalik
Metali i kaliumit mund të shkaktojë djegie shumë të rënda të lëkurës, nëse grimcat më të vogla të kaliumit hyjnë në sy, ndodhin lëndime të rënda me humbje të shikimit, kështu që mund të punoni me metalin e kaliumit vetëm me doreza dhe syze mbrojtëse. Potasi i ndezur derdhet me vaj mineral ose mbulohet me një përzierje talk dhe NaCl. Kaliumi ruhet në enë hekuri të mbyllura hermetikisht nën një shtresë vajguri të dehidratuar ose vaj mineral.
fjalor enciklopedik. 2009 .
Sinonimet:Shihni se çfarë është "kaliumi" në fjalorë të tjerë:
Kaliumi 40 ... Wikipedia
Novolatinsk. kalium, nga arabishtja. kali, alkali. Metali i butë dhe i lehtë që përbën bazën e Kali. Zbuluar nga Devi në 1807. Shpjegimi 25000 fjalë të huaja që hynë në përdorim në gjuhën ruse, me kuptimin e rrënjëve të tyre. Michelson A.D., 1865. ... ... Fjalori i fjalëve të huaja të gjuhës ruse
- (Kalium), K, element kimik i grupit I të sistemit periodik, numri atomik 19, masa atomike 39,0983; i referohet metaleve alkali; mp 63,51shC. Në organizmat e gjallë, kaliumi është kationi kryesor ndërqelizor i përfshirë në gjenerimin e bioelektrikëve ... ... Enciklopedia moderne
POTASIUM- (Kalium, s. Kalium), kim. element, karakter. K, numri serik 19, i bardhë argjendtë, metal i shkëlqyeshëm, me densitet dylli në ta të zakonshëm; zbuluar nga Devi në 1807. Oud. V. në 20° 0,8621, pesha atomike 39,1, njëvalente; pika e shkrirjes … Enciklopedia e Madhe Mjekësore
Kaliumi- (Kalium), K, element kimik i grupit I të sistemit periodik, numri atomik 19, masa atomike 39,0983; i referohet metaleve alkali; mp 63,51°C. Në organizmat e gjallë, kaliumi është kationi kryesor ndërqelizor i përfshirë në gjenerimin e bioelektrikëve ... ... I ilustruar fjalor enciklopedik
- (simboli K), një element kimik i zakonshëm që lidhet me metalet alkaline. Ai u izolua për herë të parë nga Sir Humphry Davy në 1807. Xeherorët kryesorë të tij janë sylvini (klorur kaliumi), karnaliti dhe polihaliti. Kaliumi është një ftohës në atomike ... Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik
Burri. kalium, një metal që përbën bazën e kaliumit, shumë i ngjashëm me natriumin (natriumin). Kali cf., neskl., alkali vegjetal ose kripë alkaline; karbonat kaliumi, potas i pastër. Kaliumi, që i përket kaliumit. Kalistik, që përmban kalium. Shpjeguese...... Fjalori shpjegues i Dahl-it - POTASSIUM, potassium, pl. jo, mashkullore dhe kali, e pashquar, krh. (arab. potas) (kim.). Elementi kimik është një metal alkali i bardhë argjendi, i nxjerrë nga kripa karbon-kalium. Fjalori shpjegues i Ushakovit. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Fjalori shpjegues i Ushakovit
Kaliumi është element i nëngrupit kryesor të grupit të parë, periudha e katërt e sistemit periodik të elementeve kimike, me numër atomik 19. Shënohet me simbolin K (lat. Kalium). Substanca e thjeshtë kaliumi (numri CAS: 7440-09-7) është një metal alkali i butë, i bardhë argjendi.
Në natyrë, kaliumi gjendet vetëm në komponimet me elementë të tjerë, për shembull, në ujin e detit, si dhe në shumë minerale. Ai oksidohet shumë shpejt në ajër dhe hyn shumë lehtë reaksionet kimike, sidomos me ujë, duke formuar një alkali. Në shumë aspekte, vetitë kimike të kaliumit janë shumë të ngjashme me natriumin, por për sa i përket funksionit biologjik dhe përdorimit të tyre nga qelizat e organizmave të gjallë, ato janë ende të ndryshme.
Historia dhe origjina e emrit
Kaliumi (më saktë, komponimet e tij) është përdorur që nga kohërat e lashta. Kështu, prodhimi i potasit (i cili përdorej si detergjent) ekzistonte tashmë në shekullin e 11-të. Hiri i formuar gjatë djegies së kashtës ose drurit trajtohej me ujë, dhe tretësira që rezulton (lye) avullohej pas filtrimit. Mbetja e thatë, përveç karbonatit të kaliumit, përmbante sulfat kaliumi K 2 SO 4 , sodë dhe klorur kaliumi KCl.
Në 1807, kimisti anglez Davy izoloi kaliumin me elektrolizë të një shkrirjeje potasi kaustik (KOH) dhe e quajti atë "kalium" (lat. potassium; ky emër përdoret ende në anglisht, frëngjisht, spanjisht, portugalisht dhe polonisht). Në vitin 1809, L.V. Gilbert propozoi emrin "kalium" (lat. kalium, nga arabishtja al-kali - potas). Ky emër është përfshirë në gjermanisht, nga atje në shumicën e gjuhëve të Evropës Veriore dhe Lindore (përfshirë rusishten) dhe "fitoi" kur zgjedh një simbol për këtë element - K.
Faturë
Kaliumi, si metalet e tjera alkaline, përftohet nga elektroliza e klorureve ose alkaleve të shkrirë. Meqenëse kloruret kanë më shumë temperaturë të lartë shkrirja (600-650 ° C), atëherë më shpesh elektroliza e alkaleve të drejtuara kryhet me shtimin e sode ose potas (deri në 12%). Gjatë elektrolizës së klorureve të shkrirë, kaliumi i shkrirë lirohet në katodë, dhe klori lirohet në anodë:
K + + e - → K
2Cl - - 2e - → Cl 2
Gjatë elektrolizës së alkaleve, kaliumi i shkrirë lëshohet gjithashtu në katodë, dhe oksigjeni në anodë:
4OH - - 4e - → 2H 2 O + O 2
Uji nga shkrirja avullon shpejt. Për të parandaluar që kaliumi të ndërveprojë me klorin ose oksigjenin, katoda është prej bakri dhe mbi të vendoset një cilindër bakri. Kaliumi i formuar në formë të shkrirë mblidhet në cilindër. Anoda bëhet gjithashtu në formën e një cilindri nikeli (në elektrolizën e alkaleve) ose grafit (në elektrolizën e klorureve).
Vetitë fizike
Kaliumi është një substancë argjendi me një shkëlqim karakteristik në një sipërfaqe të sapoformuar. Shumë e lehtë dhe e lehtë. Relativisht i tretshëm në merkur, duke formuar amalgame. Duke u futur në flakën e djegësit, kaliumi (si dhe përbërësit e tij) ngjyros flakën në një ngjyrë karakteristike rozë-vjollcë.
Vetitë kimike
Kaliumi elementar, si metalet e tjera alkaline, shfaq veti tipike metalike dhe është shumë reaktiv, duke qenë një agjent i fortë reduktues. Në ajër, një prerje e freskët njollos shpejt për shkak të formimit të filmave të komponimeve (okside dhe karbonate). Me kontakt të zgjatur me atmosferën, ajo mund të shembet plotësisht. Reagon në mënyrë shpërthyese me ujin. Duhet të ruhet nën një shtresë benzine, vajguri ose silikoni në mënyrë që të parandalohet kontakti i ajrit dhe ujit me sipërfaqen e tij. Me Na, Tl, Sn, Pb, Bi, kaliumi formon komponime ndërmetalike.
Përmbajtja e artikullit
POTASIUM(Kalium) K, një element kimik i Grupit 1 (Ia) të Tabelës Periodike, është një element alkalik. Numri atomik 19, masa atomike 39,0983. Ai përbëhet nga dy izotopë të qëndrueshëm 39 K (93,259%) dhe 41 K (6,729%), si dhe një izotop radioaktiv 40 K me një gjysmë jetëgjatësi prej ~ 10 9 vjet. Ky izotop luan një rol të veçantë në natyrë. Pjesa e tij në përzierjen e izotopeve është vetëm 0,01%, megjithatë, është burimi i pothuajse të gjithë argonit 40 Ar që përmbahet në atmosferën e tokës, i cili formohet gjatë zbërthimit radioaktiv të 40 K. Përveç kësaj, 40 K është i pranishëm në të gjitha organizmave të gjallë, të cilat, ndoshta, kanë njëfarë ndikimi në zhvillimin e tyre.
Izotopi 40 K përdoret për të përcaktuar moshën e shkëmbinjve me metodën kalium-argon. Izotopi artificial 42 K me gjysmë jetë 15,52 vjet përdoret si gjurmues radioaktiv në mjekësi dhe biologji.
+1 gjendje oksidimi.
Përbërjet e kaliumit janë të njohura që nga kohërat e lashta. Potasi - karbonat kaliumi K 2 CO 3 - është izoluar prej kohësh nga hiri i drurit.
Metali i kaliumit u përftua nga elektroliza e potasës kaustike të shkrirë (KOH) në 1807 nga kimisti dhe fizikani anglez Humphry Davy. Emri "kalium", i zgjedhur nga Davy, pasqyron origjinën e këtij elementi nga potasi. Emri latin i elementit rrjedh nga emri arab për potas - "al-kali". Fjala "kalium" u fut në nomenklaturën kimike ruse në 1831 nga akademiku i Shën Petersburgut Hermann Hess (1802–1850).
Shpërndarja e kaliumit në natyrë dhe nxjerrja e tij industriale.
Depozita të mëdha të kripërave të kaliumit në relativisht formë e pastër formuar si rezultat i avullimit të deteve të lashta. Mineralet më të rëndësishme të kaliumit për industrinë kimike janë sylvini (KCl) dhe sylviniti (një kripë e përzier e NaCl dhe KCl). Kaliumi gjendet edhe në formën e klorurit të dyfishtë KCl MgCl 2 6H 2 O (karnalit) dhe sulfatit K 2 Mg 2 (SO 4) 3 (langbeinit). Shtresat masive të kripërave të kaliumit u zbuluan për herë të parë në Stassfurt (Gjermani) në 1856. Prej tyre, nga viti 1861 deri në 1972, potasi u minua në një shkallë industriale.
Uji i oqeanit përmban rreth 0.06% klorur kaliumi. Në disa ujëra të brendshme, si Liqeni i Kripur ose Deti i Vdekur, përqendrimi i tij mund të jetë deri në 1.5%, duke e bërë atë ekonomikisht të zbatueshme për nxjerrjen e elementit. Një fabrikë e madhe është ndërtuar në Jordani, e aftë për të nxjerrë miliona tonë kripëra kaliumi nga Deti i Vdekur.
Megjithëse natriumi dhe kaliumi janë pothuajse njësoj të bollshëm në shkëmbinj, ka rreth 30 herë më pak kalium se natriumi në oqean. Kjo është veçanërisht për shkak të faktit se kripërat e kaliumit që përmbajnë një kation më të madh janë më pak të tretshme se kripërat e natriumit, dhe kaliumi lidhet më fort në silikate komplekse dhe aluminosilikate në tokë për shkak të shkëmbimit të joneve në argjila. Përveç kësaj, kaliumi, i cili rrjedh nga shkëmbinjtë, absorbohet më shumë nga bimët. Vlerësohet se nga një mijë atome kaliumi të çliruar gjatë motit kimik, vetëm dy arrijnë në pellgjet detare dhe 998 mbeten në tokë. "Toka thith kaliumin dhe kjo është fuqia e saj e mrekullueshme," shkroi Akademiku Alexander Evgenievich Fersman (1883-1945).
Kaliumi është një element thelbësor i jetës së bimëve, dhe zhvillimi i bimëve të egra shpesh kufizohet nga disponueshmëria e kaliumit. Me mungesë kaliumi, bimët rriten më ngadalë, gjethet e tyre, veçanërisht ato të vjetra, zverdhen dhe marrin ngjyrë kafe në skajet, kërcelli bëhet i hollë dhe i brishtë dhe farat humbasin aftësinë e tyre mbirëse. Frytet e një bime të tillë - kjo është veçanërisht e dukshme tek frutat - do të jenë më pak të ëmbla se ato të bimëve që kanë marrë një dozë normale kaliumi. Mungesa e kaliumit kompensohet nga plehra.
Plehrat potasike janë lloji kryesor i produkteve që përmbajnë kalium (95%). KCl është më i përdoruri, duke përbërë mbi 90% të kaliumit të përdorur si pleh.
Prodhimi botëror i plehrave potasike në 2003 u vlerësua në 27.8 milion ton (për sa i përket K 2 O, përmbajtja e kaliumit në plehrat potasike zakonisht konvertohet në K 2 O). Nga këto, 33% janë prodhuar në Kanada. 13% e prodhimit botëror të plehrave potasike llogariten nga shoqatat e prodhimit Uralkali dhe Belaruskali.
Karakterizimi i një lënde të thjeshtë dhe prodhimi industrial i metalit të kaliumit.
Kaliumi është një metal i butë, i bardhë argjendi, me një pikë shkrirjeje 63,51°C dhe pikë vlimi 761°C. Ai i jep flakës një ngjyrë karakteristike të kuqe-vjollcë, e cila është për shkak të lehtësisë së ngacmimit të elektroneve të saj të jashtme.
Është kimikisht shumë aktiv, ndërvepron lehtësisht me oksigjenin dhe ndizet kur nxehet në ajër. Produkti kryesor i këtij reaksioni është superoksidi i kaliumit KO2.
Me ujë dhe acide të holluara, kaliumi ndërvepron me shpërthimin dhe ndezjen. acid sulfurik reduktohet në sulfur hidrogjeni, squfuri dhe dioksid squfuri, dhe azoti - në oksidet e azotit dhe N 2.
Kur nxehet në 200-350°C, kaliumi reagon me hidrogjenin për të formuar hidridin KH. Metali i kaliumit ndizet në një atmosferë fluori, ndërvepron dobët me klorin e lëngshëm, por shpërthen në kontakt me bromin dhe fërkimin me jod. Kaliumi reagon me kalkogjenet dhe fosforin. Me grafit në 250–500°C, formon përbërje të shtresuara me përbërje C 8 K–C 60 K.
Kaliumi tretet në amoniak të lëngshëm (35,9 g në 100 ml në -70°C) për të formuar tretësira metastabile blu të ndezura me veti të pazakonta. Ky fenomen me sa duket u vëzhgua për herë të parë nga Sir Humphrey Davy në 1808. Tretësirat e kaliumit në amoniak të lëngshëm janë studiuar gjerësisht që kur u morën nga T. Weil në 1863.
Kaliumi nuk tretet në litium të lëngshëm, magnez, kadmium, zink, alumin dhe galium dhe nuk reagon me to. Me natrium, formon një përbërje ndërmetalike KNa 2, e cila shkrihet me zbërthim në 7 ° C. Me rubidium dhe cezium, kaliumi jep tretësirë të ngurtë me temperaturat minimale shkrirja në rreth 35 ° C. Me merkur, formon një amalgamë që përmban dy merkuride KHg 2 dhe KHg me pika shkrirjeje përkatësisht 270 dhe 180 ° C.
Kaliumi ndërvepron fuqishëm me shumë okside, duke i reduktuar ato në substanca të thjeshta. Me alkoolet, formon alkoolate.
Ndryshe nga natriumi, kaliumi nuk mund të merret nga elektroliza e një shkrirjeje kloridi, pasi kaliumi tretet shumë mirë në klorurin e shkrirë dhe nuk noton në sipërfaqe. Një vështirësi shtesë krijohet nga formimi i superoksidit, i cili reagon me kaliumin metalik me një shpërthim, prandaj, metoda e prodhimit industrial të kaliumit metalik konsiston në reduktimin e klorurit të kaliumit të shkrirë me natriumin metalik në 850 ° C.
Reduktimi i klorurit të kaliumit me natrium, në shikim të parë, bie ndesh me rendin e zakonshëm të reaktivitetit (kaliumi është më reaktiv se natriumi). Sidoqoftë, në 850–880 ° C, vendoset një ekuilibër:
Na(g) + K + (g) Na + (g) + K(g)
Meqenëse kaliumi është më i paqëndrueshëm, ai avullon më herët, gjë që ndryshon ekuilibrin dhe nxit reagimin. Kaliumi mund të merret me distilim të pjesshëm në një kolonë të mbushur me pastërti 99,5%, por zakonisht përdoret një përzierje kaliumi dhe natriumi për transport. Lidhjet që përmbajnë 15-55% natrium janë (në temperatura e dhomës) të lëngshme, kështu që ato transportohen më lehtë.
Ndonjëherë kaliumi reduktohet nga kloruri nga elementë të tjerë që formojnë okside të qëndrueshme:
6KCl + 2Al + 4CaO = 3CaCl 2 + CaO Al 2 O 3 + 6K
Metali i kaliumit, i cili është më i vështirë dhe më i shtrenjtë për t'u prodhuar se natriumi, prodhohet në sasi shumë më të vogla (prodhimi botëror është rreth 500 tonë në vit). Nje nga zonat kritike aplikime - përftimi i superoksidit KO 2 me djegie të drejtpërdrejtë të metalit.
Metali i kaliumit përdoret si katalizator në prodhimin e disa llojeve të gomës sintetike, si dhe në praktikën laboratorike. Një aliazh kaliumi dhe natriumi shërben si ftohës në reaktorët bërthamorë. Është gjithashtu një agjent reduktues në prodhimin e titanit.
Kaliumi shkakton djegie të rënda të lëkurës. Nëse edhe thërrimet më të vogla të saj hyjnë në sy, humbja e shikimit është e mundur. Potasi i ndezur derdhet me vaj mineral ose mbulohet me një përzierje talk dhe klorur natriumi.
Kaliumi ruhet në kuti të mbyllura hermetikisht nën një shtresë vajguri të dehidratuar ose vaj mineral. Mbetjet e kaliumit asgjësohen duke i trajtuar me etanol ose propanol të thatë, të ndjekur nga dekompozimi i alkoolateve që rezultojnë me ujë.
Komponimet e kaliumit.
Kaliumi formon komponime dhe kripëra të shumta binare. Pothuajse të gjitha kripërat e kaliumit janë shumë të tretshme. Përjashtimet janë:
KHC 4 H 4 O 6 - tartrati i hidrogjenit të kaliumit
KClO 4 - perklorat kaliumi
K 2 Na 6H 2 O - natriumi dipotasium heksanitrokobaltat (III) hidrat
K2 - heksakloroplatinat i kaliumit (IV)
oksid kaliumi K 2 O formon kristale të verdhë. Përftohet duke ngrohur kaliumin me hidroksid, peroksid, nitrat ose nitrit kaliumi:
2KNO 2 + 6K = 4K 2 O + N 2
Përdoret gjithashtu ngrohja e përzierjes së azidit të kaliumit KN 3 dhe nitritit të kaliumit ose oksidimi i kaliumit të tretur në amoniak të lëngshëm me një sasi të llogaritur oksigjeni.
Oksidi i kaliumit është një aktivizues i hekurit sfungjer, i cili përdoret si katalizator në sintezën e amoniakut.
Peroksid kaliumiËshtë e vështirë të merret K 2 O 2 nga substanca të thjeshta, pasi oksidohet lehtësisht në superoksid KO 2, prandaj përdoret oksidimi i metaleve me NO. Megjithatë, metoda më e mirë për përgatitjen e tij është oksidimi sasior i metalit të tretur në amoniak të lëngshëm.
Peroksidi i kaliumit mund të konsiderohet si një kripë e acidit dybazik H 2 O 2 . Prandaj, kur ndërvepron me acide ose ujë në të ftohtë, peroksidi i hidrogjenit formohet në mënyrë sasiore.
Superoksid kaliumi KO 2 (portokalli) formohet gjatë djegies normale të metalit në ajër. Ky përbërës përdoret si një burim rezervë i oksigjenit në maskat e frymëmarrjes në miniera, nëndetëse dhe anije kozmike.
Me zbërthimin e kujdesshëm termik të KO 2, seskuoksidi “K 2 O 3 ” formohet në formën e një pluhuri paramagnetik të errët, i cili mund të përftohet edhe nga oksidimi i një metali të tretur në amoniak të lëngshëm ose nga oksidimi i kontrolluar i peroksidit. Supozohet se është dinaperoksid-peroksid [(K +) 4 (O 2 2–) (O 2 –) 2].
Ozonidi i kaliumit KO 3 mund të përftohet nga veprimi i ozonit mbi pluhurin anhidrik të hidroksidit të kaliumit në temperaturë të ulët, i ndjekur nga nxjerrja e produktit (e kuqe) me amoniak të lëngshëm. Përdoret si përbërës i përbërjeve për rigjenerimin e ajrit në sisteme të mbyllura.
Hidroksidi i kaliumit KOH është një bazë e fortë dhe i përket alkaleve. Emri i tij tradicional "Potas kaustik" pasqyron efektin gërryes të kësaj substance në indet e gjalla.
Në industri, hidroksidi i kaliumit përftohet nga elektroliza e solucioneve ujore të klorurit ose karbonatit të kaliumit me një katodë hekuri ose merkuri (prodhimi botëror është rreth 0.7 milion ton në vit). Hidroksidi i kaliumit mund të izolohet nga filtrati pas ndarjes së precipitateve të formuara nga bashkëveprimi i karbonatit të kaliumit me hidroksid kalciumi ose sulfat kaliumi me hidroksid bariumi.
Hidroksidi i kaliumit përdoret për të bërë sapun i lengshem dhe komponimet e ndryshme të kaliumit. Përveç kësaj, ai shërben si një elektrolit në bateritë alkaline.
Fluori i kaliumit KF formon mineralin e rrallë karobit. Fluori i kaliumit përftohet nga bashkëveprimi i tretësirave ujore të fluorit të hidrogjenit ose fluorit të amonit me hidroksidin e kaliumit ose kripërat e tij.
Fluori i kaliumit përdoret për sintezën e përbërjeve të ndryshme të kaliumit që përmbajnë fluor, si një agjent fluorinues në sintezën organike, si dhe si një përbërës i stukove rezistente ndaj acidit dhe gotave speciale.
klorur kaliumi KCl gjendet në natyrë. Lëndët e para për izolimin e tij janë sylvini, silviniti, karnaliti.
Kloruri i kaliumit merret nga silviniti me metodat e galurgjisë dhe flotacionit. Galurgjia (përkthyer nga greqishtja - "biznesi i kripës") përfshin studimin e përbërjes dhe vetive të lëndëve të para të kripës natyrore dhe zhvillimin e metodave për prodhimin industrial të kripërave minerale prej saj. Metoda e ndarjes halurgjike bazohet në tretshmërinë e ndryshme të KCl dhe NaCl në ujë në temperatura të larta. Në temperaturë normale, tretshmëria e klorureve të kaliumit dhe natriumit është pothuajse e njëjtë. Me rritjen e temperaturës, tretshmëria e klorurit të natriumit pothuajse nuk ndryshon, dhe tretshmëria e klorurit të kaliumit rritet ndjeshëm. Në të ftohtë, përgatitet një tretësirë e ngopur e të dy kripërave, më pas nxehet dhe me të trajtohet silviniti. Në këtë rast, tretësira është e ngopur gjithashtu me klorur kaliumi, dhe një pjesë e klorurit të natriumit zhvendoset nga tretësira, precipiton dhe ndahet me filtrim. Tretësira ftohet dhe kloruri i tepërt i kaliumit kristalizohet. Kristalet ndahen në centrifuga dhe thahen, dhe pijet mëmë përdoren për të përpunuar një pjesë të re të silvinitit. Për izolimin e klorurit të kaliumit, kjo metodë përdoret më gjerësisht sesa metoda e flotacionit, e cila bazohet në lagshmëri të ndryshme të substancave.
Kloruri i kaliumit është plehrat më të zakonshëm të potasës. Përveç përdorimit si pleh, përdoret kryesisht për prodhimin e hidroksidit të kaliumit me elektrolizë. Prej tij përftohen edhe komponime të tjera të kaliumit.
Bromur kaliumi KBr përftohet nga reaksioni i bromit me hidroksid kaliumi në prani të amoniakut, si dhe nga reaksioni i bromit ose bromit me kripërat e kaliumit.
Bromidi i kaliumit përdoret gjerësisht në fotografi. Shpesh shërben si burim i bromit në sintezën organike. Më parë, bromidi i kaliumit përdorej si qetësues në mjekësi ("bromi"). Kristalet e vetme të bromurit të kaliumit përdoren në prodhimin e prizmave për spektrometrat IR, dhe gjithashtu si matricë kur merren spektrat IR të trupave të ngurtë.
jodur kaliumi KI formon kristale të pangjyrë, të cilët bëhen të verdhë në dritë për shkak të oksidimit me oksigjenin atmosferik dhe çlirimit të jodit. Prandaj, jodidi i kaliumit ruhet në shishe qelqi të errët.
Jodidi i kaliumit përftohet nga bashkëveprimi i jodit me hidroksidin e kaliumit në prani të acidit formik ose peroksidit të hidrogjenit, si dhe nga reaksionet e shkëmbimit të jodeve me kripërat e kaliumit. Ai oksidohet me acid nitrik në jodat kaliumi KIO 3. Jodidi i kaliumit reagon me jodin për të formuar një kompleks K të tretshëm në ujë, dhe me klorin dhe bromin jep përkatësisht K dhe K.
Jodidi i kaliumit përdoret si ilaç në mjekësi dhe mjekësi veterinare. Është një reagent në iodometri. Jodidi i kaliumit është një agjent kundër mjegullës në fotografi, një përbërës elektrolit në konvertuesit elektrokimikë, një aditiv për të rritur tretshmërinë e jodit në ujë dhe tretës polare, një mikrofertilizues.
sulfur kaliumi K 2 S është shumë i tretshëm në ujë. Gjatë hidrolizës, ai krijon një mjedis alkalik në tretësirë:
K 2 S = 2K + + S 2– ; S 2– + H 2 O HS – + OH –
Sulfidi i kaliumit oksidohet lehtësisht në ajër dhe digjet kur ndizet. Përftohet nga bashkëveprimi i kaliumit ose karbonatit të kaliumit me squfurin pa qasje në ajër, si dhe nga reduktimi i sulfatit të kaliumit me karbonin.
Sulfidi i kaliumit është një komponent i emulsioneve fotosensitive në fotografi. Përdoret si një reagent analitik për ndarjen e sulfideve të metaleve dhe si përbërës i formulimeve për trajtimin e lëkurës.
Kur një tretësirë ujore është e ngopur me sulfur hidrogjeni, formohet hidrosulfidi i kaliumit KHS, i cili mund të izolohet si kristale pa ngjyrë. Përdoret në kiminë analitike për ndarjen e metaleve të rënda.
Me ngrohjen e sulfurit të kaliumit me squfur fitohen polisulfide të kaliumit KS të verdhë ose të kuq. n (n= 2–6). Tretësirat ujore të polisulfideve të kaliumit mund të përftohen duke zier tretësirat e hidroksidit të kaliumit ose sulfurit të kaliumit me squfur. Kur karbonati i kaliumit shkrihet me squfur të tepërt në ajër, formohet e ashtuquajtura mëlçia e squfurit - një përzierje e KS. n dhe K 2 S 2 O 3 .
Polisulfidet përdoren për sulfidimin e çelikut dhe gize. Mëlçia sulfurike përdoret si bar për trajtimin e sëmundjeve të lëkurës dhe si pesticid.
sulfat kaliumi K 2 SO 4 gjendet natyrshëm në depozitat e kripës së kaliumit dhe në ujërat e liqeneve të kripura. Mund të merret nga një reaksion shkëmbimi midis klorurit të kaliumit dhe acidit sulfurik ose sulfateve të elementeve të tjerë.
Sulfati i kaliumit përdoret si pleh. Kjo substancë është më e shtrenjtë se kloruri i kaliumit, por jo higroskopik dhe jo-ngjitëse, ndryshe nga kloruri i kaliumit, sulfati i kaliumit mund të përdoret në çdo tokë, përfshirë kripën.
Alum dhe komponimet e tjera të kaliumit përftohen nga sulfati i kaliumit. Është pjesë e ngarkesës në prodhimin e qelqit.
nitrati i kaliumit KNO 3 është një agjent i fortë oksidues. Shpesh quhet nitrat kaliumi. Në natyrë, ajo formohet gjatë dekompozimit të substancave organike si rezultat i aktivitetit jetësor të baktereve nitrifikuese.
Nitrati i kaliumit përftohet nga një reaksion shkëmbimi midis klorurit të kaliumit dhe nitratit të natriumit, si dhe nga veprimi i acidit nitrik ose gazeve azotike mbi karbonatin ose klorurin e kaliumit.
Nitrat kaliumi është një pleh i shkëlqyer që përmban kalium dhe azot, por përdoret më pak se kloruri i kaliumit për shkak të kosto e larte prodhimit. Nitrati i kaliumit përdoret gjithashtu për prodhimin e pluhurit të zi dhe përbërjeve piroteknike, në prodhimin e shkrepseve dhe qelqit. Përveç kësaj, përdoret në ruajtjen e produkteve të mishit.
Karbonat kaliumi K 2 CO 3 quhet edhe potas. Përftohet nga veprimi i dioksidit të karbonit në tretësirat e hidroksidit të kaliumit ose suspensionet e karbonatit të magnezit në prani të klorurit të kaliumit. Është një nënprodukt në përpunimin e nefelinës në alumin.
Një sasi e konsiderueshme e karbonatit të kaliumit gjendet në hirin e bimëve. Shumica e kaliumit është në hirin e lulediellit - 36.3%. Në hirin e druve të zjarrit, oksidi i kaliumit është shumë më pak - nga 3.2% (dru zjarri bredh) në 13.8% (dru zjarri thupër). Ka edhe më pak kalium në hirin e torfe.
Karbonati i kaliumit përdoret kryesisht për prodhimin e xhamit me cilësi të lartë që përdoret në lente optike, tubat e televizorit me ngjyra dhe llambat fluoreshente. Përdoret gjithashtu në prodhimin e porcelanit, ngjyrave dhe pigmenteve.
Permanganat kaliumi KMnO 4 formon kristale ngjyrë vjollce të errët. Tretësirat e kësaj substance kanë një ngjyrë të kuqe-vjollcë. Permanganati i kaliumit përftohet nga oksidimi anodik i manganit ose ferromanganit në një mjedis fort alkalik.
Permanganati i kaliumit është një agjent i fortë oksidues. Përdoret si agjent zbardhues, zbardhues dhe pastrues. Përdoret gjithashtu në sintezën organike, për shembull, në prodhimin e sakarinës.
Hidridi i kaliumit KH është një lëndë e ngurtë e bardhë që zbërthehet në substanca të thjeshta. Hidridi i kaliumit është agjenti më i fortë reduktues. Ndizet në ajër të lagësht dhe në mjedise me fluor ose klor. Hidridi i kaliumit mund të oksidohet edhe me agjentë të dobët oksidues si uji dhe dioksidi i karbonit:
KH + H 2 O \u003d KOH + H 2
KH + CO 2 \u003d K (HCOO) (format kaliumi)
Hidridi i kaliumit gjithashtu reagon me acidet dhe alkoolet dhe mund të ndizet. Redukton sulfid hidrogjeni, klorur hidrogjeni dhe substanca të tjera që përmbajnë hidrogjen (I):
2KH + H 2 S = K 2 S + 2H 2
KH + HCl \u003d KCl + H 2
Hidridi i kaliumit përdoret si agjent reduktues në sintezat inorganike dhe organike.
Cianidi i kaliumit KCN, i njohur si cianidi i kaliumit, formon kristale të pangjyrë që janë shumë të tretshëm në ujë dhe në disa tretës jo ujor. Në një tretësirë ujore, gradualisht hidrolizohet me çlirimin e cianidit të hidrogjenit HCN dhe kur tretësirat ujore zihen, zbërthehet në format kaliumi dhe amoniak.
Në prani të cianidit të kaliumit, mund të ndodhin reaksione jo krejt të zakonshme, për shembull, bakri reagon me ujin, duke lëshuar hidrogjen prej tij dhe duke formuar dicianokupratin e kaliumit (I):
Në kushte të ngjashme, ndërveprimi zhvillohet në rastin e arit. Vërtetë, ky metal më pak aktiv nuk është i aftë të oksidohet nga uji, megjithatë, në prani të oksigjenit, ai kalon në tretësirë në formën e një kompleksi ciano - dicianoaurate kaliumi (I):
4Au + 8KCN + 2H 2 O + O 2 \u003d 4K + 4NaOH
Cianidi i kaliumit përgatitet duke reaguar cianidin e hidrogjenit me një tepricë të hidroksidit të kaliumit. Është një reagent për nxjerrjen e argjendit dhe arit nga xehet e varfra, një komponent i elektroliteve për pastrimin e platinit nga argjendi dhe për prarimin dhe argjendimin me rrymë. Cianidi i kaliumit përdoret si reagent në analizat kimike për përcaktimin e argjendit, nikelit dhe merkurit.
Cianidi i kaliumit është shumë toksik. Doza vdekjeprurëse për njerëzit është 120 mg.
Komponimet komplekse. Kaliumi formon komponimet komplekse më të qëndrueshme me ligandë polidentate (molekula ose jone që mund të kombinohen me një atom nga disa lidhje), për shembull, me poliesterët makrociklikë (eteret e kurorës).
Eteret e kurorës (nga anglishtja kurorë - kurorë) përmbajnë më shumë se 11 atome në cikël, nga të cilat të paktën katër janë atome oksigjeni. Në emrat e parëndësishëm të eterëve të kurorës, numri i përgjithshëm i atomeve në cikël dhe numri i atomeve të oksigjenit shënohen me numra, të cilët vendosen përkatësisht para dhe pas fjalës "kurorë". Emra të tillë janë shumë më të shkurtër se ata sistematikë. Për shembull, 12-crown-4 (Fig. 1) quhet 1,4,7,10,13-tetraoksocyclododecane sipas nomenklaturës ndërkombëtare.
Oriz. 1. FORMULA GRAFIKE komponimet 12-kurorë-4.
Eteret e kurores formojne komplekse te qendrueshme me kationet metalike. Në këtë rast, kationi përfshihet në zgavrën intramolekulare të eterit të kurorës dhe mbahet atje për shkak të ndërveprimit jon-dipol me atomet e oksigjenit. Komplekset më të qëndrueshme janë ato me katione, parametrat gjeometrikë të të cilëve korrespondojnë me zgavrën e eterit të kurorës. Komplekset më të qëndrueshme me kationin e kaliumit formojnë eteret e kurorës që përmbajnë 6 atome oksigjeni, për shembull, 18-kurorë-6 (Fig. 2).
Oriz. 2. FORMULA GRAFIKE kompleksi i kaliumit 18-kurorë-6 .
Roli biologjik i kaliumit(dhe natriumi). Kaliumi së bashku me natriumin rregullojnë proceset metabolike në organizmat e gjallë. Në trupin e njeriut, qelizat përmbajnë një sasi të madhe të joneve të kaliumit (0,12-0,16 mol/l), por relativisht pak jone natriumi (0,01 mol/l). Përmbajtja e joneve të natriumit është shumë më e lartë në lëngun jashtëqelizor (rreth 0.12 mol / l), prandaj, jonet e kaliumit kontrollojnë aktivitetin ndërqelizor, dhe jonet e natriumit kontrollojnë aktivitetin ndërqelizor. Këto jone nuk mund të zëvendësojnë njëri-tjetrin.
Ekzistenca e një gradienti natriumi-kaliumi nga anët e brendshme dhe të jashtme të membranës qelizore çon në shfaqjen e një ndryshimi potencial në anët e kundërta të membranës. Fijet nervore janë në gjendje të transmetojnë impulse, dhe muskujt janë në gjendje të tkurren pikërisht për shkak të ekzistencës së një ngarkese të brendshme negative në lidhje me sipërfaqen e jashtme të membranës. Kështu, në trup, jonet e natriumit dhe kaliumit ushtrojnë kontroll fiziologjik dhe shkaktojnë. Ato kontribuojnë në transmetimin e impulseve nervore. Psikika e njeriut varet nga ekuilibri i joneve të natriumit dhe kaliumit në trup. Përqendrimi i joneve të natriumit dhe kaliumit që mbahen dhe ekskretohen përmes veshkave kontrollohet nga disa hormone. Kështu, mineralokortikoidet kontribuojnë në një rritje të çlirimit të joneve të kaliumit dhe një ulje të çlirimit të joneve të natriumit.
Jonet e kaliumit janë pjesë e enzimave që katalizojnë transferimin (transportin) e joneve përmes biomembranave, proceseve redoks dhe hidrolitike. Ato shërbejnë gjithashtu për të ruajtur strukturën e mureve qelizore dhe për të kontrolluar gjendjen e tyre. Joni i natriumit aktivizon disa enzima që kaliumi nuk mund t'i aktivizojë, ashtu si joni i natriumit nuk mund të veprojë në enzimat e varura nga kaliumi. Kur këto jone hyjnë në qelizë, ato lidhen nga ligandët e duhur sipas aktivitetit të tyre kimik. Roli i ligandëve të tillë luhet nga komponimet makrociklike, analogët model të të cilave janë eteret e kurorës. Disa antibiotikë (si valinomicina) transportojnë jonet e kaliumit në mitokondri.
Është vërtetuar se për funksionimin e (Na + –K +)-ATPazës (adenozinotrifosfataza), një enzimë membranore që katalizon hidrolizën e ATP, nevojiten njëkohësisht jonet e natriumit dhe kaliumit. ATPaza e transportit lidh dhe çliron jonet e natriumit dhe kaliumit në faza të caktuara të reaksionit enzimatik, pasi afiniteti i vendeve aktive të enzimës për jonet e natriumit dhe kaliumit ndryshon ndërsa reaksioni vazhdon. Në të njëjtën kohë, ndryshimet strukturore në enzimë çojnë në faktin se kationet e natriumit dhe kaliumit pranohen në njërën anë të membranës dhe lëshohen nga ana tjetër. Kështu, njëkohësisht me hidrolizën e ATP-së, vërehet edhe një lëvizje selektive e kationeve të elementeve alkaline (funksionimi i të ashtuquajturës pompë Na–K).
Kërkesa ditore për kalium tek një fëmijë është 12-13 mg për 1 kg peshë, dhe tek një i rritur - 2-3 mg, d.m.th. 4-6 herë më pak. Një person merr pjesën më të madhe të kaliumit që i nevojitet nga ushqimi me origjinë bimore.
Elena Savinkina
