Место калия в таблице Менделеева — химические и физические свойства, роль в природе

Калий имеет серебристый, с проблесками белого, цвет. Относится к металлам. В окружающей среде встретить его в чистом виде невозможно. В природе существует только в виде соединений. По свойствам схож с натрием, но эти элементы – соперники.

История открытия

Ученые, которые принесли вклад в открытие элемента:

• Хэмфри Дэви;
• Жозеф Луи Гей-Люссак;
• Луи Жак Тенар;
• Людвиг Вильгельм Гильберт.

Хэмфри Дэви – британский химик, первооткрыватель. Первое публичное упоминание и краткое описание элемента принадлежит ему и датируется 1807 годом. 12-го ноября ученый рассказал о выделении калия из процесса распада гидроксида. 

Согласно его рукописи открытие было сделано 6 октября 1807 года. Название калий получил позже. Сам Хэмфри Дэви присвоил ему термин «потассий». Он все еще употребляется в польском, испанском языках.

Ученый проводил химические эксперименты на протяжении многих лет, в итоге получил результат – чистый металл. Он изучил и описал свойства как физические, так и химические, задокументировал особенности взаимодействия элемента с другими веществами, определил его плотность.

Жозеф Луи Гей-Люссак, Луи Жак Тенар – французские химики, в 1808 году также выделили чистый калий. Они получили его, нагревая до высокой температуры смесь гидроксида и железного наполнителя.

Людвиг Вильгельм Гильберт – немецкий физик. Он считается первым, кто предложил известное всем слово – «калий». В 1809 году это название начало употребляться в Германии, а позже перешло в Северо-Восточную часть Европы.

Термин приняли в обществе, после того, как вышла книга Гесса в Германии.

Калий в таблице Менделеева

Калий в таблице Менделеева кратко обозначается латинской заглавной буквой «K». Находится под номером 14, в четвертом периоде, относится к первой группе периодической таблицы. Имеет следующее описание и отличительные черты.

Химические формулы соединений калия:

• KOH – гидроксид;
• KCl – хлорид калия;
• KNO₃ – нитрат;
• K₂SO₄ – сульфат;
• K₃PO₄ – фосфат;
• K₂CO₃ – карбонат калия.

Строение атома 

Атом имеет четыре орбиты, на которых движутся 19 электронов, у ядра положительный заряд (+19). Степень окисления равна +1. Порядковый номер в таблице – 19, семейство – s. Валентность – 1. 

Существует 2 стабильных изотопа.

Физические свойства

Элемент характеризуется следующими физическими свойствами:

• серебристый цвет;
• мягкая текстура;
• легкое плавление;
• активность.

Калий меняет свою окраску при горении. Из серебристо-белого становится фиолетового цвета. О наличии калия в реакции свидетельствует ярко-фиолетовый оттенок пламени. 

Химические свойства

Получение калия идет химическим путем, за счет электролиза расплавленных оснований, хлоридов. Чаще применяют щелочи из-за более низкой температуры, требующейся для плавления. 

Калий сам по себе – активное вещество, которое легко взаимодействует, отдает электроны. Чтобы предотвратить нежелательное окисление, хранить его требуется под слоем керосина. 

Имеет типичные для металлов свойства:

• действует как восстановитель;
• вступает в реакцию с кислородом, образуя прочный оксид;
• образует гидрид при температуре 200-350°C;
• взаимодействует с хлором, серой, азотом, серой и т. д. (они считаются простыми элементами, эти реакции носят название «присоединение»);
• реагирует со сложными компонентами – соль, кислоты, вода, оксиды (происходит реакция замещения, калий оказывается на месте водорода).

При соприкосновении с водой, при первом же контакте воспламеняется, выделяет тепло. В результате реакции получается щелочь (гидроксид калия).

Реакция с кислородом называется окислением. Уравнение реакции калия с кислородом имеет вид:

• 2K+O₂=K₂О₂ (при протекании в условиях пониженных температур);
• K+O₂=KО₂ (возможна только при горении).

Калий в природе

Калий – щелочной металл. В природе в чистом виде его практически нет, так как он химически активен. 

Использовали калий еще с 1807 года. Получали элемент путем выделения из продуктов горения. 

Несколько фактов о содержании калия в природе:

• концентрация в земной коре достигает 2,5%;
• элемент присутствует во многих горных породах, полезных ископаемых;
• концентрация в почве 0,5-3%;
• калийные соли содержатся на остатках высушенных морей;
• высокая концентрация в морских, океанических водах способствует выгодной добыче этого вещества.

Калий – важный элемент для живых организмов. При его участии протекает множество биологических процессов. Его количество в человеческом теле достигает 0,25% массы. 

Применение

Область применения обширна. Вещество и его соединения используются:

1. При производстве спичек.
2. В медицине и биологии как радиоактивный индикатор.
3. В качестве подкормки для растений, почвы.
4. В машиностроении для изготовления деталей.
5. В пищевой промышленности. Результатом взаимодействия с азотом является пищевая добавка – нитрат.
6. В прикладной электрохимии.
7. В химической промышленности.

Большая часть калия, порядка 95%, тратится на удобрения.

Была ли полезна Вам наша статья? Сохраняйте ее в закладки, чтобы не потерять полезную информацию. Делитесь ею в социальных сетях. 

Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.

Калий – самый горючий металл на земле.

Химия 10 класс. Натрий, калий и их важнейшие соединения — свойства.

Источники:

• https://melscience.com/RU-ru/articles/svojstva-kaliya-i-ego-vzaimodejstvie-s-vodoj
• http://www.chem100.ru/elem.php?n=19
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Калий
• http://www.himsnab-spb.ru/article/ps/k
• http://www.mining-enc.ru/k/kalij