Caractéristiques du potassium. Structure potassique. Composés de potassium

Cet article caractérisera le potassium avecle point de vue de la physique et de la chimie. La première de ces sciences étudie les propriétés mécaniques et externes des substances. Et le second, leur interaction les uns avec les autres, est la chimie. Le potassium est le dix-neuvième élément du tableau périodique. Il appartient aux métaux alcalins. Cet article examinera la formule électronique du potassium, et son comportement avec d'autres substances, etc. C'est l'un des métaux les plus actifs. La science qui étudie ceci et d'autres éléments est la chimie. Le grade 8 prévoit l'étude des substances inorganiques et de leurs propriétés. Par conséquent, cet article sera utile aux écoliers. Alors, commençons.

Caractérisation du potassium du point de vue de la physique

C'est une substance simple qui, dans des conditions normalesconditions est dans un état solide d'agrégation. Le point de fusion est de soixante-trois degrés Celsius. Ce métal bout lorsque la température atteint sept cent soixante et un degrés Celsius. La substance en question a une couleur blanc argenté. A un éclat métallique.

La densité du potassium est de quatre-vingt sixcentièmes de gramme par centimètre cube. C'est un métal très léger. La formule du potassium est très simple - il ne forme pas de molécules. Cette substance se compose d'atomes qui sont situés à proximité les uns des autres et qui ont un réseau cristallin. La masse atomique de potassium est de trente-neuf grammes par mole. Sa dureté est très faible - il peut être facilement coupé avec un couteau, comme du fromage.

Potassium et chimie

Commençons par le fait que le potassium est un élément chimique,qui a une activité chimique très élevée. Vous ne pouvez même pas le stocker à l'extérieur, car il commence instantanément à réagir avec les substances qui l'entourent. Le potassium est un élément chimique qui appartient au premier groupe et à la quatrième période du tableau périodique. Il possède toutes les propriétés caractéristiques des métaux.

Interaction avec des substances simples

Ceux-ci inclus:oxygène, azote, soufre, phosphore, halogènes (iode, fluor, chlore, brome). Considérons dans l'ordre l'interaction du potassium avec chacun d'eux. Cette réaction avec l'oxygène est appelée oxydation. Au cours de cette réaction chimique, le potassium et l'oxygène sont consommés dans un rapport molaire de quatre parties pour un, conduisant à la formation d'un oxyde du métal en question à raison de deux parties. Cette interaction peut être exprimée en utilisant l'équation de réaction suivante: 4K + O2 = 2K2O. Lorsque le potassium brûle, une flamme violette brillante peut être observée.

Par conséquent, cette réaction est considérée comme qualitative surdétermination du potassium. Les réactions avec les halogènes sont nommées d'après les noms de ces éléments chimiques: iodation, fluoration, chloration, bromation. Ces interactions peuvent être appelées réactions d'addition, car les atomes de deux substances différentes se combinent en une seule. Un exemple d'un tel procédé est la réaction entre le potassium et le chlore, à la suite de laquelle le chlorure du métal en question se forme. Pour effectuer cette interaction, vous devez prendre ces deux composants - deux taupes du premier et un du second. En conséquence, deux moles d'un composé de potassium sont formées. Cette réaction est exprimée par l'équation suivante: 2K + CІ2 = 2KSI. Le potassium peut former des composés avec l'azote lorsqu'il brûle à l'air libre. Au cours de cette réaction, le métal et l'azote en question sont consommés dans un rapport molaire de six parties pour un, du fait de cette interaction, du nitrure de potassium se forme à raison de deux parties. Cela peut être montré sous la forme de l'équation suivante: 6K + N2 = 2K3N. Ce composé est constitué de cristaux vert-noir. Le métal en question réagit avec le phosphore selon le même principe. Si nous prenons trois moles de potassium et une mole de phosphore, nous obtenons une mole de phosphure. Cette interaction chimique peut être écrite sous la forme de l'équation de réaction suivante: 3K + P = K3R. De plus, le potassium est capable de réagir avec l'hydrogène pour former un hydrure. A titre d'exemple, l'équation suivante peut être donnée: 2K + H2 = 2KH. Toutes les réactions d'addition ne se produisent qu'à des températures élevées.

Interaction avec des substances complexes

Caractérisation du potassium en termes de chimieprévoit l'examen de ce sujet. Les substances complexes avec lesquelles le potassium est capable de réagir comprennent l'eau, les acides, les sels et les oxydes. Le métal en question réagit avec chacun d'eux de différentes manières.

Potassium et eau

Cet élément chimique réagit violemment avec lui.Cela produit de l'hydroxyde ainsi que de l'hydrogène. Si nous prenons deux moles de potassium et d'eau, nous obtenons la même quantité d'hydroxyde de potassium et une mole d'hydrogène. Cette interaction chimique peut être exprimée à l'aide de l'équation suivante: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.

Réactions avec les acides

Le potassium étant un métal actif, il peut être facilementdéplace les atomes d'hydrogène de leurs composés. Un exemple serait la réaction qui se produit entre la substance en question et l'acide chlorhydrique. Pour le réaliser, vous devez prendre deux moles de potassium, ainsi que de l'acide dans la même quantité. En conséquence, du chlorure de potassium se forme - deux moles et de l'hydrogène - une mole. Ce processus peut être écrit avec l'équation suivante: 2K + 2HCI = 2KSI + H2.

Potassium et oxydes

Avec ce groupe de substances inorganiquesle métal en question ne réagit qu'avec un échauffement important. Si l'atome métallique de l'oxyde est plus passif que celui dont nous parlons dans cet article, une réaction d'échange se produit, en fait. Par exemple, si vous prenez deux moles de potassium et une mole d'oxyde de cuivre, alors en raison de leur interaction, une mole de l'oxyde de l'élément chimique en question et du cuivre pur peuvent être obtenus. Cela peut être montré sous la forme de cette équation: 2K + CuO = K2O + Cu. C'est là que les fortes propriétés réductrices du potassium entrent en jeu.

Interaction avec les bases

Le potassium est capable de réagir avec les hydroxydesles métaux qui se trouvent à sa droite dans le domaine d'activité électrochimique. Dans ce cas, ses propriétés réparatrices se manifestent également. Par exemple, si nous prenons deux moles de potassium et une mole d'hydroxyde de baryum, à la suite de la réaction de substitution, nous obtenons des substances telles que l'hydroxyde de potassium en une quantité de deux moles et du baryum pur (une mole) - il précipitera. L'interaction chimique présentée peut être affichée sous la forme de l'équation suivante: 2K + Ba (OH) 2 = 2KOH + Ba.

Réactions avec les sels

Dans ce cas, le potassium montre toujours sonpropriétés en tant qu'agent réducteur puissant. En remplaçant les atomes d'éléments chimiquement plus passifs, il vous permet d'obtenir un métal pur. Par exemple, si nous ajoutons deux moles de trois moles de potassium au chlorure d'aluminium, alors à la suite de cette réaction, nous obtenons trois moles de chlorure de potassium et deux moles d'aluminium. Ce processus peut être exprimé en utilisant l'équation comme suit: 3K + 2АІСІ3 = 3КСІ2 + 2АІ.

Réactions avec les graisses

Si vous ajoutez du potassium à unsubstance de ce groupe, il déplacera également l'un des atomes d'hydrogène. Par exemple, lorsque la stéarine est mélangée avec le métal en question, il se forme du stéarate de potassium et de l'hydrogène. La substance résultante est utilisée pour fabriquer du savon liquide. C'est là que se termine la caractérisation du potassium et ses interactions avec d'autres substances.

Utilisation du potassium et de ses composés

Comme tous les métaux considérés dans cel'article est nécessaire pour de nombreux processus de l'industrie. Le potassium est principalement utilisé dans l'industrie chimique. En raison de sa haute activité chimique, de ses propriétés de métal alcalin et de réduction prononcées, il est utilisé comme réactif pour de nombreuses interactions et pour obtenir une variété de substances. De plus, des alliages contenant du potassium sont utilisés comme réfrigérants dans les réacteurs nucléaires. Aussi, le métal considéré dans cet article trouve son application dans l'électrotechnique. En plus de tout ce qui précède, c'est l'un des principaux composants des engrais végétaux. De plus, ses composés sont utilisés dans une grande variété d'industries. Ainsi, dans l'extraction de l'or, le cyanure de potassium est utilisé, qui sert de réactif pour l'extraction de métaux précieux à partir des minerais. Le carbonate de potassium est utilisé dans la production de verre. Les phosphates de l'élément chimique en question sont des composants de toutes sortes d'agents de nettoyage et de poudres. Le chlorate de ce métal est présent dans les allumettes. Dans la fabrication de films pour appareils photo anciens, le bromure de l'élément en question a été utilisé. Comme vous le savez déjà, il peut être obtenu par bromation du potassium à haute température. En médecine, le chlorure de cet élément chimique est utilisé. Dans la fabrication de savon - stéarate et autres dérivés des graisses.

Obtention du métal en question

De nos jours, le potassium est extrait dans les laboratoires par deuxdans les principaux moyens. Le premier est sa réduction de l'hydroxyde à l'aide de sodium, qui est chimiquement encore plus actif que le potassium. Et le second est de l'obtenir à partir de chlorure, également à l'aide de sodium. Si vous ajoutez la même quantité de sodium à une mole d'hydroxyde de potassium, une mole de sodium alcalin et une mole de potassium pur se forment. L'équation de cette réaction est la suivante: KOH + Na = NaOH + K. Pour effectuer le deuxième type de réaction, vous devez mélanger le chlorure du métal en question et le sodium dans des proportions molaires égales. En conséquence, des substances telles que le sel de cuisine et le potassium se forment dans le même rapport. Cette interaction chimique peut être exprimée en utilisant l'équation de réaction suivante: KCl + Na = NaCl + K.

Structure potassique

L'atome d'un élément chimique donné, comme toutle reste est constitué d'un noyau, qui contient des protons et des neutrons, ainsi que des électrons qui tournent autour de lui. Le nombre d'électrons est toujours égal au nombre de protons qui se trouvent à l'intérieur du noyau. Si un électron est détaché ou attaché à un atome, il cesse d'être neutre et se transforme en ion. Ils sont de deux types: les cations et les anions. Les premiers sont chargés positivement, tandis que les seconds sont négatifs. Si un électron est attaché à un atome, il se transforme en anion, si l'un des électrons quitte son orbite, un atome neutre devient un cation. Étant donné que le nombre ordinal de potassium, selon le tableau périodique, est de dix-neuf, le nombre de protons dans le noyau d'un élément chimique donné est le même. Par conséquent, nous pouvons conclure qu'il y a dix-neuf électrons autour du noyau. Le nombre de protons contenus dans la structure d'un atome peut être déterminé en soustrayant le nombre ordinal d'un élément chimique de la masse atomique. On peut donc en conclure qu'il y a vingt protons dans le noyau potassique. Étant donné que le métal considéré dans cet article appartient à la quatrième période, il a quatre orbites, dans lesquelles les électrons sont uniformément situés, qui sont en mouvement tout le temps. Le schéma potassique ressemble à ceci: il y a deux électrons dans la première orbite et huit dans la seconde; ainsi que sur la troisième, sur la dernière, la quatrième orbite, un seul électron tourne. Cela explique le niveau élevé d'activité chimique de ce métal - sa dernière orbite n'est pas complètement remplie, il a donc tendance à se combiner avec d'autres atomes, ce qui rendra les électrons des dernières orbites communs.

Où pouvez-vous trouver cet élément dans la nature?

Puisqu'il a un très hautactivité chimique, alors sur la planète, il ne se trouve nulle part dans sa forme pure. Il ne peut être considéré que comme faisant partie d'une variété de composés. La fraction massique de potassium dans la croûte terrestre est de 2,4 pour cent. Les minéraux les plus courants qui contiennent du potassium sont la salvinite et la carnallite. Le premier a la formule chimique suivante: NaCl • KCl. Il a une couleur panachée et se compose de nombreux cristaux de différentes couleurs. En fonction du rapport de potassium et de chlorure de sodium, ainsi que de la présence d'impuretés, il peut contenir des composants rouges, bleus, roses et oranges. Le deuxième minéral - la carnallite - ressemble à des cristaux transparents, bleu pâle, rose clair ou jaune pâle. Sa formule chimique ressemble à ceci: KCl • MgCl2 • 6H2O. C'est un hydrate cristallin.

Le rôle du potassium dans l'organisme, symptômes de carence et d'excès

Avec le sodium, il maintient l'eau-seléquilibre cellulaire. Il participe également à la transmission de l'influx nerveux entre les membranes. De plus, il régule l'équilibre acido-basique dans la cellule et dans tout le corps dans son ensemble. Il participe aux processus métaboliques, neutralise l'apparition d'œdèmes, fait partie du cytoplasme - environ cinquante pour cent de celui-ci - le sel du métal en question. Les principaux signes que le corps n'a pas assez de potassium sont un gonflement, la survenue d'une maladie telle que l'hydropisie, l'irritabilité et des troubles du fonctionnement du système nerveux, l'inhibition de la réaction et des troubles de la mémoire.

De plus, une quantité insuffisante de ceoligo-élément affecte négativement les systèmes cardiovasculaire et musculaire. Un manque de potassium pendant très longtemps peut provoquer une crise cardiaque ou un accident vasculaire cérébral. Mais en raison d'un excès de potassium dans le corps, un ulcère de l'intestin grêle peut se développer. Pour équilibrer votre alimentation afin d'obtenir la bonne quantité de potassium, vous devez savoir quels aliments en contiennent.

Les aliments riches en ce micronutriment

Tout d'abord, ce sont des noix comme les noix de cajou,noix, noisettes, arachides, amandes. De plus, on en trouve une grande quantité dans les pommes de terre. De plus, le potassium se trouve dans les fruits secs tels que les raisins secs, les abricots secs et les pruneaux. Les pignons de pin sont également riches en cet élément. Aussi, sa forte concentration est observée dans les légumineuses : haricots, pois, lentilles. Les algues sont également riches en cet élément chimique. Le thé vert et le cacao sont d'autres aliments riches en cet élément. De plus, on le trouve en forte concentration dans de nombreux fruits tels que les avocats, les bananes, les pêches, les oranges, les pamplemousses et les pommes. De nombreuses céréales sont riches en l'oligo-élément en question. Il s'agit principalement d'orge, ainsi que de blé et de sarrasin. Le persil et les choux de Bruxelles sont également riches en potassium. On le trouve également dans les carottes et les melons. Les oignons et l'ail contiennent une quantité importante de l'élément chimique en question. Les œufs de poule, le lait et le fromage sont également riches en potassium. Le taux quotidien de cet élément chimique pour une personne moyenne est de trois à cinq grammes.

Conclusion

Après avoir lu cet article, nous pouvons conclure quele potassium est un élément chimique extrêmement important. Il est nécessaire à la synthèse de nombreux composés dans l'industrie chimique. Il est également utilisé dans de nombreuses autres industries. Il est également très important pour le corps humain, il doit donc y aller régulièrement et en quantité requise avec de la nourriture.