Denne artikkelen vil karakterisere kalium medsynspunkt for fysikk og kjemi. Den første av disse vitenskapene studerer stoffers mekaniske og ytre egenskaper. Og det andre, deres samspill med hverandre, er kjemi. Kalium er det nittende elementet i det periodiske systemet. Det tilhører alkalimetaller. Denne artikkelen vil ta for seg den elektroniske formelen av kalium, og dens oppførsel med andre stoffer osv. Dette er et av de mest aktive metaller. Vitenskapen som studerer dette og andre elementer er kjemi. Grad 8 sørger for studier av uorganiske stoffer og deres egenskaper. Derfor vil denne artikkelen være nyttig for skolebarn. Så, la oss begynne.
Karakterisering av kalium fra fysikkens synspunkt
Det er et enkelt stoff som, under normalforholdene er i solid aggregeringstilstand. Smeltepunktet er seksti-tre grader Celsius. Dette metallet koker når temperaturen når syv hundre og seksti grader Celsius. Det aktuelle stoffet har en sølvhvit farge. Har en metallisk glans.
Kalium og kjemi
La oss starte med det faktum at kalium er et kjemisk element,som har en veldig høy kjemisk aktivitet. Du kan ikke engang lagre det utendørs, da det umiddelbart begynner å reagere med stoffene som omgir det. Kalium er et kjemisk element som tilhører den første gruppen og den fjerde perioden av det periodiske systemet. Den har alle egenskapene som er karakteristiske for metaller.
Interaksjon med enkle stoffer
Disse inkluderer:oksygen, nitrogen, svovel, fosfor, halogener (jod, fluor, klor, brom). La oss vurdere samspillet mellom kalium og hver av dem i rekkefølge. Denne reaksjonen med oksygen kalles oksidasjon. Under denne kjemiske reaksjonen forbrukes kalium og oksygen i et molforhold på fire deler til en, noe som resulterer i dannelsen av et oksid av det aktuelle metallet i en mengde på to deler. Denne interaksjonen kan uttrykkes ved hjelp av følgende reaksjonsligning: 4K + O2 = 2K2O. Når kalium brenner, kan en lys fiolett flamme observeres.
Interaksjon med komplekse stoffer
Karakterisering av kalium når det gjelder kjemisørger for vurdering av dette emnet. Komplekse stoffer som kalium er i stand til å reagere med inkluderer vann, syrer, salter, oksider. Metallet i spørsmålet reagerer med dem alle på forskjellige måter.
Kalium og vann
Dette kjemiske elementet reagerer voldsomt med det.Dette produserer hydroksid så vel som hydrogen. Hvis vi tar to mol kalium og vann, får vi den samme mengden kaliumhydroksid og en mol hydrogen. Denne kjemiske interaksjonen kan uttrykkes ved hjelp av følgende ligning: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.
Reaksjoner med syrer
Siden kalium er et aktivt metall, kan det være enkeltfortrenger hydrogenatomer fra forbindelsene deres. Et eksempel vil være reaksjonen som oppstår mellom det aktuelle stoffet og saltsyre. For å utføre det, må du ta to mol kalium, samt syre i samme mengde. Som et resultat dannes kaliumklorid - to mol og hydrogen - en mol. Denne prosessen kan skrives med følgende ligning: 2K + 2HCI = 2KSI + H2.
Kalium og oksider
Med denne gruppen av uorganiske stofferdet aktuelle metallet reagerer bare med betydelig oppvarming. Hvis metallatomet til oksidet er mer passivt enn det vi snakker om i denne artikkelen, skjer det faktisk en utvekslingsreaksjon. Hvis du for eksempel tar to mol kalium og en mol kobberoksid, kan det oppnås en mol av oksidet til det aktuelle kjemiske elementet og ren kopper som et resultat av deres samhandling. Dette kan vises i form av denne ligningen: 2K + CuO = K2O + Cu. Det er her kaliums sterke reduserende egenskaper kommer inn.
Interaksjon med baser
Kalium er i stand til å reagere med hydroksidermetaller som er til høyre for den i den elektrokjemiske aktivitetsserien. I dette tilfellet manifesteres dets gjenopprettende egenskaper også. For eksempel, hvis vi tar to mol kalium og en mol bariumhydroksid, så som et resultat av substitusjonsreaksjonen får vi stoffer som kaliumhydroksid i en mengde på to mol og rent barium (ett mol) - det vil presipitere. Den presenterte kjemiske interaksjonen kan vises som følgende ligning: 2K + Ba (OH) 2 = 2KOH + Ba.
Reaksjoner med salter
I dette tilfellet viser kalium fremdeles sittegenskaper som et sterkt reduksjonsmiddel. Ved å erstatte atomer med kjemisk mer passive elementer, lar det deg få rent metall. For eksempel, hvis vi tilfører to mol av tre mol kalium til aluminiumklorid, så som et resultat av denne reaksjonen får vi tre mol kaliumklorid og to mol aluminium. Denne prosessen kan uttrykkes ved hjelp av ligningen som følger: 3К + 2АІСІ3 = 3КСІ2 + 2АІ.
Reaksjoner med fett
Hvis du tilfører kalium til noe organisksubstans i denne gruppen, vil den også fortrenge et av hydrogenatomene. For eksempel når stearin blandes med det aktuelle metallet, dannes kaliumstearat og hydrogen. Det resulterende stoffet brukes til å lage flytende såpe. Det er her karakteriseringen av kalium og dets interaksjoner med andre stoffer slutter.
Bruk av kalium og dets forbindelser
Som alle metaller vurdert i detteartikkelen er nødvendig for mange prosesser i bransjen. Kalium brukes hovedsakelig i den kjemiske industrien. På grunn av sin høye kjemiske aktivitet, uttalt alkalisk metall og reduserende egenskaper, brukes det som et reagens for mange interaksjoner og oppnå en rekke stoffer. I tillegg brukes kaliumholdige legeringer som kjølevæsker i atomreaktorer. Metallet som er vurdert i denne artikkelen finner også anvendelse i elektroteknikk. I tillegg til alt det ovennevnte er det en av hovedkomponentene i plantegjødsel. I tillegg brukes forbindelsene i en lang rekke bransjer. Så i gullgraving brukes kaliumcyanid, som fungerer som et reagens for utvinning av verdifulle metaller fra malm. Kaliumkarbonat brukes i glassproduksjon. Fosfater av det aktuelle kjemiske elementet er komponenter i alle slags rengjøringsmidler og pulver. Kloratet av dette metallet er til stede i fyrstikkene. Ved fremstilling av filmer for gamle kameraer ble bromidet til det aktuelle elementet brukt. Som du allerede vet, kan det oppnås ved bromering av kalium i høy temperatur. I medisin brukes kloridet til dette kjemiske elementet. Ved såpeproduksjon - stearat og andre derivater fra fett.
Å skaffe det aktuelle metallet
I dag utvinnes kalium i laboratorier med topå de viktigste måtene. Den første er reduksjonen fra hydroksid ved bruk av natrium, som er enda mer kjemisk aktiv enn kalium. Og det andre er å få det fra klorid, også ved hjelp av natrium. Hvis du tilsetter samme mengde natrium til en mol kaliumhydroksid, dannes det en mol natriumalkali og en mol ren kalium. Ligningen for denne reaksjonen er som følger: KOH + Na = NaOH + K. For å utføre den andre reaksjonstypen, må du blande kloridet av det aktuelle metallet og natrium i like molære proporsjoner. Som et resultat dannes stoffer som kjøkkensalt og kalium i samme forhold. Denne kjemiske interaksjonen kan uttrykkes ved hjelp av følgende reaksjonsligning: KCl + Na = NaCl + K.
Kaliumstruktur
Atomet til et gitt kjemisk element, som alleresten består av en kjerne, som inneholder protoner og nøytroner, så vel som elektroner som dreier seg rundt den. Antall elektroner er alltid lik antall protoner som er inne i kjernen. Hvis noe elektron er løsrevet eller festet til et atom, slutter det å være nøytralt og blir til et ion. De er av to typer: kationer og anioner. Førstnevnte har en positiv ladning, mens sistnevnte er negative. Hvis et elektron er festet til et atom, blir det til et anion, men hvis noen av elektronene forlater sin bane, blir et nøytralt atom et kation. Siden det ordinære antallet kalium, ifølge det periodiske systemet, er nitten, er antall protoner i kjernen til dette kjemiske elementet det samme. Derfor kan vi konkludere med at det er nitten elektroner rundt kjernen. Antallet protoner som inngår i strukturen til et atom kan bestemmes ved å trekke ordinaltallet til et kjemisk element fra atommassen. Så vi kan konkludere med at det er tjue protoner i kaliumkjernen. Siden metallet som er vurdert i denne artikkelen, tilhører den fjerde perioden, har den fire baner, hvor elektronene er jevnt plassert, som er i bevegelse hele tiden. Kaliumskjemaet ser slik ut: det er to elektroner i den første banen, og åtte i den andre; så vel som i den tredje, i den siste, fjerde bane, roterer bare ett elektron. Dette forklarer det høye nivået av kjemisk aktivitet av dette metallet - dets siste bane er ikke helt fylt, så det har en tendens til å kombineres med noen andre atomer, som et resultat av at deres elektroner fra de siste banene blir vanlige.
Hvor kan du finne dette elementet i naturen?
Siden den har en ekstremt høykjemisk aktivitet, så på planeten finnes den ikke noe sted i sin rene form. Det kan bare sees i en rekke forbindelser. Massefraksjonen av kalium i jordskorpen er 2,4 prosent. De vanligste mineralene som inneholder kalium er salvinitt og karnallitt. Den første har følgende kjemiske formel: NaCl • KCl. Den har en fargerik farge og består av mange krystaller i forskjellige farger. Avhengig av forholdet mellom kalium og natriumklorid, så vel som tilstedeværelsen av urenheter, kan det inneholde røde, blå, rosa, oransje komponenter. Det andre mineralet - karnallitt - ser ut som gjennomsiktige, lyseblå, lysrosa eller lysegule krystaller. Den kjemiske formelen ser slik ut: KCl • MgCl2 • 6H2O. Det er et krystallinsk hydrat.
Kaliums rolle i kroppen, symptomer på mangel og overskudd
Sammen med natrium opprettholder det vannsaltcellebalanse. Han deltar også i overføring av nerveimpulser mellom membraner. I tillegg regulerer den syre-base balansen i cellen og i hele kroppen. Den tar del i metabolske prosesser, motvirker forekomsten av ødem, er en del av cytoplasmaet - omtrent femti prosent av det - saltet av det aktuelle metallet. De viktigste tegnene på at kroppen ikke har nok kalium er hevelse, forekomsten av en sykdom som dropsy, irritabilitet og forstyrrelser i nervesystemets funksjon, hemming av reaksjonen og hukommelsessvikt.
Matvarer høyt i dette mikronæringsstoffet
Først og fremst er dette nøtter som cashewnøtter,valnøtter, hasselnøtter, peanøtter, mandler. Også en stor mengde av det finnes i poteter. I tillegg finnes kalium i tørkede frukter som rosiner, tørkede aprikoser og svisker. Pinjekjerner er også rike på dette elementet. Dessuten observeres den høye konsentrasjonen i belgfrukter: bønner, erter, linser. Tang er også rikt på dette kjemiske elementet. Andre matvarer med høyt innhold i dette elementet er grønn te og kakao. I tillegg finnes det i høy konsentrasjon i mange frukter som avokado, bananer, fersken, appelsiner, grapefrukt, epler. Mange frokostblandinger er rike på det aktuelle sporelementet. Dette er først og fremst bygg, så vel som hvete og bokhvete. Persille og rosenkål inneholder også mye kalium. Det finnes også i gulrøtter og meloner. Løk og hvitløk inneholder en betydelig mengde av det kjemiske elementet. Kyllingegg, melk og ost inneholder også mye kalium. Den daglige hastigheten for dette kjemiske elementet for den gjennomsnittlige personen er fra tre til fem gram.
konklusjon
Etter å ha lest denne artikkelen kan vi konkludere med detkalium er et ekstremt viktig kjemisk element. Det er nødvendig for syntesen av mange forbindelser i den kjemiske industrien. Den brukes også i mange andre bransjer. Det er også veldig viktig for menneskekroppen, derfor må det regelmessig og i den nødvendige mengden gå dit med mat.
