Características do potássio. Estrutura do potássio. Compostos de potássio

Este artigo irá caracterizar o potássio compontos de vista da física e da química. A primeira dessas ciências estuda as propriedades mecânicas e externas das substâncias. E a segunda é a interação entre eles - isso é química. O potássio é o décimo nono elemento da tabela periódica. Pertence aos metais alcalinos. Este artigo discutirá a fórmula eletrônica do potássio, seu comportamento com outras substâncias, etc. Este é um dos metais mais ativos. A ciência que estuda este e outros elementos é a química. A 8ª série envolve o estudo de substâncias inorgânicas e suas propriedades. Portanto, este artigo será útil para crianças em idade escolar. Então, vamos começar.

Características do potássio do ponto de vista da física

Esta é uma substância simples que, em condições normais,condições está em um estado sólido de agregação. O ponto de fusão é sessenta e três graus Celsius. Este metal ferve quando a temperatura atinge setecentos e sessenta e um graus Celsius. A substância em questão tem uma cor branco prateada. Possui brilho metálico.

A densidade do potássio é oitenta e seiscentésimos de grama por centímetro cúbico. Este é um metal muito leve. A fórmula do potássio é muito simples - não forma moléculas. Esta substância consiste em átomos localizados próximos uns dos outros e possuem uma rede cristalina. A massa atômica do potássio é trinta e nove gramas por mol. Sua dureza é muito baixa - pode ser facilmente cortado com uma faca, como o queijo.

Potássio e química

Comecemos pelo fato de que o potássio é um elemento químico,que tem atividade química muito alta. Você não pode nem armazená-lo ao ar livre, pois ele começa a reagir instantaneamente com as substâncias que o rodeiam. O potássio é um elemento químico que pertence ao primeiro grupo e ao quarto período da tabela periódica. Possui todas as propriedades características dos metais.

Interação com substâncias simples

Esses incluem:oxigênio, nitrogênio, enxofre, fósforo, halogênios (iodo, flúor, cloro, bromo). Consideremos a interação do potássio com cada um deles em ordem. A interação com o oxigênio é chamada de oxidação. Durante esta reação química, o potássio e o oxigênio são consumidos na proporção molar de quatro partes para uma, resultando na formação de um óxido do metal em questão na quantidade de duas partes. Essa interação pode ser expressa usando a seguinte equação de reação: 4K + O2 = 2K2O. Quando o potássio queima, uma chama roxa brilhante pode ser observada.

Portanto, esta reação é considerada qualitativadeterminação de potássio. As reações com halogênios são nomeadas de acordo com os nomes desses elementos químicos: iodação, fluoração, cloração, bromação. Essas interações podem ser chamadas de reações de adição, uma vez que átomos de duas substâncias diferentes se combinam em uma só. Um exemplo desse processo é a reação entre o potássio e o cloro, que resulta na formação do cloreto do metal em questão. Para realizar essa interação, é necessário pegar dois desses componentes - dois mols do primeiro e um mol do segundo. O resultado são dois moles de composto de potássio. Esta reação é expressa pela seguinte equação: 2К + СІ2 = 2КІ. O potássio pode formar compostos com nitrogênio quando queimado ao ar livre. Durante esta reação, o metal em questão e o nitrogênio são consumidos na proporção molar de seis partes para uma; como resultado dessa interação, o nitreto de potássio é formado na quantidade de duas partes. Isso pode ser mostrado como a seguinte equação: 6K + N2 = 2K3N. Este composto aparece como cristais verde-pretos. O metal em questão reage com o fósforo seguindo o mesmo princípio. Se pegarmos três moles de potássio e um mol de fósforo, obteremos um mol de fosforeto. Esta interação química pode ser escrita na forma da seguinte equação de reação: 3K + P = K3P. Além disso, o potássio pode reagir com o hidrogênio para formar um hidreto. Como exemplo, pode-se dar a seguinte equação: 2K + H2 = 2KN. Todas as reações de adição ocorrem apenas na presença de altas temperaturas.

Interação com substâncias complexas

Características do potássio do ponto de vista químicofornece consideração sobre este tópico também. Substâncias complexas com as quais o potássio pode reagir incluem água, ácidos, sais e óxidos. O metal em questão reage de maneira diferente com todos eles.

Potássio e água

Este elemento químico reage violentamente com ele.Isso produz hidróxido e também hidrogênio. Se pegarmos dois moles de potássio e água, obteremos a mesma quantidade de hidróxido de potássio e um mol de hidrogênio. Esta interação química pode ser expressa usando a seguinte equação: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.

Reações com ácidos

Como o potássio é um metal ativo, pode facilmentedesloca átomos de hidrogênio de seus compostos. Um exemplo seria uma reação que ocorre entre a substância em questão e o ácido clorídrico. Para fazer isso, é necessário ingerir dois moles de potássio, além de ácido na mesma quantidade. Como resultado, forma-se cloreto de potássio - dois moles e hidrogênio - um mol. Este processo pode ser escrito pela seguinte equação: 2K + 2НІ = 2КІ + Н2.

Potássio e óxidos

Com este grupo de substâncias inorgânicaso metal em questão reage apenas quando aquecido significativamente. Se o átomo metálico que faz parte do óxido for mais passivo do que aquele de que falamos neste artigo, ocorre essencialmente uma reação de troca. Por exemplo, se você pegar dois mols de potássio e um mol de óxido de cuprum, então, como resultado de sua interação, você poderá obter um mol do óxido do elemento químico em questão e cuprum puro. Isso pode ser mostrado na forma da seguinte equação: 2K + CuO = K2O + Cu. É aqui que entram em ação as poderosas propriedades redutoras do potássio.

Interação com bases

O potássio é capaz de reagir com hidróxidosmetais que estão à direita dele na série de atividades eletroquímicas. Nesse caso, também aparecem suas propriedades restauradoras. Por exemplo, se tomarmos dois moles de potássio e um mol de hidróxido de bário, então, como resultado da reação de substituição, obteremos substâncias como hidróxido de potássio na quantidade de dois moles e bário puro (um mol) - precipitará . A interação química apresentada pode ser representada pela seguinte equação: 2K + Ba(OH)2 = 2KOH + Ba.

Reações com sais

Neste caso, o potássio ainda exibe suapropriedades como um forte agente redutor. Ao substituir átomos de elementos quimicamente mais passivos, é possível obter metal puro. Por exemplo, se adicionarmos três moles de potássio ao cloreto de alumínio em uma quantidade de dois moles, como resultado dessa reação obteremos três moles de cloreto de potássio e dois moles de alumínio. Este processo pode ser expresso usando a seguinte equação: 3К + 2АІСІ3 = 3КІ2 + 2АІ.

Reações com gorduras

Se você adicionar potássio a qualquer orgânicosubstância deste grupo, também deslocará um dos átomos de hidrogênio. Por exemplo, quando a estearina é misturada com o metal em questão, formam-se estearato de potássio e hidrogénio. A substância resultante é usada para fazer sabonete líquido. É aqui que termina a caracterização do potássio e suas interações com outras substâncias.

Uso de potássio e seus compostos

Como todos os metais discutidos nesteO artigo é necessário para muitos processos na indústria. A principal utilização do potássio ocorre na indústria química. Devido à sua alta atividade química, pronunciadas propriedades alcalinas e redutoras, é utilizado como reagente para diversas interações e produção de diversas substâncias. Além disso, ligas contendo potássio são utilizadas como refrigerantes em reatores nucleares. O metal discutido neste artigo também encontra aplicação na engenharia elétrica. Além de tudo isso, é um dos principais componentes dos fertilizantes vegetais. Além disso, seus compostos são utilizados em uma ampla variedade de indústrias. Assim, na mineração de ouro, utiliza-se o cianeto de potássio, que serve como reagente para a separação de metais valiosos dos minérios. O carbonato de potássio é usado na produção de vidro. Os fosfatos do elemento químico em questão são componentes de todos os tipos de produtos de limpeza e pós. Os fósforos contêm clorato deste metal. Na fabricação de filmes para câmeras antigas foi utilizado o brometo do elemento em questão. Como você já sabe, pode ser obtido pela bromação do potássio em altas temperaturas. Na medicina, é utilizado o cloreto desse elemento químico. Na fabricação de sabão - estearato e outros derivados de gordura.

Obtenção do metal em questão

Hoje em dia, o potássio é extraído em laboratórios por meio de doisnas principais formas. A primeira é a sua redução do hidróxido com a ajuda do sódio, que é quimicamente ainda mais ativo que o potássio. E a segunda é obtê-lo a partir do cloreto, também com a ajuda do sódio. Se você adicionar a mesma quantidade de sódio a um mol de hidróxido de potássio, forma-se um mol de sódio alcalino e potássio puro. A equação para esta reação é a seguinte: KOH + Na = NaOH + K. Para realizar o segundo tipo de reação, é necessário misturar o cloreto do metal em questão e o sódio em proporções molares iguais. Como resultado, substâncias como sal de cozinha e potássio são formadas na mesma proporção. Esta interação química pode ser expressa usando a seguinte equação de reação: KCI + Na = NaCl + K.

A estrutura do potássio

O átomo de um determinado elemento químico, como todosO resto consiste em um núcleo que contém prótons e nêutrons, bem como elétrons que giram em torno dele. O número de elétrons é sempre igual ao número de prótons que estão dentro do núcleo. Se algum elétron for separado ou ligado a um átomo, ele deixa de ser neutro e se transforma em um íon. Eles vêm em dois tipos: cátions e ânions. Os primeiros têm carga positiva, enquanto os últimos têm carga negativa. Se um elétron for adicionado a um átomo, ele se transformará em um ânion, mas se algum dos elétrons sair de sua órbita, o átomo neutro se tornará um cátion. Como o número de série do potássio, segundo a tabela periódica, é dezenove, existe o mesmo número de prótons no núcleo desse elemento químico. Portanto, podemos concluir que existem dezenove elétrons ao redor do núcleo. O número de prótons contidos na estrutura de um átomo pode ser determinado subtraindo o número atômico do elemento químico da massa atômica. Portanto podemos concluir que existem vinte prótons no núcleo do potássio. Como o metal considerado neste artigo pertence ao quarto período, ele possui quatro órbitas nas quais os elétrons estão distribuídos uniformemente e estão em constante movimento. O diagrama do potássio é o seguinte: a primeira órbita possui dois elétrons, a segunda oito; assim como na terceira, na última, quarta órbita, apenas um elétron gira. Isso explica o alto nível de atividade química desse metal - sua última órbita não está completamente preenchida, por isso tende a se combinar com alguns outros átomos, fazendo com que os elétrons de suas últimas órbitas se tornem comuns.

Onde esse elemento pode ser encontrado na natureza?

Por ter um valor extremamente altoatividade química, não é encontrado em nenhum lugar do planeta em sua forma pura. Só pode ser visto em vários compostos. A fração mássica de potássio na crosta terrestre é de 2,4%. Os minerais mais comuns que contêm potássio são a salvinita e a carnalita. O primeiro possui a seguinte fórmula química: NaCl•KCl. Tem uma cor variada e é composto por vários cristais de várias cores. Dependendo da proporção de cloreto de potássio e sódio, bem como da presença de impurezas, pode conter componentes vermelhos, azuis, rosa e laranja. O segundo mineral - carnalita - parece cristais transparentes, de cor azul claro, rosa claro ou amarelo claro. Sua fórmula química é assim: KCl•MgCl2•6H2O. É um hidrato cristalino.

O papel do potássio no organismo, sintomas de deficiência e excesso

Juntamente com o sódio, mantém o sal da águaequilíbrio celular. Também está envolvido na transmissão de impulsos nervosos entre as membranas. Além disso, regula o equilíbrio ácido-base na célula e em todo o corpo como um todo. Participa de processos metabólicos, neutraliza a ocorrência de edema e faz parte do citoplasma - cerca de cinquenta por cento dele - o sal do metal em questão. Os principais sinais de que o corpo não possui potássio suficiente são inchaço, ocorrência de doenças como hidropisia, irritabilidade e distúrbios no funcionamento do sistema nervoso, reação lenta e comprometimento da memória.

Além disso, quantidades insuficientes destemicroelemento afeta negativamente os sistemas cardiovascular e muscular. A falta de potássio durante um longo período de tempo pode causar ataque cardíaco ou derrame. Mas devido ao excesso de potássio no corpo, pode desenvolver-se uma úlcera no intestino delgado. Para equilibrar sua dieta e obter a quantidade normal de potássio, você precisa saber quais alimentos o contêm.

Alimentos ricos no micronutriente em questão

Em primeiro lugar, trata-se de nozes como o caju,nozes, avelãs, amendoins, amêndoas. Além disso, uma grande quantidade é encontrada nas batatas. Além disso, o potássio é encontrado em frutas secas, como passas, damascos secos e ameixas secas. Os pinhões também são ricos neste elemento. Sua alta concentração também é observada em leguminosas: feijão, ervilha, lentilha. A couve marinha também é rica neste elemento químico. Outros produtos que contêm este elemento em grandes quantidades são o chá verde e o cacau. Além disso, é encontrado em altas concentrações em muitas frutas, como abacate, banana, pêssego, laranja, toranja e maçã. Muitos cereais são ricos neste microelemento. Trata-se principalmente de cevada pérola, bem como de trigo e trigo sarraceno. A salsa e a couve de Bruxelas também contêm muito potássio. Além disso, é encontrado na cenoura e no melão. A cebola e o alho contêm uma quantidade considerável do elemento químico em questão. Ovos de galinha, leite e queijo também são ricos em potássio. A norma diária deste elemento químico para uma pessoa média é de três a cinco gramas.

Conclusão

Depois de ler este artigo, podemos concluir queO potássio é um elemento químico extremamente importante. É necessário para a síntese de muitos compostos na indústria química. Além disso, é usado em muitas outras indústrias. Também é muito importante para o corpo humano, por isso deve ser fornecido regularmente e na quantidade necessária com os alimentos.