Nguyên tố hóa học Kali

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

384
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyên tố hóa học Kali Kali (tên Latinh: Kalium) là nguyên tố hoá học ký hiệu K, số thứ tự 19 trong bảng tuần hoàn. Nó là một kim loại kiềm. Nó còn gọi là bồ tạt (mặc dù bồ tạt để chỉ tới cacbonat kali K2CO3 thì chính xác hơn) hay pô tát (potassium).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nguyên tố hóa học Kali

Nguyên tố hóa học Kali Kali (tên Latinh: Kalium) là nguyên tố hoá học ký hiệu K, số thứ tự 19 trong bảng tuần hoàn. Nó là một kim loại kiềm. Nó còn gọi là bồ tạt (mặc dù bồ tạt để chỉ tới cacbonat kali K2CO3 thì chính xác hơn) hay pô tát (potassium). [[ ]] ← Kali → Canxi 19 Na ↑ K ↓ Rb Bảng đầy đủ Tổng quát Tên, Ký hiệu, Số Kali, K, 19 Phân loại kim loại kiềm Nhóm, Chu kỳ, Khối 1, 4, s
Khối lượng riêng, Độ cứng 856 kg/m³, 0,4 Bề ngoài màu trắng bạc Tính chất nguyên tử Khối lượng nguyên tử 39,0983 đ.v.C Bán kính nguyên tử (calc.) 220 (243) pm Bán kính cộng hoá trị 196 pm Bán kính van der Waals 275 pm [Ar]4s1 Cấu hình electron e- trên mức năng lượng 2, 8, 8, 1 Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) 1 (bazơ mạnh) Cấu trúc tinh thể hình lập phương
Tính chất vật lý Trạng thái vật chất rắn Điểm nóng chảy 336,53 K (146,08 °F) Điểm sôi 1.032 K (1.398 °F) Trạng thái trật tự từ thuận từ 45,94 ×10-6 m³/mol Thể tích phân tử Nhiệt bay hơi 79,87 kJ/mol Nhiệt nóng chảy 2,334 kJ/mol Áp suất hơi 1,06 Pa tại 1.032 K Vận tốc âm thanh 2.000 m/s tại 293,15 K Thông tin khác
Độ âm điện 0,82 (thang Pauling) Nhiệt dung riêng 757 J/(kg·K) 1,389x107 /Ω·m Độ dẫn điện Độ dẫn nhiệt 102,4 W/(m·K) Năng lượng ion hóa 1. 418,8 kJ/mol 2. 3.052 kJ/mol 3. 4.420 kJ/mol 4. 5.877 kJ/mol 5. 7.975 kJ/mol 6. 9.590 kJ/mol 7. 11.343 kJ/mol 8. 14.944 kJ/mol 9. 16.963,7 kJ/mol 10. 48.610 kJ/mol 11. 54.490 kJ/mol
12. 60.730 kJ/mol 13. 68.950 kJ/mol 14. 75.900 kJ/mol 15. 83.080 kJ/mol 16. 93.400 kJ/mol 17. 99.710 kJ/mol 18. 444.880 kJ/mol 19. 476.063 kJ/mol Chất đồng vị ổn định nhất iso TN t½ DM DE MeV DP 39 K 93,26% Ổn định có 20 neutron β− 40 1,311 Ca 40 9 K 0,012% 1,277 E năm 40 ε 1,505 Ar 41 Ổn định có 22 neutron K 6,73%
Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú. Thuộc tính Kali được phủ một lớp paraffin. Với khối lượng riêng nhỏ hơn của nước, kali là kim loại nhẹ thứ hai sau liti. Nó là một chất rắn rất mềm, dễ dàng cắt bằng dao và có màu trắng bạc khi bề mặt sạch. Nó bị ôxi hóa rất nhanh trong không khí và phải được bảo quản trong dầu mỏ hay dầu lửa. Giống như các kim loại kiềm khác, kali phản ứng cực kỳ mãnh liệt với nước tạo ra hiđrô, ion K+ có hóa trị một và gốc hiđrôxít. Khi ở trong nước, nó có thể bắt cháy tự động. Các muối của nó phát ra ánh sáng màu tím khi đưa vào trong ngọn lửa. Nó có phản ứng với rất nhiều nguyên tố như các halôgen hay nhóm ôxy để tạo ra muối. Lịch sử Kali được phát hiện bởi Sir Humphry Davy năm 1807, ông tách nó ra từ bồ tạt ăn da (KOH). Kim loại kiềm này là kim loại đầu tiên được điều chế bằng điện phân.
Ứng dụng Ôxít kali (K2O), một ô xít có tính kiềm mạnh. Các loại phân hóa học chứa  kali như clorua kali, sulfat kali, cacbonat kali v.v được tính hàm lượng quy đổi theo phần trăm K2O, mặc dù bản thân ôxít này không được dùng làm phân bón. Ví dụ loại phân hóa học chứa 30% KCl theo quy đổi tương đương sang K2O sẽ là 19% K. Nitrat kali được sử dụng trong thuốc súng.  Cacbonat kali được sử dụng trong sản xuất thủy tinh.  Thủy tinh được xử lý bằng kali lỏng là có độ bền cao hơn so với thủy tinh  thường. NaK là hợp kim của kali với natri được sử dụng như là chất truyền nhiệt  trung gian. Nguyên tố này là thành phần rất cần thiết cho sự phát triển của cây cối và  được tìm thấy trong nhiều loại đất. Trong tế bào động vật các ion kali là cần thiết để giữ cho các tế bào sống  (xem bơm Na-K). Clorua kali được sử dụng để thay thế cho muối ăn và cũng được sử dụng để  ngừng tim trong các phẫu thuật tim và trong án tử hình bằng cách tiêm liều gây chết. Nhiều loại muối kali là rất quan trọng, bao gồm: brômua, cacbonat, clorat, clorua, crômat, xyanua, đicrômat, iốtua, nitrat, sulfat kali. Sự phổ biến
Nguyên tố này chiếm khoảng 2,4% trọng lượng lớp vỏ Trái Đất và là nguyên tố phổ biến thứ bảy trong lớp này. Vì tính không hòa tan của nó, rất khó thu được kali từ các khoáng chất của nó. Tuy nhiên, các khoáng chất khác như cacnalit, langbeinit, polyhalit, và sylvit được tìm thấy trong các hồ và nền biển cổ. Các khoáng chất này tạo ra các mỏ quặng khá lớn trong các môi trường này, làm cho việc cô lập kali và các muối của nó là kinh tế hơn. Nguồn chủ yếu của kali, bồ tạt, được khai thác ở California, Đức, New Mexico, Utah và nhiều nơi khác nữa trên thế giới. Ở độ sâu 3.000 ft (khoảng hơn 900 mét) dưới bề mặt của Saskatchewan có mỏ bồ tạt lớn có thể trở thành nguồn quan trọng để cung cấp nguyên tố này và các muối của nó trong tương lai. Các đại dương cũng là nguồn của kali, nhưng mật độ của nó tính theo dung lượng nước biển là rất thấp so với natri. Kali có thể cô lập bằng điện phân của hiđrôxít của nó trong một quy tr ình có một chút thay đổi kể từ thời của Davy. Các phương pháp nhiệt cũng được sử dụng trong sản xuất kali, sử dụng clorua kali. Kali là nguyên tố gần như không bao giờ tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên. Tuy nhiên, trong các cơ thể sống các ion K+ là quan trọng trong sinh lý học của các tế bào dễ kích thích. Đồng vị Có 17 đồng vị của kali đã được biết. Dạng tự nhiên của nó có 3 đồng vị: K39 (93,3%), K40 (0,01%) và K41 (6,7%). Đồng vị tự nhiên K40 phân rã thành Ar40 (11,2%) bằng cách bắt điện tử và bằng bức xạ positron, cũng như phân rã thành đồng vị ổn định Ca40 (88,8%) bằng bức xạ beta; K40 có chu kỳ bán rã 1,250 × 109 năm. Sự phân rã của K40 thành Ar40 thông thường được sử dụng làm phương pháp đánh giá tuổi các loại đá. Phương pháp đánh giá tuổi bằng tỷ lệ K/Ar phụ thuộc vào giả
thiết rằng các loại đá không chứa agon ở thời điểm tạo ra nó và mọi agon do phóng xạ sinh ra sau đó (Ar40) về mặt lượng là được bảo toàn, tức là một hệ thống kín. Các khoáng chất được xác định tuổi bằng cách đo mật độ của kali cũng như lượng Ar40 do phóng xạ sinh ra đã được tích lũy. Các khoáng chất phù hợp để xác định tuổi là biôtit, muscôvit, và plutonit/hocblen biến chất loại cao cấp, cũng như fenspat núi lửa; toàn bộ các mẫu đá từ nham thạch núi lửa có thể được xác định tuổi nấu chúng chưa bị thay đổi. Ngoài ra, các đồng vị kali còn được sử dụng như là chất đánh dấu vết trong nghiên cứu thời tiết. Chúng cũng được sử dụng trong các nghiên cứu về chu trình vận chuyển các chất dinh dưỡng vì kali là chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho sự sống. K40 có trong kali tự nhiên (và vì thế có trong các sản phẩm muối thương mại) trong một lượng vừa đủ đến mức một túi lớn của các chất này có thể sử dụng như nguồn phóng xạ cho các chứng minh trong lớp học. Cảnh báo Ka li nguyên chất phản ứng mãnh liệt với nước và hơi ẩm. Do vậy, nó cần được bảo quản trong dầu khoáng hay dầu lửa và cần phải hết sức thận trọng khi làm việc với nó. Kali trong dinh dưỡng Kali là khoáng chất cần thiết trong khẩu phần dinh dưỡng; nó có mặt trong các cơ và là chất lỏng duy trì và cân bằng điện giải trong các tế bào. Kali cũng là quan trọng trong việc gửi các xung thần kinh cũng như giải phóng năng lượng từ protein, chất béo và các cacbohiđrat trong quá trình trao đổi chất. Thiếu kali có thể sinh ra các khả năng nguy hiểm chết người tiềm ẩn như hypokalemia. Ăn các loại thức ăn khác nhau có chứa kali là phương pháp tốt nhất để duy trì một lượng vừa
đủ của kali. Những người mạnh khỏe ăn uống cân bằng các chất thường ít khi cần thiết phải bổ sung kali. Rất nhiều loại hoa quả, rau và thịt có chứa kali. Tham khảo Los Alamos National Laboratory – Potassium  hay Liên kết ngoài WebElements.com – Potassium  EnvironmentalChemistry.com – Potassium  [ẩn] Hộp này: xem • thảo luận • sửa Các kim loại kiềm Liti Natri Rubidi Xêzi Franxi Kali Li Na K Rb Cs Fr Số Số Số Số Số Số nguyên nguyên nguyên nguyên nguyên nguyên tử: 3 | tử: 11 | tử: 19 | tử: 37 | tử: 55 | tử: 87 Nguyên Nguyên Nguyên Nguyên Nguyên Nguyên tử lượng: tử lượng: tử lượng: tử lượng: tử lượng: tử lượng: 6,941 22,990 39,098 85,468 132,905 (223) Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm nóng nóng nóng nóng nóng nóng chảy: chảy: chảy: chảy: chảy: chảy:
453,69 370,87 336,53 312,46 301,59 295? Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm sôi: Điểm sôi: sôi: sôi: sôi: 961 944 sôi: 950? Độ âm Độ âm Độ âm 1.615 1.156 1.032 Độ âm Độ âm Độ âm điện: điện: điện: 0,7 điện: điện: điện: 0,82 0,79 0,98 0,93 0,82 Nhóm 12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 → ↓ Chu kỳ 1 2 1 H He 34 5 6 7 8 9 10 2 Li Be B C N O F Ne 1 12 1 13 14 15 16 17 18 M 3 Al Si P S Cl Ar N g a
2 1 25 20 1 22 23 24 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 9 M 4 Ca S Ti V Cr Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr n K c 3 3 42 7 38 40 41 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 9 M R Sr Zr Nb Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Y o b 5 5* 5 56 7 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 6 C Ba L Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn s a 8 ** 11 11 11 11 11 11 8 10 10 10 10 10 10 11 11 11 88 9 3 4 5 6 7 8 7 7 4 5 6 7 8 9 0 1 2 Ra A Uu Uu Uu Uu Uu Uu Fr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn c t q p h s o 61 62 5 59 60 63 64 65 66 67 68 69 70 71 PS * Nhóm Lantan 8 Pr Nd Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu mm C
e 9 10 95 96 10 10 10 0 91 92 93 94 97 98 99 0 ** Nhóm Actini AC 1 2 3 T Pa U Np Pu Bk Cf Es F mm Md No Lr h m Các nhóm cùng gốc trong bảng tuần hoàn Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ nhóm Lantan nhóm Actini Kim loại chuyển tiếp Kim loại yếu Á kim Khí trơ Phi kim Halôgen Trạng thái ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn Màu số nguyên tử đỏ là chất khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn  Màu số nguyên tử lục là chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn  Màu số nguyên tử đen là chất rắn ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn  Tỷ lệ xuất hiện tự nhiên Viền liền: có đồng vị già hơn Trái Đất (chất nguyên thủy)  Viền gạch gạch: thường sinh ra từ phản ứng phân rã các nguyên tố khác,  không có đồng vị già hơn Trái Đất (hiện tượng hóa học)
Viền chấm chấm: tạo ra trong phòng thí nghiệm (nguyên tố nhân tạo)  Không có viền: chưa tìm thấy 