Об элементе
Калий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь.
Во многих свойствах калий очень близок натрию, но с точки зрения биологической функции и использования клетками живых организмов они антагонистичны.
История и происхождение названия
19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH) (в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года) и назвал его «потасий» (лат. potasium это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках).
Нахождение в природе
В свободном состоянии не встречается. Породообразующий элемент, входит в состав слюд, полевых шпатов и т. д. Также калий входит в состав сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль). Кларк калия в земной коре составляет 2,4 % (5-й по распространённости металл, 7-й по содержанию в коре элемент). Концентрация в морской воде — 380 мг/л.
Физические свойства
Калий — серебристый металл с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки, калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.
Химические свойства
Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.
Применение
Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава: натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % — обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трех базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.
Биологическая роль
Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.
Стихи про калий
Калий — металл,
Причем щелочной.
Один электрон
Он имеет простой.
Окисляется
Быстро.
В керосине
Храним.
Горит фиолетово —
Ионов сим цвет.
С водой он вступает.
Уравнение есть:
2K + 2H2O = 2KOH + H2|
Его ты не спутай.
Таких много есть.
В состав марганцовки
Он входит слегка.
Едкое кали —
Щелочь едка.
KMnO4
Перманганат.
Кристаллы сиреневые.
Выше всяких похвал.
Он в сельском хозяйстве
Найдет применение.
А также бромид его
Найдет в медицине.
Виноградный сок в бокале?
Этот сок содержит калий.
А ещё сказать могу:
Чаще кушай курагу,
Яйца, масло, хлеб и сыр,
Йогурт, творог и кефир.
Диетологи искали –
И нашли в продуктах Калий!
Загляни в словарь, приятель,
И узнаешь ты в момент,
Что для сердца очень кстати
Этот микроэлемент.
В чистом виде ты едва ли
Видеть мог активный Калий.
Просто воздух и вода
Калий сразу окисляют,
Химики его всегда
В керосине сохраняют.
Он активный, щелочной,
Этот Калий озорной!
Чудо-слиток в ярких искрах
На ладони я держу.
Соль земли, навеки близкой,
Теплотой твоей дышу.
Спрессовались в пласт калийный
Алый цвет и белый цвет,
Обрамляя древней глины
Малахитовый просвет…
