Калиев - свойствата на химични елементи
Калиев (Kalium), К. химичен елемент I на Менделеев система Периодичната; атомен номер 19, атомно тегло 39,098; сребро бели, много светлина, мека и ниско топим метал. Елементът се състои от две стабилни изотопи - 39 K (93,08%), 41 K (6,91%) и леко радиоактивни 40 K (0,01%), с полуживот от 1,32 · 10 9 години.
Исторически информация. Някои съединения от калиев (например, калиев карбонат, екстрахира се от дърво пепел) вече са известни в древността; обаче те не се отличават от натриеви съединения. Само през 18 век е доказано, между "алкални инсталации" (поташ K2 CO3) и "минерални алкали" (сода Na2 CO3). През 1807, G. Davy електролиза леко влажно твърдо вещество каустик калиев хидроксид (КОН и NaOH) разпределени калий и натрий и ги име potassiem и sodiem. През 1809 г. на LV Gilbert предложи име "калий" (от арабски ал-калиев - калий) и "сода" (от арабски Natrun - естествен сода); Неотдавна, JJ Берцелиус в 1811 променя на "натриев". Името "potassy" и "Соди" запазена във Великобритания, САЩ, Франция и някои други страни. В България тези имена в 1840 са заменени с "калий" и "натрий", приета през Германия, Австрия и скандинавските страни.
Радиоактивният изотоп 40 K - важен източник на геотермална топлина, особено в последния период, когато е имало повече от този изотоп. При разпадането на 40 К и Са са оформени 40 40 аргон Ar, разтягане в атмосферата. Някои калий минерали не губят аргон, а съдържанието му може да се определи абсолютната възраст на скалите (т.нар метод калий-аргон).
Физични свойства на калий. Калиев - сребърно бели, много лек и мек метал (реже лесно с нож). Кристалната решетка на калиев тяло центрирана кубична, а = 5,33 Å, Атомното радиуса на 2.36 Å, Йонната радиуса на К + 1,33 Å, Плътността на 0,862 грам / cm 3 (20 ° С), точка на топене 63.55 ° С, (нагрява при 760 ° С; коефициент на термично разширение от 8.33 х 10 -5 (0-50 ° С); топлопроводимост при 21 ° С 97 13 W / (m-Калиев) [0,232 кал / (см · сек · ° с)]; специфичната топлинна мощност (при 20 ° с) 741,2 J / (кг · К), т.е. 0,177 кал / (г · ° C), съпротивлението (при 20 ° с), 7118 · 10 -8 ома · m; температурен коефициент на електрическо съпротивление от 5.8 х 10 -5 (20 ° с) твърдост по Бринел от 400 кН / m 2 (0,04 кгс /. 2 mm).
Химичните свойства на калий. Конфигурацията на външната електрони обвивка на атом 4s 1. калий при което неговата валентност е постоянна в съединения 1. Единична валентност електрон калиев атом далеч от основната си от валентните електрони на литий и натрий, калий обаче реактивоспособност по-висока от тази на тези два метала. Във въздуха, особено влажен, калиев окислява бързо, така че да се съхранява в бензин, керосин или минерално масло. При стайна температура, калиев реагира с халогенни атоми; при леко загряване е свързан със сяра, с по-силен - с селен и телур. При температура над 200 ° С във водородна атмосфера образува калиев хидрид KH, пирофорни във въздуха. Азот и калиев не реагира дори при топлина и налягане, но под влияние на електрически разряд, тези елементи образуват азид Калиев Калиев нитрид KN3 и К3 N. При нагряване Калий карбиди с графит получава KC8 (при 300 ° С) и KC16 (при 360 ° С) , В сух въздух (или кислород) Калиев форми жълтеникаво бяло оксид К2 О и оранжево пероксид КО2 (известен също пероксид К2 O2 и К2 О3. Получава се чрез действието на кислород, разтворен в калий в течен амоняк).
Калиев енергично, понякога експлозивно реагира с вода, освобождаване на водород (2К + 2Н2 О = 2KOH + Н2), както и водни разтвори на киселини, за да образуват соли. Калий амоняк се разтваря бавно; полученият разтвор синьо - силен редуциращ агент. При нагряване Калиев отнема кислорода от оксидите и солите на кислородни киселини за образуване на К2 О и свободни метали (или техни оксиди). Калиев с алкохоли дава алкохолати, ускорява полимеризацията на олефини и диолефини с алкил халиди и образува galogenarilami kaliyalkily и kaliyarily. Присъствието на калиев лесно определено от пламък виолетово оцветяване.
Първи калий. В промишлеността Калиев се получава чрез обмен реакция между натриев метал и КОН или KCI, съответно: КОН + Na = NaOH + K, KCl + Na = NaCl + К.
В първия случай, реакцията между стопения хидроксид е КОН и течният Na - противоток реакция тава колона на никел при 380-440 ° С Във втората - след KCl стопена сол преминава Na двойки при 760-800 ° С; Калий изпарения развили се кондензират. Калиев също възможно да се получат чрез нагряване над 200 ° С смес от калиев хлорид и алуминий (или силиций) и вар. Получаване на калиева електролиза на стопен КОН или KCl малко удължен поради ниската изходния ток и калиев безопасността трудности процес.
Прилагане на калий. Основното приложение на метален калий - подготовка калиев пероксид, служи за възстановяване на кислород (в подводници и други). натриеви сплави с 40-90% калиев, подпорни течно състояние при стайна температура, се използват в ядрени реактори като агенти за пренос на топлина, като редуциращи агенти в производството на двете титан и кислородни акцептори. Селско стопанство - основните потребители на калиеви соли.
В биосферата, микроелементи Rb и Cs придружава Калия. Li + йони и Na + - антагонисти, К +. Ето защо е важно, не само абсолютната концентрация на К + и Na +. но оптималното съотношение К + / Na + в клетките и средата. Естествена радиоактивност организми (гама радиация) с около 90% поради наличието в тъканите на природен радиоизотоп 40 К.