Hvad er karakteren af kaliumoxid. Kaliumoxid: formel, interaktion
Der er tre hovedklasser af forbindelser. Disse er syrer, baser og oxider. Syren består af en hydrogenkation og en syrerestanion. Alkali - fra en metalkation og en hydroxylgruppe. Vi vil tale om oxider mere detaljeret senere.
Hvad er Oxide?
Det er en forbindelse, der består af to forskellige kemiske grundstoffer, hvoraf den ene er oxygen. Den anden kan være metal eller ikke-metal. Antallet af oxygenatomer afhænger af valensen af det andet kemiske element, der udgør forbindelsen. Så for eksempel er valensen af kalium én, så kaliumoxid vil indeholde et oxygenatom og to kaliumatomer. Valensen af calcium er to, så dets oxid vil være sammensat af en oxygen og en calcium. Fosfors valens er fem, så dets oxid består af to fosforatomer og fem oxygenatomer.
I denne artikel vil vi tale mere detaljeret om kaliumoxid. Nemlig - om dets fysiske og kemiske egenskaber, om dets anvendelse inden for forskellige industriområder.
Kaliumoxid: formel
Da valensen af dette metal er én, og valensen af oxygen er to, vil denne kemiske forbindelse bestå af to metalatomer og et oxygenatom. Så kaliumoxid: formlen er K 2 O.
Fysiske egenskaber
Det pågældende oxid har en bleggul farve. Nogle gange kan det være farveløst. Ved stuetemperatur har den en fast aggregeringstilstand.
Smeltepunktet for dette stof er 740 grader Celsius.
Densiteten er 2,32 g/cm 3.
Termisk nedbrydning af dette oxid producerer et peroxid af det samme metal og rent kalium.
Lad os opløse i organiske opløsningsmidler.
Det opløses ikke i vand, men reagerer med det.
Meget hygroskopisk.
K2Os kemiske egenskaber
Dette stof har de kemiske egenskaber, der er typiske for alle basiske oxider. Lad os overveje de kemiske reaktioner af dette oxid med forskellige stoffer i rækkefølge.
Reaktion med vand
Først og fremmest er det i stand til at reagere med vand og danne hydroxidet af dette metal som et resultat.
Ligningen for en sådan reaktion er som følger:
- K2O + H2O = 2KON
Ved at kende molmassen af hvert af stofferne kan følgende konklusion drages af ligningen: Ud fra 94 gram af det pågældende oxid og 18 gram vand kan der opnås 112 gram kaliumhydroxid.
Med andre oxider
Desuden er det pågældende oxid i stand til at reagere med kuldioxid (kuldioxid). Dette danner et salt - kaliumcarbonat.
Reaktionsligningen for kaliumoxid og carbonoxid kan skrives som følger:
- K 2 O + CO 2 = K 2 CO 3
Så vi kan konkludere, at fra 94 gram af det pågældende oxid og 44 gram kuldioxid opnås 138 gram kaliumcarbonat.
Det pågældende oxid kan også reagere med svovloxid. I dette tilfælde dannes et andet salt - kaliumsulfat.
Interaktionen mellem kaliumoxid og svovloxid kan udtrykkes ved følgende ligning:
- K 2 O + SO 3 = K 2 SO 4
Det ses af den, at man ved at tage 94 gram af det pågældende oxid og 80 gram svovloxid kan få 174 gram kaliumsulfat.
På samme måde kan K 2 O reagere med andre oxider.
En anden type interaktion er reaktioner ikke med sure, men med amfotere oxider. I dette tilfælde dannes der ikke syre, men salt. Et eksempel på en sådan kemisk proces er vekselvirkningen mellem det pågældende oxid og zinkoxid.
Denne reaktion kan udtrykkes ved følgende ligning:
- K 2 O + ZnO = K 2 ZnO 2
Den viser, at vekselvirkningen mellem det pågældende oxid og zinkoxid danner et salt kaldet kaliumzinkat. Hvis man kender molmassen af alle stoffer, så kan man regne ud, at man ud fra 94 gram K 2 O og 81 gram zinkoxid kan få 175 gram kaliumzinkat.
Også K 2 O er i stand til at interagere med nitrogenoxid. Dette danner en blanding af to salte: kaliumnitrat og nitrit. Ligningen for denne reaktion ser således ud:
- K 2 O + 2NO 2 = KNO 3 + KNO 2
Kender man stoffers molmasser, kan man sige, at man ud fra 94 gram af det pågældende oxid og 92 gram nitrogenoxid kan få 101 gram nitrat og 85 gram nitrit.
5interaktion med syrer
Det mest almindelige tilfælde er kaliumoxid + svovlsyre = kaliumsulfat + vand. Reaktionsligningen ser således ud:
- K 2 O + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + H 2 O
Ud fra ligningen kan vi konkludere, at for at opnå 174 gram kaliumsulfat og 18 gram vand skal du tage 94 gram af det pågældende oxid og 98 gram svovlsyre.
Den kemiske vekselvirkning mellem det pågældende oxid og salpetersyre sker på lignende måde. Dette producerer kaliumnitrat og vand. Ligningen for denne reaktion kan skrives som følger:
- 2K2O + 4HNO3 = 4KNO3 + 2H2O
Af 188 gram af det pågældende oxid og 252 gram salpetersyre kan der således opnås 404 gram kaliumnitrat og 36 gram vand.
Efter samme princip kan det betragtede oxid reagere med andre syrer. I processen vil andre salte og vand blive dannet. Så for eksempel når dette oxid reagerer med fosforsyre, opnås fosfat og vand, med chloridsyre, chlorid og vand og så videre.
K 2 O og halogener
Den betragtede kemiske forbindelse er i stand til at reagere med stoffer fra denne gruppe. Halogener er simple forbindelser, der består af flere atomer af det samme kemiske grundstof. Det er for eksempel klor, brom, jod og nogle andre.
Så klor og kaliumoxid: ligningen:
- К 2 О + СІ 2 = КСІ + КСІО
Som et resultat af denne interaktion dannes to salte: chlorid og kaliumhypochlorit. Af 94 gram af det pågældende oxid og 70 gram klor fås 74 gram kaliumchlorid og 90 gram kaliumhypochlorit.
Interaktion med ammoniak
K 2 O er i stand til at reagere med dette stof. Som et resultat af denne kemiske interaktion dannes kaliumhydroxid og amid. Ligningen for denne reaktion er som følger:
- K2O + NH3 = KOH + KNH2
Ved at kende molmasserne af alle stoffer er det muligt at beregne andelene af reagenser og reaktionsprodukter. Af 94 gram af det pågældende oxid og 17 gram ammoniak kan man få 56 gram kaliumhydroxid og 55 gram kaliumamid.
Interaktion med organiske stoffer
Af organiske kemikalier interagerer kaliumoxid med ethere og alkoholer. Disse reaktioner er dog langsomme og kræver særlige forhold.
At opnå K 2 O
Dette kemikalie kan opnås på flere måder. De mest almindelige er:
- Fra kaliumnitrat og kaliummetal. De to reaktanter opvarmes til dannelse af K 2 O og nitrogen. Reaktionsligningen er som følger: 2KNO 3 + 10K = N 2 + 6K 2 O.
- Den anden metode foregår i to trin. For det første sker der en reaktion mellem kalium og ilt, hvilket resulterer i dannelsen af kaliumperoxid. Reaktionsligningen ser således ud: 2K + O 2 = K 2 O 2. Ydermere er peroxidet beriget med kalium, som et resultat af hvilket kaliumoxid opnås. Reaktionsligningen kan skrives som følger: K 2 O 2 + 2K = 2K 2 O.
Anvendelse af K 2 O i industrien
Det mest almindeligt betragtede stof bruges i landbrugsindustrien. Dette oxid er en af komponenterne i mineralsk gødning. Kalium er meget vigtigt for planter, da det øger deres modstandsdygtighed over for forskellige sygdomme. Det pågældende stof bruges også i byggeriet, da det kan være til stede i sammensætningen af nogle typer cement. Derudover bruges det i den kemiske industri til at opnå andre kaliumforbindelser.
Blandt de kemiske grundstoffer skiller kalium sig ud for en række af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber. Det er af interesse for kemikere for dets høje aktivitet. Dette stof reagerer øjeblikkeligt med ilt, opvarmning i luft fører til dets forbrænding, produktet af denne reaktion bliver kaliumsuperoxid. Interaktion med vand og syreopløsninger fører til voldsom antændelse og endda eksplosion. Kalium er i stand til at reducere svovlsyre til hydrogensulfid, svovldioxid og svovl og reduceres til molekylært nitrogen.
I det periodiske system optager kalium celle nummer nitten. Dets tilhørsforhold til alkalimetaller forklarer den sølvhvide farve og høje plasticitet af dette stof; det skæres let med en kniv og udviser høj kemisk aktivitet. Dette forklarer det faktum, at rent kalium ikke findes i naturen. Blandt de stoffer, hvori kalium indgår som grundstof, er havvand det mest almindelige, og det kan også findes i forskellige mineraler. Hurtigheden af oxidation af dette stof fører til det faktum, at kaliumoxid (formel K2O) hurtigt omdannes til tilstanden af peroxid (K2O4).
Kalium kan opnås ved at opvarme metallet til 180 ° C i et iltfattigt miljø eller ved at opvarme en blanding af superoxid med metallisk kalium. Som en komponent findes kaliumoxid i cement og nogle typer gødning.
For planteverdenen er kalium af stor betydning, det er et af de tre vigtigste byggematerialer af organiske forbindelser sammen med nitrogen og fosfor. Frugtdannelse og yderligere konservering af frugter og knolde er forbundet med niveauet af kalium. Kalium spiller en vigtig rolle i transporten af sukker og i dannelsen af plantereserver, dette kommer til udtryk i en stigning i stivelse i knolde, jordstængler og rødder. Kalium har en gavnlig effekt på at øge tætheden af plantevæv, deres stængler. Manglen på kalium fører til, at planten ikke er i stand til korrekt at optage nitrogen. Planter bruger kaliumhydroxid. Det interagerer med en række stoffer, hvilket sikrer planteorganismens normale vitale aktivitet.
Manglen på kalium i nogle jorde kompenseres ved brug af et bredt spektrum. Deres produktion er baseret på brugen af naturlige forekomster af kaliumsalte, mineralerne kaldes sylvinit og carnallit, og svovlsyresalte af kalium omfatter chenit, kainit og langbeinite. Anvendelsen af mineraler gør det muligt at opnå gødning med et højt indhold af kalium.
Den mest almindelige gødning, som indeholder kaliumoxid, er Denne blanding er en sammensætning af fint formalet mineral af naturlig oprindelse sylvinit, og kaliumoxid når 40%.
Et stof med udtalte basiske egenskaber er i stand til at reagere voldsomt ikke kun med syrer, syreoxider og endda vand. Denne forbindelses egenskab til at udveksle kuldioxid med oxygen er meget udbredt i gasmasker med det isolerende virkningsprincip såvel som på ubåde. Absorberen i dette tilfælde er en ækvimolær blanding af natriumperoxid og kaliumsuperoxid. Hvis blandingen ikke er ækvimolær med et overskud af natriumperoxid, absorberes mere gas, end den frigives. For to volumener kuldioxid frigives et volumen ilt. I dette tilfælde falder trykket i et lukket rum. Et overskud af kaliumsuperoxid har den virkning at absorbere to volumener med frigivelse af tre volumener ilt, mens trykket vil stige. Blandingens ækvimolaritet gør det muligt at opnå ligningen for volumen af absorberede og udviklede gasser.
Som et stærkt oxidationsmiddel bruges peroxider i tekstilindustrien til at blege stoffer.
Lektionen er viet til studiet af et grundstofs karakteristika ved dets placering i grundstoffernes periodiske system. I løbet af lektionen lærer du at bestemme, ud fra et grundstofs position i det periodiske system, de strukturelle træk ved dets atom og egenskaberne af de stoffer, det danner; sammenligne disse egenskaber med egenskaberne for grundstoffets "naboer" efter undergruppe og periode.
Emne: Opsummering af det gennemgåede materiale
Lektion: Beskrivelse af et kemisk grundstof efter placering i det periodiske system
1. Strukturen af grundstoffets atom
For at bestemme kernens sammensætning og fordelingen af elektroner over lagene i et kemisk grundstofs atom skal du kende grundstoffets ordensnummer, periodens nummer, gruppens nummer og undergruppen i det periodiske system.
Lad os se på et specifikt eksempel. Lad os definere strukturen af kaliumatomet. Ordinaltallet for kalium er 19. Ordinaltallet bestemmer antallet af protoner i kernen og det samlede antal elektroner i atomet. Antallet af neutroner i et bestemt atom kan bestemmes af forskellen mellem masseantallet og antallet af protoner. For en kaliumisotop med et massetal på 39 er antallet af protoner 19, antallet af neutroner er 39-19 = 20, og antallet af elektroner er 19.
Periodens nummer kan bruges til at bestemme antallet af elektroniske lag i atomet. Kalium er et grundstof i den 4. periode, hvilket betyder, at alle dets 19 elektroner er placeret på 4 elektronlag. Det skal huskes, at der ikke kan være mere end 2 elektroner på det 1. lag, og ikke mere end 8 på det andet. Antallet af elektroner på det sidste lag er lig med gruppenummeret (for elementer i hovedundergrupperne). Kalium har kun 1 ydre elektron, den er placeret på det 4. lag. De resterende elektroner er i det tredje lag. I kaliumatomet er elektroner således fordelt over lagene i følgende mængde: 2, 8, 8, 1 (fig. 1).
Ris. 1. Diagram over kaliumatomets struktur
Gruppenummeret bestemmer ikke kun antallet af eksterne elektroner, men den højeste valens af grundstoffet. Den numeriske værdi af den laveste valens for elementer i V-VII-grupper er 8 - gruppenummeret. Så den højeste og eneste valens af kalium er I.
2. Egenskaber ved et simpelt stof dannet af et grundstof
Ved placeringen af et grundstof i det periodiske system kan man bestemme dets tilhørsforhold til metaller eller ikke-metaller, såvel som egenskaberne af det højere oxid og hydroxid dannet af det. Elementer af hovedundergrupperne, der ligger over den diagonale Be-At, tilhører ikke-metaller. Resten af grundstofferne er metaller. I dette tilfælde svækkes de metalliske egenskaber fra venstre mod højre i perioden og øges fra top til bund langs gruppen.
Således er kalium et metal. Dets metalliske egenskaber er mere udtalte end natrium og calcium.
3. Formel og egenskaber for grundstoffets højere oxid og hydroxid
Hvis et grundstof danner et simpelt metalstof, vil dets højere oxid og hydroxid være basisk. Hvis det er et ikke-metal, så er det surt. Hvis overgangen metal - så amfoterisk (fig. 2).
Ris. 2. Sammenhæng mellem egenskaber ved grundstoffer og forbindelser dannet af dem
Da kalium er et metal, vil dets højere oxid og hydroxid udvise grundlæggende egenskaber.
Lad os sammensætte formlerne for det højere oxid og kaliumhydroxid. Den højeste valens af kalium er I, hvilket betyder, at formlen for det højere oxid er K2O, dets karakter er grundlæggende.
Det basiske oxid svarer til basen - KOH.
Du kan bekræfte den grundlæggende karakter af kaliumoxid og hydroxid ved at nedskrive ligningerne for disse stoffers reaktioner med en syre:
K2O + 2HCl = 2KCl + H2O
KOH + HCl = KCl + H2O
Ikke-metalliske grundstoffer kan danne flygtige brintforbindelser. For at sammensætte formlen for den flygtige brintforbindelse af et ikke-metal skal du kende den laveste valens af sidstnævnte. For eksempel er den flygtige hydrogennitrogenforbindelse NH3 (den laveste valens af nitrogen er III). Metaller danner ikke flygtige brintforbindelser.
Hvis vi sammenligner kalium med tilstødende grundstoffer i undergruppen og perioden, så kan vi sige, at hovedegenskaberne ved dets oxid og hydroxid vil være mere udtalte end for natrium- og calciumoxider og -hydroxider. Rubidium er et mere reaktivt metal end kalium. Dette betyder, at de grundlæggende egenskaber ved dets oxid og hydroxid vil være mere udtalte end for kaliumoxid og hydroxid.
Elementkarakteristik i henhold til plan
Lad os karakterisere det kemiske element svovl i henhold til planen under hensyntagen til dets position i det periodiske system af elementer fra D.I.Mendeleev:
1. Kemisk tegn - S ("ES")
2. Serienummer - 19, VI gruppe, A undergruppe, 3 punktum
3. Atomets struktur:
4. Egenskaber ved et simpelt stof: S - ikke-metal
5. Højeste og laveste valens: VI og II
6. Superior oxid: SO3 (surt)
Højere hydroxid: H2SO4 (syre)
7. Formel for flygtig hydrogenforbindelse: H2S
Bibliografi
Orzhekovsky P.A. Kemi: 8. klasse: lærebog for almen uddannelse. institutioner / P. A. Orzhekovsky, L. M. Meshcheryakova, M. M. Shalashova. - M .: Astrel, 2013. (§§45) Rudzitis G.E. Kemi: Inorgan. kemi. Organ. kemi: lærebog. for 9 cl. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Education, JSC "Moscow textbooks", 2009. (§36) Khomchenko ID Indsamling af problemer og øvelser i kemi til gymnasiet. - M .: RIA "New Wave": Forlag Umerenkov, 2008. (s. 35-36) Encyklopædi for børn. Bind 17. Kemi / Kap. udg. V.A. Volodin, led. videnskabelig. udg. I. Leenson. - M .: Avanta +, 2003.
InternetUrok. ru. Far Eastern State University of Railways.
Lektier
Med. 255 nr. 1-3 fra lærebogen P. A. Orzhekovsky "Kemi: 8. klasse" / P. A. Orzhekovsky, L. M. Meshcheryakova, M. M. Shalashova. - M .: Astrel, 2013. Beskriv det kemiske grundstof nr. 20 i henhold til ovenstående plan.
Denne artikel vil karakterisere kalium i form af fysik og kemi. Den første af disse videnskaber studerer stoffers mekaniske og ydre egenskaber. Og det andet, deres interaktion med hinanden, er kemi. Kalium er det nittende grundstof i det periodiske system. Det tilhører Denne artikel vil overveje den elektroniske formel af kalium, og dens adfærd med andre stoffer osv. Dette er en af de mest aktive metaller. Videnskaben, der studerer dette og andre elementer, er kemi. Grade 8 sørger for undersøgelse af deres egenskaber. Derfor vil denne artikel være nyttig for skolebørn. Så lad os begynde.
Karakterisering af kalium fra et fysiksynspunkt
Dette er et simpelt stof, som under normale forhold er i en fast aggregeringstilstand. Smeltepunktet er treogtres grader Celsius. Dette metal koger, når temperaturen når syv hundrede og enogtres grader Celsius. Det pågældende stof har en sølvhvid farve. Har en metallisk glans.
Densiteten af kalium er seksogfirs hundrededele af et gram per kubikcentimeter. Det er et meget let metal. Formlen for kalium er meget enkel – den danner ikke molekyler. Dette stof består af atomer, der er placeret tæt på hinanden og har et krystalgitter. Atommassen af kalium er niogtredive gram pr. mol. Dens hårdhed er meget lav - den kan nemt skæres med en kniv, som ost.
Kalium og kemi
Lad os starte med, at kalium er et kemisk grundstof, der har en meget høj kemisk aktivitet. Du kan ikke engang opbevare det udendørs, da det øjeblikkeligt begynder at reagere med stofferne omkring det. Kalium er et kemisk grundstof, der tilhører den første gruppe og den fjerde periode i det periodiske system. Det har alle de egenskaber, der er karakteristiske for metaller.
Interaktion med simple stoffer
Disse omfatter: oxygen, nitrogen, svovl, fosfor, halogener (jod, fluor, klor, brom). Lad os overveje interaktionen af kalium med hver af dem i rækkefølge. Denne reaktion med ilt kaldes oxidation. Under denne kemiske reaktion forbruges kalium og oxygen i et molforhold på fire dele til én, hvilket resulterer i dannelsen af et oxid af det pågældende metal i en mængde på to dele. Denne interaktion kan udtrykkes ved hjælp af følgende reaktionsligning: 4K + O2 = 2K2O. Når kalium brænder, kan du observere
Derfor anses denne reaktion for at være kvalitativ til bestemmelse af kalium. Reaktioner med halogener er navngivet efter navnene på disse kemiske elementer: jodering, fluorering, chlorering, bromering. Disse interaktioner kan kaldes additionsreaktioner, da atomerne af to forskellige stoffer kombineres til én. Et eksempel på en sådan proces er reaktionen mellem kalium og klor, hvorved der dannes klorid af det pågældende metal. For at udføre denne interaktion er det nødvendigt at tage disse to komponenter - to mol af den første og en af den anden. Som et resultat dannes to mol af en kaliumforbindelse. Denne reaktion er udtrykt ved følgende ligning: 2K + CІ2 = 2KSI. Kalium kan danne forbindelser med nitrogen, når det brænder i fri luft. Under denne reaktion forbruges det pågældende metal og nitrogen i et molforhold på seks dele til én, som et resultat af denne vekselvirkning dannes kaliumnitrid i en mængde på to dele. Dette kan vises i form af følgende ligning: 6K + N2 = 2K3N. Denne forbindelse er grøn-sorte krystaller. Det pågældende metal reagerer med fosfor efter samme princip. Hvis vi tager tre mol kalium og et mol fosfor, får vi et mol fosfid. Denne kemiske interaktion kan skrives i form af følgende reaktionsligning: 3K + P = K3R. Derudover er kalium i stand til at reagere med brint for at danne et hydrid. Som et eksempel kan følgende ligning gives: 2K + H2 = 2KH. Alle additionsreaktioner forekommer kun ved høje temperaturer.
Interaktion med komplekse stoffer
Karakteriseringen af kalium fra et kemisynspunkt giver også mulighed for at overveje dette emne. Til hvilke kalium er i stand til at reagere omfatter vand, syrer, salte, oxider. Det pågældende metal reagerer med dem alle på forskellige måder.
Kalium og vand
Dette kemiske element reagerer voldsomt med det. Dette producerer hydroxid såvel som brint. Hvis vi tager to mol kalium og vand, så får vi det samme og et mol brint. Denne kemiske interaktion kan udtrykkes ved hjælp af følgende ligning: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.
Reaktioner med syrer
Da kalium er et aktivt metal, fortrænger det let brintatomer fra deres forbindelser. Et eksempel kunne være den reaktion, der opstår mellem det pågældende stof og saltsyre. For at udføre det skal du tage to mol kalium samt syre i samme mængde. Resultatet er - to mol og brint - en mol. Denne proces kan skrives med følgende ligning: 2K + 2HCI = 2KSI + H2.
Kalium og oxider
Med denne gruppe af uorganiske stoffer reagerer det pågældende metal kun ved betydelig opvarmning. Hvis metalatomet i oxidet er mere passivt end det vi taler om i denne artikel, sker der faktisk en udvekslingsreaktion. For eksempel, hvis vi tager to mol kalium og et mol cuprumoxid, kan der som et resultat af deres interaktion opnås et mol af oxidet af det pågældende kemiske element og ren cuprum. Dette kan vises i form af denne ligning: 2K + CuO = K2O + Cu. Det er her, kaliums stærke reducerende egenskaber kommer ind.
Interaktion med baser
Kalium er i stand til at reagere med metalhydroxider, som er placeret til højre for det i det elektrokemiske aktivitetsområde. I dette tilfælde er dets genoprettende egenskaber også manifesteret. Hvis vi for eksempel tager to mol kalium og et mol bariumhydroxid, så får vi som følge af substitutionsreaktionen stoffer som kaliumhydroxid i en mængde på to mol og rent barium (én mol) - det vil udfældes. Den præsenterede kemiske interaktion kan vises som følgende ligning: 2K + Ba (OH) 2 = 2KON + Ba.
Reaktioner med salte
I dette tilfælde viser kalium stadig sine egenskaber som et stærkt reduktionsmiddel. Ved at erstatte atomerne af kemisk mere passive grundstoffer, giver det dig mulighed for at få et rent metal. For eksempel, hvis vi tilføjer i en mængde på to mol tre mol kalium, får vi som et resultat af denne reaktion tre mol kaliumchlorid og to mol aluminium. Denne proces kan udtrykkes ved hjælp af ligningen som følger: 3K + 2АІСІ3 = 3КСІ2 + 2АІ.
Reaktioner med fedtstoffer
Tilføjer man kalium til et hvilket som helst organisk stof i denne gruppe, fortrænger det også et af brintatomerne. For eksempel, når stearin blandes med det pågældende metal, dannes kaliumstearat og brint. Det resulterende stof bruges til at lave flydende sæbe. Det er her, karakteriseringen af kalium og dets interaktioner med andre stoffer slutter.
Anvendelse af kalium og dets forbindelser
Som alle metaller er denne artikel afgørende for mange industrielle processer. Kalium bruges hovedsageligt i den kemiske industri. På grund af dets høje kemiske aktivitet, udtalte alkalimetal og reducerende egenskaber, bruges det som et reagens til mange interaktioner og opnåelse af en række stoffer. Derudover anvendes kaliumholdige legeringer som kølemidler i atomreaktorer. Det metal, der behandles i denne artikel, finder også sin anvendelse i elektroteknik. Ud over alt det ovenstående er det en af hovedkomponenterne i plantegødning. Derudover bruges dets forbindelser i en lang række industrier. Så i guldminedrift bruges kaliumcyanid, som tjener som et reagens til udvinding af værdifulde metaller fra malme. Ved glasproduktion anvendes fosfater af det pågældende kemiske grundstof som komponenter i alle former for rengøringsmidler og pulvere. Klorat af dette metal er til stede i tændstikkerne. Ved fremstilling af film til gamle kameraer blev det pågældende elements bromid brugt. Som du allerede ved, kan det opnås ved bromering af kalium i et miljø med høj temperatur. I medicin bruges kloridet af dette kemiske element. Ved sæbefremstilling - stearat og andre derivater fra fedtstoffer.
Indhentning af det pågældende metal
I dag udvindes kalium i laboratorier på to hovedmåder. Den første er dens reduktion fra hydroxid ved hjælp af natrium, som kemisk er endnu mere aktivt end kalium. Og den anden er at få det fra klorid, også ved hjælp af natrium. Tilføjer du den samme mængde natrium til et mol kaliumhydroxid, dannes der et mol natriumalkali og et mol rent kalium. Ligningen for denne reaktion er som følger: KOH + Na = NaOH + K. For at udføre den anden type reaktion skal du blande chloridet af det pågældende metal og natrium i lige store molære forhold. Som følge heraf dannes stoffer som køkkensalt og kalium i samme forhold. Denne kemiske interaktion kan udtrykkes ved hjælp af følgende reaktionsligning: KCl + Na = NaCl + K.
Kalium struktur
Atomet i et givet kemisk grundstof består ligesom alle de andre af en kerne, som indeholder protoner og neutroner samt elektroner, der kredser omkring det. Antallet af elektroner er altid lig med antallet af protoner, der er inde i kernen. Hvis en elektron er løsrevet eller knyttet til et atom, holder den op med at være neutral og bliver til en ion. De er af to typer: kationer og anioner. Førstnævnte er positivt ladede, mens sidstnævnte er negative. Hvis en elektron er knyttet til et atom, så bliver den til en anion, hvis nogen af elektronerne forlader sin bane, bliver et neutralt atom en kation. Da det ordinære antal af kalium ifølge det periodiske system er nitten, så er antallet af protoner i kernen af et givet kemisk grundstof det samme. Derfor kan vi konkludere, at der er nitten elektroner omkring kernen. Antallet af protoner, der er indeholdt i et atoms struktur, kan bestemmes ved at trække et kemisk grundstofs ordenstal fra atommassen. Så vi kan konkludere, at der er tyve protoner i kaliumkernen. Da metallet, der behandles i denne artikel, tilhører den fjerde periode, har det fire baner, hvor elektroner er jævnt placeret, som er i bevægelse hele tiden. Kaliumskemaet ser sådan ud: der er to elektroner i den første bane og otte i den anden; såvel som på den tredje, på den sidste, fjerde bane, drejer kun én elektron sig. Dette forklarer det høje niveau af kemisk aktivitet af dette metal - dets sidste kredsløb er ikke helt fyldt, så det har en tendens til at kombinere med nogle andre atomer, som et resultat af hvilket deres elektroner i de sidste kredsløb bliver almindelige.
Hvor kan du finde dette element i naturen?
Da den har ekstrem høj kemisk aktivitet, findes den ingen steder på planeten i sin rene form. Det kan kun ses som en del af en række forskellige forbindelser. kalium i jordskorpen er 2,4 pct. De mest almindelige mineraler, der indeholder kalium, er salvinit og carnallite. Den første har følgende kemiske formel: NaCl.KCl. Den har en broget farve og består af mange krystaller i forskellige farver. Afhængigt af forholdet mellem kalium og natriumchlorid samt tilstedeværelsen af urenheder kan det indeholde røde, blå, lyserøde, orange komponenter. Det andet mineral - carnallite - ligner gennemsigtige, lyseblå, lyserøde eller lysegule krystaller. Dens kemiske formel ser sådan ud: KCl.MgCl2.6H2O. Det er et krystallinsk hydrat.
Kaliums rolle i kroppen, symptomer på mangel og overskud
Sammen med natrium opretholder det vand-saltbalancen i cellen. Han er også involveret i overførslen af nerveimpulser mellem membraner. Derudover regulerer det syre-base-balancen i cellen og i hele kroppen som helhed. Det deltager i metaboliske processer, modvirker forekomsten af ødem, er en del af cytoplasmaet - omkring halvtreds procent af det - saltet af det pågældende metal. De vigtigste tegn på, at kroppen ikke har nok kalium, er hævelse, forekomsten af en sygdom som vattersot, irritabilitet og forstyrrelser i nervesystemets funktion, hæmning af reaktion og hukommelsessvækkelse.
Derudover påvirker en utilstrækkelig mængde af dette mikroelement negativt det kardiovaskulære og muskulære system. Mangel på kalium i meget lang tid kan fremkalde et hjerteanfald eller slagtilfælde. Men på grund af et overskud af kalium i kroppen kan der udvikles et sår i tyndtarmen. For at afbalancere din kost, så du får den rigtige mængde kalium, skal du vide, hvilke fødevarer der indeholder det.
Fødevarer med højt indhold af dette mikronæringsstof
Først og fremmest er disse nødder såsom cashewnødder, valnødder, hasselnødder, jordnødder, mandler. Også en stor mængde af det findes i kartofler. Derudover findes kalium i tørrede frugter som rosiner, tørrede abrikoser og svesker. Pinjekerner er også rige på dette element. Også dens høje koncentration observeres i bælgfrugter: bønner, ærter, linser. Tang er også rig på dette kemiske element. Andre fødevarer med høje niveauer af dette element er grøn te og kakao. Derudover findes det i høj koncentration i mange frugter såsom avocadoer, bananer, ferskner, appelsiner, grapefrugter og æbler. Mange kornsorter er rige på det pågældende sporstof. Dette er primært byg, samt hvede og boghvede gryn. Persille og rosenkål er også høj i kalium. Det findes også i gulerødder og meloner. Løg og hvidløg indeholder en betydelig mængde af det betragtede kemiske element. Kyllingeæg, mælk og ost er også høj i kalium. Den daglige hastighed af dette kemiske element for den gennemsnitlige person er fra tre til fem gram.
Konklusion
Efter at have læst denne artikel kan vi konkludere, at kalium er et ekstremt vigtigt kemisk element. Det er nødvendigt for syntesen af mange forbindelser i den kemiske industri. Det bruges også i mange andre industrier. Det er også meget vigtigt for den menneskelige krop, derfor skal det regelmæssigt og i den nødvendige mængde gå dertil med mad.
Kaliumoxid er et krystallinsk fast stof, der danner farveløse krystaller. Den har to stabile krystallinske modifikationer: kubisk (op til 372 ° C) og sekskantet (over 372 ° C).
- Smeltepunkt - 740 ° C.
- Massefylde - 2,32 g / cm 3.
Kaliumoxid smelter i luft og ved at absorbere CO 2 giver det K 2 CO 3. Interagerer kraftigt med vand og danner KOH. Reagerer med æter og alkohol.
Ved en temperatur på 250°C reagerer den med H2. I dette tilfælde dannes KOH. Ved samme temperatur interagerer det med NH 3 og danner KOH og KNH 2.
3D-model af et molekyle
Går kraftigt ind i reaktioner af interaktion med halogener, smeltede, forskellige syrer. Ved opvarmning med oxider af bor danner aluminium, silicium henholdsvis borater, aluminater og polysilikater.
Ved opvarmning med NO 2 dannes en blanding af KNO 3 og KNO 2.
Kaliumoxid opnås:
Kaliumoxidindhold i jord og gødning
Kaliumtilgængeligheden for planter afhænger af formen af kaliumtilgængeligheden i jorden. AUC-kationer og vandopløselige kaliumforbindelser er de vigtigste kilder til kaliumnæring for planter. I denne henseende er graden af tilførsel af kalium til jorden til plantenæring udtrykt ved indholdet i den mobile form og gennem kaliumoxid K 2 O. Denne værdi angiver den samlede mængde udskifteligt og vandopløseligt calcium i mg/kg af jord.
Kaliumgødning er meget opløseligt i vand. Når de indføres i jorden, opløses de hurtigt og interagerer på basis af udvekslingsreaktioner med AUC. En del af kalium i gødning går til ikke-udskiftelige faste jordforbindelser.