Характеристика калия как химического элемента

— 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.

Кристаллы перманганата калия

• Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
• Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
• Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
• Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
• Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
• Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали. Чрезвычайно ядовит, один из сильнейших ядов.
• Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).
• Сульфат калия применяется как удобрение.

Источник: napitok-eco.ru

Характеристика элемента по положению в Периодической системе и строению атома. 1 часть. 8 класс.

ГДЗ Химия 8 класс класс Габриелян. §33. Проверьте свои знания. Номер №1

По приведённому в параграфе плану дайте характеристику химических элементов: а) калия; б) магния; в) серы; г) хлора.

reshalka.com

ГДЗ Химия 8 класс класс Габриелян. §33. Проверьте свои знания. Номер №1

Решение а

Калий
1 ) Атомный номер калия 19 ( Z = 19 ). Калий расположен в IA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 4 −ом периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 19, оно содержит 19 протонов и 20 нейтронов. На электронной оболочке 19 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 8 e; 1 e .
3 ) На внешнем энергетическом уровне атома калия один валентный электрон. Калий − это элемент−металл. Простое вещество калий, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом, следовательно, для него характерны все типичные свойства металлов: тепло− и электропроводность, пластичность, металлический блеск.
4 ) Металлические свойства у калия выражены слабее, чем у рубидия, но сильнее, чем у натрия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Na → K → Rb .

Характеристика химического элемента по положению в Периодической системе, 8 класс

5 ) Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция.
6 ) Максимальная валентность калия равна I, так как его атом содержит один валентный электрон. Формула высшего (и единственного) оксида калия − K 2 O . Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой
7 ) Формула гидроксида калия − KOH . Он является растворимым основанием − щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
8 ) Калий не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое ионное соединение − гидрид калия KH .

Решение б

Магний
1 ) Атомный номер магния 12 ( Z = 12 ). Магний расположен в IIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3 −ем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 12, оно содержит 12 протонов и 12 нейтронов. На электронной оболочке 12 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 2 e .
3 ) Магний является металлом.
4 ) Металлические свойства у магния выражены слабее, чем у кальция, но сильнее, чем у бериллия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Be → Mg → Ca .
5 ) Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у алюминия, но слабее, чем у натрия.
6 ) Максимальная валентность магния равна II, так как его атом содержит два валентных электрона. Формула высшего (и единственного) оксида магния − MgO . Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой.
7 ) Формула гидроксида магния − M g ( O H ) 2 . Он является растворимым основанием − щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
8 ) Магний не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое ионное соединение − гидрид магния M g H 2 .

Решение в

Сера
1 ) Атомный номер серы 16 ( Z = 16 ). Сера расположена в VIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3 −ем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 16, оно содержит 16 протонов и 16 нейтронов. На электронной оболочке 16 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 6 e .
3 ) Сера образует несколько простых веществ − неметаллов, следовательно, для нее характерно явление аллотропии.
4 ) Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена, что объясняется ростом радиуса атома в ряду O → S → Se .
5 ) Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора.
6 ) Максимальная валентность серы равна VI, так как его атом содержит шесть валентных электрона. Формула высшего оксида серы − S O 3 . Этот кислотный оксид взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
7 ) Гидроксид серы H 2 S O 4 − взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями.
8 ) Формула летучего соединения − H 2 S .

Решение г

Хлор
1 ) Атомный номер хлора 17 ( Z = 17 ). Хлор расположен в VIIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в третьем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 17, оно содержит 17 протонов и 18 нейтронов. На электронной оболочке 17 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 7 e .
3 ) Хлор является неметаллом, явление аллотропии для него не характерно.
4 ) Неметаллические свойства у хлора выражены слабее, чем у фтора, но сильнее, чем у брома, что объясняется ростом радиуса атома в ряду F → Cl → Br .
5 ) Неметаллические свойства у хлора выражены сильнее, чем у серы и аргона.
6 ) Максимальная валентность хлора равна VII, так как его атом содержит семь валентных электрона. Формула высшего оксида хлора − C l 2 O 7 . Этот кислотный оксид взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
7 ) Гидроксид хлора H C l O 4 − взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями.
8 ) Формула летучего соединения − HCl .

Источник: reshalka.com

Калий — характеристика химического элемента и основные свойства

Человеческий мозг непрерывно обучается. Нет разницы, чем мы занимаемся и какие конкретно действия повторяем день изо дня. Для прочного закрепления привычки требуется постоянное повторение и мозг обязательно обучится новому, даже претерпит изменения в своём физическом теле. Когда-то учёные начали узнавать наш мир.

Они составляли причинно-следственные связи и удивлялись, открывая новые законы природы. Так, одной из задач для учёных стала тайна элемента калий — химический элемент, который важен для живых существ.

История открытия

Атомный номер калия 19, что указывает на его расположение в химической таблице Менделеева.

Примерная молярная масса 39,1 г/моль.

Электронная конфигурация калия 1s22s22p63s23p64s1

Единственная возможная степень окисления +1 (плюс один).

На внешнем энергетическом уровне имеется всего 1 электрон. Это значит, что максимальная валентность элемента 1.

Кристаллическая решётка простого вещества кубическая объёмно-центрированная.

В 1807 году английский химик Х. Дэви опытным путём получил потассий (латинское название — потассиум). Именно так изначально был назван калий. Проводя электролиз каустической воды и расплавов поташа, учёный заметил образование мягкого легкоплавкого металла. Такое достижение подтолкнуло его к новым открытиям и он стал изучать химические и физические свойства нового вещества.

Такая сенсация потрясла весь научный мир и зарубежные коллеги решили не оставаться в стороне. Уже через 2 года британский эксперт Л. В. Гилберт предложил название «Аль-кали», что в переводе с арабского означает «зола растений». И это не удивительно, ведь золу, которая оставалась после сжигания растений, обрабатывали водой, а полученную смесь выпаривали до сухого остатка. В далёкие времена это использовали как моющее средство. В 1831 году немецкий физик Г. И. Гесс, изучавший свойства нового вещества, предложил своё название для элемента, который также называли «Аль-калий».

Калий в природе

После многолетних поисков выяснилось, что в природе калий не находится в чистом виде. Он один из десяти элементов, которые составляют большую часть окружающего мира.

• Сильвинита KCl·NaCl.
• Карналлита KCl·MgCl 2 ·6H 2 O.
• Каинита KCl·MgSO 4 ·6H 2 O.
• Зола растений как поташ K 2 CO 3.

Способы получения

Современные условия позволяют учёным получать калий несколькими способами.

Уравнение взаимодействия с жидким натрием расплавленного основания при 380−450°C или хлорида при 760- 890 °C: Na + KOH = NaOH + K

Электролиз расплава хлорида в смеси с карбонатом калия при температуре около 700 °C:

Физические свойства

Легкоплавкий металл серебристого цвета. При надрезе быстро образует оксидную плёнку после нескольких секунд контакта с кислородом, что объясняет требования особых условий содержания в помещениях. Хранится только в посуде с керосином, силиконами или бензином. Обладает хорошей растворимостью при соединении со ртутью. Образует амальгамы.

На соединение с водой реагирует взрывом. При поднесении горелки окрашивает пламя в розово-фиолетовый цвет.

Химические характеристики

Калий имеет много общего с натрием. Это обусловлено их расположением в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева. Оба элемента — щелочные металлы, которые ярко выражают свои свойства. Однако у потассия металлические свойства проявляются сильнее, чем у натрия и кальция, но слабее, чем у рубидия.

Калию свойственно проявлять такие характеристики, которые делают его незаменимым для химической промышленности:

• Химически активен.
• Легко отдаёт электроны.
• Сильный восстановитель.

Оксиды или пероксиды

При взаимодействии с кислородом образует не оксид, а пероксид или супероксид, что заметно невооружённым глазом (очень быстро образует оксидную плёнку на поверхности).

Может образовать оксид только лишь при медленном нагревании до температуры меньше 180 °C при низком содержании кислорода в окружающей среде.

Оксиды ярко проявляют основные свойства. Как и сам металл, бурно реагируют с водой, кислотными оксидами и самими кислотами. Практического применения в промышленности они не нашли, используются для обучения в университетах.

Пероксиды — белые порошки с жёлтым тоном. Хорошо растворяются в воде, образуя щёлочи и пероксид водорода.

Сильные окислители, поэтому обрели популярность в текстильной промышленности как отбеливающее средство.

Гидроксиды калия

Гидроксиды калия и натрия имеют особые названия: едкий кали и едкий натри. Белые, твёрдые, непрозрачные вещества. Очень гигроскопичны, это значит, что быстро впитывают влагу и требуют особого внимания при работе с ними. Лаборанту необходимо надевать перчатки и защитные очки, иначе получит сильный ожог и раздражение слизистых оболочек. Кристаллы плавятся при температуре 360 °C.

Гидроксиды относят к щелочам, они быстро растворяются в воде, выделяя большое количество тепла.

Сфера применения

Соединения калия используют в качестве удобрений, что свидетельствует о его ценных биологических характеристиках. Один из важнейших компонентов биосистемы вместе с азотом и фосфором. Помимо этого, необходим обмен элемента в натриево-калиевом насосе клетки любого живого организма.

Большую популярность приобрел в гальванотехнике. Соли металла быстро растворяются, по сравнению с солями натрия. Это свойство позволяет устанавливать высокие цены компаниям, которые занимаются обработкой калия.

Жидкий сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителей в атомных установках. Необходимое условие: комнатная температура.

Особые соединения калия

Бромид используется в фармацевтике для изготовления успокоительных лекарств.

Карбонат, хлорид и нитрат пользуются популярностью у садоводов, так как представляют собой удобрения, обогащённые большим количеством полезных микроэлементов.

Перманганат применяется в химических лабораториях для получения кислорода, а также ранее широко применялся в быту благодаря своим антисептическим свойствам.

Пероксид и супероксид обеспечивают регенерацию воздуха на подводных лодках и противогазах, благодаря своей способности поглощать углекислый газ и выделять кислород.

Из описания характеристик калия с другими элементами становится понятно, что это крайне важная составляющая организма, которая должны взаимодействовать с другими металлами и неметаллами, чтобы обеспечить гармоничный рост и развитие организма. Норма потребления этого элемента для человека — 2040 мг в сутки.

Роль этого металла и реакций организма, в которых он принимает участие, имеют большое значение для строения клеток, из которых состоит любой живой организм. Благодаря образованию различных химических связей, калий помог человечеству добиться новых вершин в кораблестроении, садоводстве, фармацевтической промышленности.

Повсеместное нахождение в природе позволяет добывать металл и его соединения беспрерывно, а благодаря успехам учёных в области химии возможно регулировать плотность содержания калия в препаратах. При соблюдении правильных пропорций и составлении схем алгоритмов можно предугадать пользу или вред.

Калий может быть полезным, но также он способен обрекать людей на тяжкие мучения, такие как: ожоги рук, раздражение слизистых оболочек. Об этом следует помнить всем, кто стремится узнать больше о свойствах этого металла. Прежде чем начинать работу с опасными веществами, лучше узнать всё о многолетнем опыте предшественников, чтобы избежать печальных и необратимых последствий.

Похожие записи:

1. Химические свойства уксусной кислоты, ее получение и физические особенности
2. Свойства метана – физико-химическая основа молекулы
3. Фенол – структурная формула с бензольным кольцом, связи в молекуле
4. Константа гидролиза и степень в таблице (11 класс, химия)

Источник: kupuk.net