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K 19

Potassium (K)

alkali-metal
Période: 4 Groupe: 1 Bloc: s

Solid

Masse atomique relative standard

39,0983 u

Configuration électronique

[Ar] 4s1

Point de fusion

63,38 °C

Point d’ébullition

758,85 °C

Masse volumique

890 kg/m³

États d’oxydation

−1, +1

Électronégativité (Pauling)

0,82

Énergie d’ionisation (1re)

4,340664 eV

Année de découverte

1807

Rayon atomique

220 pm

Détails

Origine du nom English: pot ash; symbol from Latin: kalium, (alkali).
Pays de découverte England
Découvreurs Sir Humphrey Davy

Potassium is an alkali metal and a major rock-forming and biological element. It occurs naturally only in compounds, chiefly as K⁺ in salts, feldspars, micas, and clay minerals. The metal is highly electropositive, reacts vigorously with water, and is stored away from air and moisture. In living cells, potassium is the principal intracellular cation and is central to osmotic balance and electrical signaling.

It is one of the most reactive and electropositive of metals. Except for lithium, it is the lightest known metal. It is soft, easily cut with a knife, and is silvery in appearance immediately after a fresh surface is exposed. It rapidly oxidizes in air and must be preserved in a mineral oil such as kerosene.

As with other metals of the alkali group, it decomposes in water with the evolution of hydrogen. It catches fire spontaneously on water. Potassium and its salts impart a violet color to flames.

The name derives from the English "potash" or "pot ashes" because it is found in caustic potash (KOH). The symbol K derives from the Latin kalium via the Arabic qali for alkali. It was first isolated by the British chemist Humphry Davy in 1807 from electrolysis of potash (KOH).

Although potassium is the eighth most abundant element on earth and comprises about 2.1% of the earth's crust, it is a very reactive element and is never found free in nature. Metallic potassium was first isolated by Sir Humphry Davy in 1807 through the electrolysis of molten caustic potash (KOH). A few months after discovering potassium, Davy used the same method to isolate sodium. Potassium can be obtained from the minerals sylvite (KCl), carnallite (KCl·MgCl2·6H2O), langbeinite (K2Mg2(SO4)3) and polyhalite (K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O). These minerals are often found in ancient lake and sea beds. Caustic potash, another important source of potassium, is primarily mined in Germany, New Mexico, California and Utah. Pure potassium is a soft, waxy metal that can be easily cut with a knife. It reacts with oxygen to form potassium superoxide (KO2) and with water to form potassium hydroxide (KOH), hydrogen gas and heat. Enough heat is produced to ignite the hydrogen gas. To prevent it from reacting with the oxygen and water in the air, samples of metallic potassium are usually stored submerged in mineral oil.

From the English word, potash - pot ashes; Latin kalium, Arab qali, alkali. Discovered in 1807 by Davy, who obtained it from caustic potash (KOH); this was the first metal isolated by electrolysis.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
0,82 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
0,734
Affinité électronique
0,5014 eV
Énergie d’ionisation (1re)
4,340664 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
31,625109 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
45,803258 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
60,91721 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
82,660285 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−1, +1 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
1 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ar] 4s1

Propriétés thermodynamiques

Point critique (température)
1950 °C
Point critique (pression)
1,6e+7 Pa
Enthalpie de fusion
0,02414883 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
0,79701508 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
0,92449604 eV
Enthalpie d’atomisation
0,92449604 eV
Enthalpie d’atomisation
0,92242317 eV

Propriétés nucléaires

Protons
19 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
20 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
29 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
2 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
K-39
Année de découverte
1807

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
2,09e+4 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
399 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
523 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 8, 1 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-09-7 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
2S1/2
InChI
InChI=1S/K
Clé InChI
ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 19
Électrons 19
Charge Neutre
Configuration K: 4s¹
Configuration électronique
Mesuré
[Ar] 4s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
1/2 1↑
Nombre total d’électrons: 19 Non appariés: 1 ?

Modèle atomique

Protons 19
Neutrons 20
Électrons 19
Nombre de masse 39
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 50 (50 50 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

3993,2581%416,7302%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
39 Stable38,9637064864 ± 0,000000004993,2581%Stable
41 Stable40,9618252579 ± 0,00000000416,7302%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 38,4 °C en dessous du point de fusion (63,38 °C)

Point de fusion 63,38 °C
Point d’ébullition 758,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 38,4 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
63,38 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
758,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,02414883 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
0,79701508 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
0,92449604 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
890 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
890 kg/m³

Dans les conditions standard

Données avancées

Point critique Littérature scientifique
1950 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 22. Tri par charge ionique croissante.

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
41K I Isotope08
40K I Isotope03
39K I Isotope0123
K I 0299
K II +197
K III +240
K IV +338
K V +440
K VI +528
K VII +681
Niveaux répertoriés par le NIST →
19 K 39.0983

Potassium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ar]4s1
Niveaux d’énergie 2 8 8 1
États d’oxydation -1, +1
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Potassium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
19 K 39.0983

Potassium — Visualiseur de structure cristalline

Cubique centré · Pearson cI2
Expérimental
Pearson cI2
N° de coord. 8
Compacité 68.000%
Potassium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+14N/D137 pm
+16N/D138 pm
+17N/D146 pm
+18N/D151 pm
+19N/D155 pm
+110N/D159 pm
+112N/D164 pm

Composés

K+
39,098 u
K
39,098 u
K
39,964 u
K
42,961 u
K
41,962 u
K
37,969 u
K
38,964 u
K
43,962 u
K
44,961 u
K+
39,964 u
K+
37,969 u
K+
38,964 u
K+
42,961 u
K+
41,962 u
K
40,962 u

Isotopes (2)

Seventeen isotopes of potassium are known. Ordinary potassium is composed of three isotopes, one of which is 40°K (0.0118%), a radioactive isotope with a half-life of 1.28 x 109 years.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
39 Stable38,9637064864 ± 0,000000004993,2581% ± 0,0044%Stable
stable
41 Stable40,9618252579 ± 0,00000000416,7302% ± 0,0044%Stable
stable
39 Stable
Masse atomique (u) 38,9637064864 ± 0,0000000049
Abondance naturelle 93,2581% ± 0,0044%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
41 Stable
Masse atomique (u) 40,9618252579 ± 0,0000000041
Abondance naturelle 6,7302% ± 0,0044%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Affichage de 50 sur 141. Seules les raies spectrales dont l’intensité a été mesurée sont affichées par défaut.

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
693.8764 nm20K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2SMesuréeNIST
691.10815 nm19K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2SMesuréeNIST
404.41422 nm18K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*MesuréeNIST
404.72132 nm17K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*MesuréeNIST
580.17662 nm17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2SMesuréeNIST
583.18899 nm17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2DMesuréeNIST
578.23999 nm16K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2SMesuréeNIST
581.21521 nm15K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2DMesuréeNIST
535.95761 nm14K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2DMesuréeNIST
533.96873 nm13K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2SMesuréeNIST
511.225448 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2DMesuréeNIST
532.32786 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2SMesuréeNIST
534.29693 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2DMesuréeNIST
693.62861 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DMesuréeNIST
696.46903 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DMesuréeNIST
464.23725 nm11K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2DMesuréeNIST
509.717137 nm11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2DMesuréeNIST
509.920005 nm11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2SMesuréeNIST
464.1875 nm10K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2DMesuréeNIST
496.503213 nm10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2DMesuréeNIST
508.423399 nm10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2SMesuréeNIST
482.924 nm9K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3SMesuréeNIST
486.975897 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2DMesuréeNIST
495.081801 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2DMesuréeNIST
495.614802 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10s 2SMesuréeNIST
389.7896 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 1DMesuréeNIST
418.6232 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DMesuréeNIST
460.849 nm8K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1DMesuréeNIST
480.43395 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2DMesuréeNIST
485.609209 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2DMesuréeNIST
486.348075 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2SMesuréeNIST
500.564 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3SMesuréeNIST
612.028 nm8K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3DMesuréeNIST
381.7547 nm7K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*MesuréeNIST
400.122 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3PMesuréeNIST
413.4705 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DMesuréeNIST
422.296 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3PMesuréeNIST
422.566 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1DMesuréeNIST
426.334 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DMesuréeNIST
430.498 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1DMesuréeNIST
430.911 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3PMesuréeNIST
438.816 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1PMesuréeNIST
475.737719 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11d 2DMesuréeNIST
479.104132 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2DMesuréeNIST
484.98645 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2SMesuréeNIST
505.625 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 3SMesuréeNIST
630.728 nm7K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3DMesuréeNIST
696.41712 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DMesuréeNIST
380.0162 nm6K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*MesuréeNIST
381.657 nm6K IIemission3p5.4p 3P → 3p5.4d 3P*MesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
196 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
193 pm
Rayon covalent (Bragg)
207 pm

Rayons de van der Waals

Bondi
275 pm
Batsanov
280 pm
Alvarez
273 pm
UFF
381,2 pm
MM3
309 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
234 pm
Rayon métallique (C12)
235 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
3
Pettifor
10
Glawe
10

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
2
Gunnarsson–Lundqvist
2
Robles–Bartolotti
1

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
289,7 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
0,3 a.u.
C₆
3923 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
3910 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
45,63 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
0

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
21
Risque relatif d’approvisionnement
5
Répartition des réserves
61
Stabilité politique (principal producteur)
81
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
81

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion336,65 K
Point d’ébullition1032,15 K
Point critique (température)2223,15 K
Point critique (pression)16 MPa

Catégories d’états d’oxydation

+1 main
−1 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (6)
nOrbitaleσ
1s0,5105
2p3,9728
2s5,9938
3p11,2744
3s10,3201
4s15,5048
Détail des rayons cristallins (7)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
1IV151
1VI152
1VII160
1VIII165
1IX169
1X173
1XII178
Modes de désintégration des isotopes (53)
IsotopeModeIntensité
313p100%
32p—
33p—
34p—
35B+100%
35B+p0,4%
36B+100%
36B+p0%
36B+A0%
37B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (503)
Énergie (eV)f₁f₂
10—0,03426
10,1617—0,03529
10,3261—0,03635
10,4931—0,03744
10,6628—0,03856
10,8353—0,03972
11,0106—0,04091
11,1886—0,04214
11,3696—0,0434
11,5535—0,04471

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

The metal is the seventh most abundant and makes up about 2.4% by weight of the earth's crust. Most potassium minerals are insoluble and the metal is obtained from them only with great difficulty.

Certain minerals, however, such as sylvite, carnallite, langbeinite, and polyhalite are found in ancient lake and sea beds and form rather extensive deposits from which potassium and its salts can readily be obtained. Potash is mined in Germany, New Mexico, California, Utah, and elsewhere. Large deposits of potash, found at a depth of some 3000 ft in Saskatchewan, promise to be important in coming years.

Potassium is also found in the ocean, but is present only in relatively small amounts, compared to sodium.

Références (1)

Production

Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).

Potassium is never found free in nature, but is obtained by electrolysis of the hydroxide, much in the same manner as prepared by Davy's first process. Thermal methods also are commonly used to produce potassium (such as by reduction of potassium compounds with CaC2, C, Si, or Na).

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
K

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Potassium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Potassium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Potassium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Potassium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Potassium

This section provides all form of data related to element Potassium.

9 PubChem Elements
Potassium

The element property data was retrieved from publications.

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