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K 19

Potassium (K)

alkali-metal
周期: 4 族: 1 ブロック: s

Solid

標準原子量

39.0983 u

電子配置

[Ar] 4s1

融点

63.38 °C

沸点

758.85 °C

密度

890 kg/m³

酸化数

−1, +1

電気陰性度(Pauling)

0.82

第1イオン化エネルギー

4.340664 eV

発見年

1807

原子半径

220 pm

詳細

名称の由来 English: pot ash; symbol from Latin: kalium, (alkali).
発見国 England
発見者 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.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
220 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
203 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
275 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
203 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
890 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0453 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
63.38 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
758.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
79 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.757 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
29.6 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
体心立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
0.82 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
0.734
電子親和力
0.5014 eV
第1イオン化エネルギー
4.340664 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
31.625109 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
45.803258 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
60.91721 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
82.660285 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−1, +1 全元素の酸化数を比較 →
価電子
1 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Ar] 4s1

熱力学的性質

臨界点(温度)
1950 °C
臨界点(圧力)
1.6e+7 Pa
融解熱
0.02414883 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
0.79701508 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
0.92449604 eV
原子化熱
0.92449604 eV
原子化エンタルピー
0.92242317 eV

原子核

陽子数
19 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
20 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
29 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
2 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
K-39
発見年
1807

存在度

存在度(地殻)
2.09e+4 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
399 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
523 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 8, 1 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-09-7 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2S1/2
InChI
InChI=1S/K
InChI Key
ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 19
電子 19
電荷 中性
電子配置 K: 4s¹
電子配置
測定値
[Ar] 4s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
1/2 1↑
総電子数: 19 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 19
中性子 20
電子 19
質量数 39
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 50 (50 強度データあり:50本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

3993.2581%416.7302%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
39 安定38.9637064864 ± 0.000000004993.2581%安定
41 安定40.9618252579 ± 0.00000000416.7302%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(63.38 °C)より38.4 °C低い

融点 63.38 °C
沸点 758.85 °C
融点との差(下) 38.4 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
63.38 °C
沸点 文献値
758.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.02414883 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
0.79701508 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
0.92449604 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
890 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
890 kg/m³

標準条件下

詳細

臨界点 文献値
1950 °C

原子スペクトル

全22件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
41K I 同位体08
40K I 同位体03
39K I 同位体0123
K I 0299
K II +197
K III +240
K IV +338
K V +440
K VI +528
K VII +681
NIST準位データの収録状況 →
19 K 39.0983

Potassium — 原子軌道可視化ツール

[Ar]4s1
エネルギー準位 2 8 8 1
酸化数 -1, +1
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Potassium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
19 K 39.0983

Potassium — 結晶構造可視化ツール

体心立方格子 · ピアソン記号 cI2
実験値
ピアソン記号 cI2
配位数 8
充填率 68.000%
Potassium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+14データなし137 pm
+16データなし138 pm
+17データなし146 pm
+18データなし151 pm
+19データなし155 pm
+110データなし159 pm
+112データなし164 pm

化合物

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

同位体 (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.

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
39 安定38.9637064864 ± 0.000000004993.2581% ± 0.0044%安定
stable
41 安定40.9618252579 ± 0.00000000416.7302% ± 0.0044%安定
stable
39 安定
原子質量(u) 38.9637064864 ± 0.0000000049
天然存在比 93.2581% ± 0.0044%
半減期 安定
崩壊形式
stable
41 安定
原子質量(u) 40.9618252579 ± 0.0000000041
天然存在比 6.7302% ± 0.0044%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

全141件中50件を表示しています。 初期設定では、強度の測定値があるスペクトル線のみを表示します。

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
693.8764 nm20K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2S測定値NIST
691.10815 nm19K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2S測定値NIST
404.41422 nm18K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*測定値NIST
404.72132 nm17K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*測定値NIST
580.17662 nm17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2S測定値NIST
583.18899 nm17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2D測定値NIST
578.23999 nm16K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2S測定値NIST
581.21521 nm15K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2D測定値NIST
535.95761 nm14K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2D測定値NIST
533.96873 nm13K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2S測定値NIST
511.225448 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2D測定値NIST
532.32786 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2S測定値NIST
534.29693 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2D測定値NIST
693.62861 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2D測定値NIST
696.46903 nm12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2D測定値NIST
464.23725 nm11K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2D測定値NIST
509.717137 nm11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2D測定値NIST
509.920005 nm11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2S測定値NIST
464.1875 nm10K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2D測定値NIST
496.503213 nm10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2D測定値NIST
508.423399 nm10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2S測定値NIST
482.924 nm9K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3S測定値NIST
486.975897 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2D測定値NIST
495.081801 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2D測定値NIST
495.614802 nm9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10s 2S測定値NIST
389.7896 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 1D測定値NIST
418.6232 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3D測定値NIST
460.849 nm8K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1D測定値NIST
480.43395 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2D測定値NIST
485.609209 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2D測定値NIST
486.348075 nm8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2S測定値NIST
500.564 nm8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3S測定値NIST
612.028 nm8K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3D測定値NIST
381.7547 nm7K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*測定値NIST
400.122 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3P測定値NIST
413.4705 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3D測定値NIST
422.296 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3P測定値NIST
422.566 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1D測定値NIST
426.334 nm7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3D測定値NIST
430.498 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1D測定値NIST
430.911 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3P測定値NIST
438.816 nm7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1P測定値NIST
475.737719 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11d 2D測定値NIST
479.104132 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2D測定値NIST
484.98645 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2S測定値NIST
505.625 nm7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 3S測定値NIST
630.728 nm7K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3D測定値NIST
696.41712 nm7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2D測定値NIST
380.0162 nm6K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*測定値NIST
381.657 nm6K IIemission3p5.4p 3P → 3p5.4d 3P*測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
196 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
193 pm
共有結合半径(Bragg)
207 pm

ファンデルワールス半径

Bondi
275 pm
Batsanov
280 pm
Alvarez
273 pm
UFF
381.2 pm
MM3
309 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
234 pm
金属半径(C12)
235 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
3
Pettifor
10
Glawe
10

電気陰性度の尺度

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

分極率と分散

双極子分極率
289.7 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
0.3 a.u.
C₆
3923 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
3910 Ha·Bohr6

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
45.63 cm3/mol
ミーデマ電子密度
0

供給リスクと経済性

生産集中度
21
相対供給リスク
5
埋蔵量の分布
61
政治的安定性(最大生産国)
81
政治的安定性(最大埋蔵国)
81

相転移と同素体

融点336.65 K
沸点1032.15 K
臨界点(温度)2223.15 K
臨界点(圧力)16 MPa

酸化数の分類

+1 main
−1 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (6)
n軌道σ
1s0.5105
2p3.9728
2s5.9938
3p11.2744
3s10.3201
4s15.5048
結晶半径の詳細 (7)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
1IV151
1VI152
1VII160
1VIII165
1IX169
1X173
1XII178
同位体の崩壊形式 (53)
同位体モード強度
313p100%
32p—
33p—
34p—
35B+100%
35B+p0.4%
36B+100%
36B+p0%
36B+A0%
37B+100%
X線散乱因子 (503)
エネルギー (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

追加データ

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.

参考文献 (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).

参考文献 (1)

参考文献

(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.

ライセンスに関する注記: 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/

ライセンスに関する注記: 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.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。