← К таблице
K 19

Калий (K)

Щелочной металл
Период: 4 Группа: 1 Блок: s

Твердое вещество

Стандартный атомный вес

39.0983 u

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Температура плавления

63.38 °C (336.53 K)

Температура кипения

758.85 °C (1032 K)

Плотность

890 kg/m³

Степени окисления

−1, +1

Электроотрицательность (Полинг)

0.82

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1807

Атомный радиус

220 pm

Дополнительно

Происхождение названия Английский: pot ash; символ от латинского: kalium, (щелочь).
Страна открытия Англия
Первооткрыватели сэр Хамфри Дэви

Калий — щелочной металл и важный породообразующий и биологический элемент. В природе он встречается только в соединениях, главным образом в виде K⁺ в солях, полевых шпатах, слюдах и глинистых минералах. Металл обладает высокой электроотрицательностью, энергично реагирует с водой и хранится вдали от воздуха и влаги. В живых клетках калий является основным внутриклеточным катионом и играет центральную роль в осмотическом балансе и электрической сигнализации.

Это один из наиболее реакционноспособных и электроотрицательных металлов. За исключением лития, это самый лёгкий известный металл. Он мягкий, легко режется ножом и сразу после вскрытия свежей поверхности имеет серебристый вид. Он быстро окисляется на воздухе и должен храниться в минеральном масле, например в керосине.

Как и другие металлы щелочной группы, он разлагается в воде с выделением водорода. На воде он самовоспламеняется. Калий и его соли придают пламени фиолетовый цвет.

Название происходит от английского "potash" или "pot ashes", поскольку он встречается в едком поташе (KOH). Символ K происходит от латинского kalium через арабское qali, означающее щелочь. Впервые был выделен британским химиком Хамфри Дэви в 1807 году при электролизе поташа (KOH).

Хотя калий является восьмым по распространенности элементом на Земле и составляет около 2,1% земной коры, это очень реакционноспособный элемент, и в природе в свободном виде не встречается. Металлический калий впервые был выделен сэром Хамфри Дэви в 1807 году путем электролиза расплавленного едкого поташа (KOH). Через несколько месяцев после открытия калия Дэви тем же методом выделил натрий. Калий можно получить из минералов сильвита (KCl), карналлита (KCl·MgCl2·6H2O), лангбейнита (K2Mg2(SO4)3) и полигалита (K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O). Эти минералы часто встречаются в древних озерных и морских отложениях. Едкий поташ, еще один важный источник калия, в основном добывают в Германии, Нью-Мексико, Калифорнии и Юте. Чистый калий — мягкий, воскообразный металл, который легко режется ножом. Он реагирует с кислородом с образованием супероксида калия (KO2), а с водой — с образованием гидроксида калия (KOH), водорода и тепла. Выделяется достаточно тепла, чтобы воспламенить водород. Чтобы предотвратить его реакцию с кислородом и водой воздуха, образцы металлического калия обычно хранят погруженными в минеральное масло.

От английского слова potash — pot ashes; латинское kalium, арабское qali, щелочь. Открыт в 1807 году Дэви, который получил его из едкого поташа (KOH); это был первый металл, выделенный электролизом.

Читать про Калий на Википедии

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.)
220 pm
Ковалентный радиус
203 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса
275 pm
Металлический радиус
203 pm
Плотность
Молярный объём
0.0453 L/mol
Агрегатное состояние (НУ)
solid
Температура плавления
63.38 °C
Температура кипения
758.85 °C
Теплопроводность
79 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость
0.757 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость
29.6 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура
bcc

Химические

Электроотрицательность (Полинг)
0.82
Электроотрицательность (Аллен)
0.734
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления
−1, +1
Валентные электроны
1
Электронная конфигурация

Термодинамические

Критическая точка (температура)
1950 °C
Критическая точка (давление)
1.600000e+7 Pa
Теплота плавления
0.02414883 eV
Теплота парообразования
0.79701508 eV
Теплота возгонки
0.92449604 eV
Теплота атомизации
0.92449604 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Протоны
19
Нейтроны
20
Известные изотопы
29
Стабильные изотопы
2
Наиболее стабильный изотоп
K-39
Год открытия
1807

Распространённость

Распространённость (земная кора)
2.090e+4 мг/кг
Распространённость (океан)

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
523 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке
2, 8, 8, 1

Идентификаторы

Номер CAS
7440-09-7
Термный символ
InChI
InChI=1S/K
InChI Key
ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измерено

Заряд иона
Протоны 19
Электроны 19
Заряд Нейтральный
Конфигурация K: 4s¹
Электронная конфигурация
Измерено
[Ar] 4s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
Орбитальная диаграмма
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
1/2 1↑
Всего электронов: 19 Неспаренных: 1 ?

Модель атома

Протоны 19
Нейтроны 20
Электроны 19
Массовое число 39
Стабильность Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 50 (50 50 с интенсивностью)
Измерено
Испускание Видимый: 380–750 нм
Источник: NIST Atomic Spectra Database Длины волн в воздухе

Распределение изотопов

3993.2581%416.7302%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
39 Стабильный38,9637064864 ± 0,000000004993.2581%Стабильный
41 Стабильный40,9618252579 ± 0,00000000416.7302%Стабильный
Измерено

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 38.4 °C ниже точки плавления (63.38 °C)

Температура плавления 63.38 °C
Температура кипения 758.85 °C
Ниже точки плавления на 38.4 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Литература
63.38 °C
Температура кипения Литература
758.85 °C
Текущая фаза Расчёт
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Литература
0.02414883 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Литература
0.79701508 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Литература
0.92449604 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Литература
890 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Расчёт
890 kg/m³

При нормальных условиях

Дополнительно

Критическая точка Литература
1950 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 22 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядУровни
41K I Изотоп08
40K I Изотоп03
39K I Изотоп0123
K I 0299
K II +197
K III +240
K IV +338
K V +440
K VI +528
K VII +681
NIST энергетические уровни →
19 K 39.0983

Potassium — Визуализатор атомных орбиталей

[Ar]4s1
Уровни энергии 2 8 8 1
Степени окисления -1, +1
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Potassium — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
19 K 39.0983

Potassium — Визуализатор кристаллической структуры

Body-Centered Cubic · Pearson cI2
Экспериментальные
Pearson cI2
Коорд. № 8
Упаковка 68.000%
Potassium — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+14N/A137 пм
+16N/A138 пм
+17N/A146 пм
+18N/A151 пм
+19N/A155 пм
+110N/A159 пм
+112N/A164 пм

Соединения

K+
39.098 а.е.м.
K
39.098 а.е.м.
K
39.964 а.е.м.
K
42.961 а.е.м.
K
41.962 а.е.м.
K
37.969 а.е.м.
K
38.964 а.е.м.
K
43.962 а.е.м.
K
44.961 а.е.м.
K+
39.964 а.е.м.
K+
37.969 а.е.м.
K+
38.964 а.е.м.
K+
42.961 а.е.м.
K+
41.962 а.е.м.
K
40.962 а.е.м.

Изотопы (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.

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
39 Стабильный38,9637064864 ± 0,000000004993.2581% ± 0.0044%Стабильный
stable
41 Стабильный40,9618252579 ± 0,00000000416.7302% ± 0.0044%Стабильный
stable
39 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 38,9637064864 ± 0,0000000049
Природная распространённость 93.2581% ± 0.0044%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
41 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 40,9618252579 ± 0,0000000041
Природная распространённость 6.7302% ± 0.0044%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

Показано 50 из 141 Спектральные линии. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтадия ионизацииТипПереходТочностьИсточник
693.8764 нм20K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2SИзмереноNIST
691.10815 нм19K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6s 2SИзмереноNIST
404.41422 нм18K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*ИзмереноNIST
404.72132 нм17K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.5p 2P*ИзмереноNIST
580.17662 нм17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2SИзмереноNIST
583.18899 нм17K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2DИзмереноNIST
578.23999 нм16K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7s 2SИзмереноNIST
581.21521 нм15K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.5d 2DИзмереноNIST
535.95761 нм14K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2DИзмереноNIST
533.96873 нм13K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2SИзмереноNIST
511.225448 нм12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2DИзмереноNIST
532.32786 нм12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8s 2SИзмереноNIST
534.29693 нм12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.6d 2DИзмереноNIST
693.62861 нм12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DИзмереноNIST
696.46903 нм12K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DИзмереноNIST
464.23725 нм11K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2DИзмереноNIST
509.717137 нм11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.7d 2DИзмереноNIST
509.920005 нм11K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2SИзмереноNIST
464.1875 нм10K Iemission3p6.4s 2S → 3p6.3d 2DИзмереноNIST
496.503213 нм10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2DИзмереноNIST
508.423399 нм10K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9s 2SИзмереноNIST
482.924 нм9K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3SИзмереноNIST
486.975897 нм9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2DИзмереноNIST
495.081801 нм9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.8d 2DИзмереноNIST
495.614802 нм9K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10s 2SИзмереноNIST
389.7896 нм8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 1DИзмереноNIST
418.6232 нм8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DИзмереноNIST
460.849 нм8K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1DИзмереноNIST
480.43395 нм8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2DИзмереноNIST
485.609209 нм8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.9d 2DИзмереноNIST
486.348075 нм8K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2SИзмереноNIST
500.564 нм8K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3SИзмереноNIST
612.028 нм8K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3DИзмереноNIST
381.7547 нм7K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*ИзмереноNIST
400.122 нм7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3PИзмереноNIST
413.4705 нм7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DИзмереноNIST
422.296 нм7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3PИзмереноNIST
422.566 нм7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1DИзмереноNIST
426.334 нм7K IIemission3p5.4s 3P* → 3p5.4p 3DИзмереноNIST
430.498 нм7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 1DИзмереноNIST
430.911 нм7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 3PИзмереноNIST
438.816 нм7K IIemission3p5.4s 1P* → 3p5.4p 1PИзмереноNIST
475.737719 нм7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11d 2DИзмереноNIST
479.104132 нм7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.10d 2DИзмереноNIST
484.98645 нм7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.11s 2SИзмереноNIST
505.625 нм7K IIemission3p5.3d 3P* → 3p5.4p 3SИзмереноNIST
630.728 нм7K IIemission3p5.3d 3F* → 3p5.4p 3DИзмереноNIST
696.41712 нм7K Iemission3p6.4p 2P* → 3p6.4d 2DИзмереноNIST
380.0162 нм6K IIemission3p5.4p 3D → 3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]*ИзмереноNIST
381.657 нм6K IIemission3p5.4p 3P → 3p5.4d 3P*ИзмереноNIST

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)
 
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
 
Ковалентный радиус (Брэгг)
 

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Bondi
 
Batsanov
 
Alvarez
 
UFF
 
MM3
 

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)
 
Металлический радиус (C12)
 

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
 
Дипольная поляризуемость (погр.)
 
C₆
 
C₆ (Gould–Bučko)
 

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы
 
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Распределение запасов
Политическая стабильность (топ-производитель)
Политическая стабильность (топ-запасы)

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления336.65 K
Температура кипения1032.15 K
Критическая точка (температура)2223.15 K
Критическая точка (давление)16 MPa

Категории степеней окисления

+1 main
−1 extended

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (6)
nОрбитальσ
1s0.5105
2p3.9728
2s5.9938
3p11.2744
3s10.3201
4s15.5048
Детализация кристаллических радиусов (7)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
1IV151
1VI152
1VII160
1VIII165
1IX169
1X173
1XII178
Режимы распада изотопов (53)
ИзотопРежимИнтенсивность
313p100%
32p—
33p—
34p—
35B+100%
35B+p0.4%
36B+100%
36B+p0%
36B+A0%
37B+100%
Факторы рассеяния X‑лучей (503)
Энергия (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

Дополнительные данные

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.

Источники (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).

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Посетить источник Лицензия
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.

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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/

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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.

Посетить источник Лицензия
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

Посетить источник Лицензия
8 PubChem Elements
Potassium

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

Лицензия
9 PubChem Elements
Potassium

The element property data was retrieved from publications.

Лицензия

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.