Charakteristika draslíku. Struktura draslíku. Sloučeniny draslíku

Tento článek poskytne popis draslíku z hlediska fyziky a chemie. První z těchto věd studuje mechanické a vnější vlastnosti látek. A druhá - jejich vzájemná interakce - to je chemie. Draslík - devatenáctý v prvku účtu v periodické tabulce. Patří k alkalických kovů.

Charakterizace draslíku z hlediska fyziky

Jedná se o jednoduchou látku, která je za normálních podmínek v pevném agregátním stavu. Bod tání je šedesát tři stupňů Celsia. Stejný kov se rozplyne, když teplota dosáhne sedmi set šedesát stupňů Celsia. Uvažovaná látka má stříbřitě bílou barvu. Má kovový lesk. Hustota draslíku je osmdesát šest setiny gramu na centimetr krychlový. Je to velmi lehký kov. Vzorec draslíku je velmi jednoduchý - netvoří molekuly. Tato látka sestává z atomů, které jsou umístěny blízko sebe a mají krystalovou mřížku. Atomová hmotnost draslíku se rovná třicet devět gramů na mol. Její tvrdost je velmi nízká - může být snadno řezána nožem, jako je sýr.

Draslíku a chemii

Za prvé, draslík je chemický prvek, který má velmi vysokou chemickou aktivitu. Dokonce i pro skladování v přírodě není možné, protože okamžitě začne reagovat s okolními látkami. Draslík je chemický prvek, který patří do první skupiny a čtvrtého období periodické tabulky. Má všechny vlastnosti, které jsou charakteristické pro kovy.

Interakce s jednoduchými látkami

Patří mezi ně: kyslík, dusík, síra, fosfor, halogeny (jod, fluor, chlor, brom). Abychom mohli vzít v úvahu interakci draslíku s každým z nich. Interakce s kyslíkem se nazývá oxidace. Během této chemické reakce se draslík a kyslík spotřebovávají v molárním poměru 4 dílů na jeden, což vede ke vzniku oxidu kovu, který je předmětem tohoto vynálezu, ve dvou částech. Tato interakce může být vyjádřena pomocí následující reakční rovnice: 4K + 02 = 2K2O. Při spalování draslíku můžete pozorovat jasně fialový plamen. Proto je tato reakce považována za kvalitativní pro stanovení draslíku. Reakce s halogeny se nazývají podle názvů těchto chemických prvků: jodace, fluorace, chlorace, bromace. Tyto interakce lze nazvat adiční reakce, protože atomy dvou různých látek se spojují do jednoho. Příkladem tohoto způsobu je reakce mezi draslíkem a chlorem, v důsledku čehož vzniká chlorid kovu. K provedení této interakce je nutné vzít tyto dvě složky - dvě měsíce prvního a jednoho ze dvou. Výsledkem jsou dva mol sloučeniny draslíku. Tato reakce je vyjádřena následující rovnicí: 2K + CI2 = 2KSI. S dusíkem může draslík vytvářet sloučeniny při spalování pod širým nebem. Během této reakce se příslušný kov a dusík spotřebuje v molárním poměru šesti dílů na jeden, což vede ke vzniku nitridu draselného ve dvou částech. To lze uvést ve formě následující rovnice: 6K + N2 = 2K3N. Tato sloučenina je zeleně-černý krystal. U fosforu reaguje kov, který uvažuje, stejným principem. Pokud vezmeme tři moly draslíku a jeden mol fosforu, získáme jeden mól fosfidu. Tato chemická interakce může být zapsána ve formě takové reakční rovnice: 3K + P = K3P. Dále je draslík schopen reagovat s vodíkem, čímž vzniká hydrid. Jako příklad lze uvést tuto rovnici: 2K + H2 = 2KN. Všechny reakční reakce probíhají pouze za přítomnosti vysokých teplot.

Interakce s komplexními látkami

Charakterizace draslíku z hlediska chemie umožňuje posoudit toto téma. Komplexní látky, s nimiž reaguje draslík, jsou voda, kyseliny, soli, oxidy. Všechny tyto kovy reagují různými způsoby.

Draslík a voda

Tento chemický prvek s ním reaguje prudce. V tomto případě se vytváří hydroxid, stejně jako vodík. Pokud vezmeme dva krtky draslíku a vody, získáme stejnou částku hydroxid draselný a jeden mol vodíku. Tato chemická interakce může být vyjádřena následující rovnicí: 2K + 2H2O = 2KOH = H2.

Reakce s kyselinami

Vzhledem k tomu, že draslík je aktivní kov, snadno vysílá atomy vodíku z jejich sloučenin. Příkladem je reakce, ke které dochází mezi zkoušenou látkou a kyselinou chlorovodíkovou. Pro své chování musíte vzít dva krtky draslíku a také kyselinu ve stejném množství. V důsledku toho a chlorid draselný - dva moři a vodík - jeden mol. Tento proces lze zaznamenat pomocí následující rovnice: 2K + 2HCI = 2KSI + H2.

Draslík a oxidy

S touto skupinou anorganických látek reaguje kov reagující pouze se značným ohřevem. Pokud je atom kovu, který je součástí oxidu, pasivní než ten, o kterém hovoříme v tomto článku, existuje ve skutečnosti výměnná reakce. Pokud například vezmeme dva moly draslíku a jeden mol oxidu měďnatého, v důsledku jejich vzájemného působení je možné získat jeden mol oxidu daného chemického prvku a čistý kupmus. Toto může být ukázáno ve formě následující rovnice: 2K + CuO = K2O + Cu. Zde se objevují silné redukční vlastnosti draslíku.

Interakce s základnami

Draslík je schopen reagovat s hydroxidy kovů, které jsou v jeho pravé části v řadě elektrochemických aktivit. V tomto případě se objeví také jeho redukční vlastnosti. Například pokud vezmeme dva moly draslíku a jeden mol hydroxidu bárnatého, v důsledku substituční reakce získáme látky jako je hydroxid draselný v množství 2 móly a čistý baryum (jeden mól) - bude se vysrážet. Chemická interakce může být znázorněna v následující rovnici: 2K + Ba (OH) 2 = 2KOH + Ba.

Reakce se solemi

V tomto případě má draslík stále své vlastnosti jako silné redukční činidlo. Výměna atomů chemicky pasivnějších prvků umožňuje získat čistý kov. Například pokud přidáme chlorid hlinitý ve výši dvou molů, tří molů draslíku, pak v důsledku této reakce získáme tři mol chloridu draselného a dva mol hliníku. Tento proces lze vyjádřit pomocí rovnice takto: 3K + 2AІCІ3 = 3KSІ2 + 2АІ.

Reakce s tuky

Pokud je k organické látce této skupiny přidán draslík, bude také nahrazen jeden z atomů vodíku. Například když je stearin smíchán s příslušným kovem, tvoří stearát draselný a vodík. Získaná látka se používá k výrobě tekutého mýdla. K tomu dochází k charakterizaci draslíku a jeho interakcí s jinými látkami.

Použití draslíku a jeho sloučenin

Stejně jako všechny kovy, které jsou v tomto článku považovány za nezbytné pro mnoho procesů v průmyslu. Hlavní aplikace draslíku nastává v chemickém průmyslu. Díky své vysoké chemické aktivitě, výrazným alkalickým kovům a redukčním vlastnostem je používán jako činidlo pro mnoho interakcí a získávání různých látek. Navíc slitiny s obsahem draslíku se používají jako chladicí kapaliny v jaderných reaktorech. Také kov zvažovaný v tomto článku najde jeho použití v elektrotechnice. Kromě všech výše uvedených je to jedna z hlavních složek hnojiv pro rostliny. Kromě toho se jeho sloučeniny používají v nejrůznějších průmyslových odvětvích. Při extrakci zlata se tedy používá kyanid draselný, který slouží jako činidlo pro regeneraci cenných kovů z rud. Při výrobě skla se používá uhličitan draselný. Fosfáty daného chemického prvku jsou složkami různých čisticích prostředků a prášků. V zápalech je chlorečnan tohoto kovu. Při výrobě filmů pro staré kamery byl použit bromid příslušného prvku. Jak již víte, může být dosaženo bromováním draslíku za vysokých teplot. V lékařství se používá chlorid tohoto chemického prvku. Při výrobě mýdel - stearát a jiné deriváty tuků.

Příprava zkoumaného kovu

V současné době je draslík extrahován v laboratořích dvěma hlavními způsoby. První je obnovení hydroxidu sodným, který je chemicky ještě aktivnější než draslík. A druhý je získávání z chloridu, také s pomocí sodíku. Pokud přidáte stejné množství sodíku na jeden mol hydroxidu draselného, ​​vytvoří se jeden mol alkalického sodíku a čistý draslík. Rovnice pro tuto reakci je následující: KOH + Na = NaOH + K. Pro druhý typ reakce musí být chlorid kovu a sodíku smíchán ve stejných molárních poměrech. V důsledku toho se ve stejném poměru tvoří látky jako draselná sůl a draslík. Tato chemická interakce může být vyjádřena pomocí následující reakční rovnice: KSI + Na = NaCl + K.

Struktura draslíku

Atom tohoto chemického prvku, stejně jako všechny ostatní, tvoří jádro obsahující protony a neutrony, stejně jako elektrony, které se kolem něj otáčejí. Počet elektronů se vždy rovná počtu protonů, které jsou uvnitř jádra. Pokud se nějaký elektron odpojí nebo spojuje s atomem, přestane být neutrální a změní se na iont. Jsou to dva druhy: kationty a anionty. První mají pozitivní poplatek, zatímco ostatní mají záporný poplatek. Pokud se elektron připojil k atomu, pak se změní na anion a pokud některý z elektronů opouští svou oběžnou dráhu, neutrální atom se stane kationtem. Vzhledem k tomu, že pořadové číslo draslíku je podle Mendelejevovy tabulky devatenáct, existuje tolik protonů v jádru tohoto chemického prvku. Proto můžeme konstatovat, že kolem jádra je devatenáct elektronů. Počet protonů, které jsou obsaženy ve struktuře atomu, lze určit odečtením atomového čísla chemického prvku od atomové hmotnosti. Takže můžeme usoudit, že v jádře draslíku je dvacet protonů. Jelikož kov zvažovaný v tomto článku patří do čtvrtého období, má čtyři dráhy, na kterých jsou elektrony umístěny rovnoměrně, které jsou neustále v pohybu. Schéma draslíku je následující: v první oběžné dráze jsou dva elektrony, na druhém osm, stejně jako na třetí, na poslední, čtvrté oběžné dráze se otáčí pouze jeden elektron. To vysvětluje vysokou úroveň chemické aktivity daného kovu - jeho poslední oběžná dráha není zcela vyplněna, takže se snaží spojit s některými jinými atomy, v důsledku čehož se jejich elektrony posledních oběžných drah stanou běžnými.

Kde můžete najít tento prvek v přírodě?

Protože má extrémně vysokou chemickou aktivitu, nenajde se nikde na planetě v čisté podobě. Je vidět pouze v složení různých sloučenin. Hmotnostní zlomek Draslík v zemské kůře je 2,4 procenta. Mezi nejběžnější minerály, které zahrnují draslík, patří salvinit a karnalit. První má následující chemický vzorec: NaCl • KCl. Má pestrou barvu a skládá se z mnoha krystalů různých barev. V závislosti na poměru chloridu draselného k sodíku, stejně jako přítomnosti nečistot, může obsahovat červené, modré, růžové, oranžové složky. Druhý minerál, karnalit, vypadá jako průhledné, měkké modré, světle růžové nebo světle žluté krystaly. Jeho chemický vzorec vypadá takto: KCl • MgCl2 • 6H2O. Je to krystalický hydrát.

Role draslíku v těle, příznaky nedostatku a přebytku

To spolu se sodíkem udržuje rovnováhu vody a soli v buňce. Podílí se také na přenosu membrán nervového impulsu. Kromě toho reguluje rovnováhu mezi kyselinou a bází v buňce a v celém těle jako celku. Podílí se na metabolismu, zabraňuje vzniku edému, část cytoplazmy - přibližně padesát procent jeho - soli kovu. Hlavní indikace, že tělo postrádá draselný je otok, výskyt onemocnění, jako je hydrocefalus, podrážděnost a poruch nervového systému, inhibice reakce a zhoršení paměti. Kromě toho nedostatečné množství tohoto stopového prvku nepříznivě ovlivňuje kardiovaskulární a svalové systémy. Nedostatek draslíku po dlouhou dobu může vyvolat infarkt nebo mrtvici. Ale kvůli přebytku draslíku v těle se může vyvinout vřed tenkého střeva. Abyste vyvážili svou výživu tak, že dostanete normální množství draslíku, potřebujete vědět, jaké produkty obsahuje.

Potraviny s vysokým obsahem dotyčného mikronutrientu

Nejprve jsou to ořechy, jako jsou kešu, vlašské ořechy, lískové ořechy, arašídy, mandle. Také hodně z toho je v bramborách. Kromě toho se draslík nachází v sušených ovojích, jako jsou rozinky, sušené meruňky, švestky. Tento prvek je bohatý na piniové ořechy. Také jeho vysoká koncentrace je pozorována u fazole: fazole, hrach, čočka. Mořská kala je také bohatá na tento chemický prvek. Další výrobky, které obsahují tento prvek ve velkém množství, jsou zelený čaj a kakao. Navíc, ve vysoké koncentraci se nachází v mnoha ovoce, jako jsou avokádo, banány, broskve, pomeranče, grapefruit, jablka. Mnoho obilovin je bohaté na dotyčné mikronutrienty. Jedná se především o perlový ječmen, stejně jako o pšenici a pohanky. V petrželku a růžovém klíči je také mnoho draslíku. Kromě toho se vyskytuje u mrkve a melounů. Cibule a česnek mají značné množství daného chemického prvku. Kuřecí vejce, mléko a sýr mají také vysoký obsah draslíku. Denní norma tohoto chemického prvku pro průměrnou osobu je od tří do pěti gramů.

Závěr

Po přečtení tohoto článku můžeme usoudit, že draslík je velmi důležitým chemickým prvkem. Je nezbytné pro syntézu mnoha sloučenin v chemickém průmyslu. Kromě toho se používá také v mnoha dalších průmyslových odvětvích. Také je pro lidské tělo velmi důležité, proto musí pravidelně a v potřebném množství jít tam s jídlem.