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Kalium

Kalium, [al kalja (arab.) Pflanzenasche] ist ein chemisches Element der 1. Hauptgruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 19.

Eigenschaften
Kalium - Calcium
Na
K
Rb  
 
 

Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Kalium, K, 19
Serie Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 1(IA), 4, s
Dichte, Mohshärte 856 kg/m3, 0,4
Aussehen silbrig weiß
Atomar
Atomgewicht 39,0983 amu
Atomradius (berechnet) 220 (243) pm
Kovalenter Radius 196 pm
van der Waals-Radius 275 pm
Elektronenkonfiguration [Ar]4s[4s1
e- 's pro Energieniveau 2, 8, 8, 1
Oxidationszustände (Oxid) 1 (stark basisch)
Kristallstruktur kubisch raumzentriert
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus) fest
Schmelzpunkt 336,53 K (63,38 °C)
Siedepunkt 1032 K (759 °C)
Molares Volumen 45,94 · 10-3 m3/mol
Verdampfungswärme 79,87 kJ/mol
Schmelzwärme 2,334 kJ/mol
Dampfdruck 1,06 · 10-4Pa bei __ K
Schallgeschwindigkeit 2000 m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
Elektronegativität 0,82 (Pauling-Skala)
Spezifische Wärmekapazität 757 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 13,9 · 106/m Ohm
Wärmeleitfähigkeit 102,4 W/(m · K)
1. Ionisierungsenergie 418,8 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 3052 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 4420 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 5877 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 7975 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie 9590 kJ/mol
7. Ionisierungsenergie 11343 kJ/mol
8. Ionisierungsenergie 14944 kJ/mol
9. Ionisierungsenergie 16963,7 kJ/mol
10. Ionisierungsenergie 48610 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
39K 93,26 % K ist stabil mit 20 Neutronen
40K 0,012 % 1,277 · 109y beta-
epsilon 		1,311
1,505 		40Ca
40Ar
41K 6,73 % K ist stabil mit 22 Neutronen
NMR-Eigenschaften
39K 41K
Kernspin 3/2 3/2
gamma / rad/T 1,248 · 107 6,852 · 106
Empfindlichkeit 0,000508 8,4 · 10-5
Larmorfrequenz bei B = "4",7 T 9,33 MHz 5,12 MHz
SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt,
sofern nicht anders angegeben.

Analog den anderen Alkalimetallen reagiert Kalium mit anderen Elementen und Verbindungen sehr heftig und kommt in der natürlichen Umwelt nur in gebundener Form vor. Chemisch ist es reaktionsfähiger als Natrium. Kalium reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Kaliumhydroxid und Freisetzung von Wasserstoff. Bei Luftzutritt entzündet sich der Wasserstoff. Es kann zu Verpuffungen und Explosionen kommen. Die silberweiß glänzende Schnittfläche überzieht sich innerhalb von Sekunden mit einer bläulich schimmernden Oxidschicht. Metallisches Kalium wird deshalb unter Schutzgas oder Paraffinöl aufbewahrt.

In trockenem Sauerstoff verbrennt es unter violetter Flamme zu Kaliumhyperoxid KO2. An feuchter Luft reagiert es mit Wasser und Kohlenstoffdioxid weiter zu Kaliumcarbonat. In flüssigem Ammoniak ist Kalium, wie alle Alkalimetalle, unter Bildung einer blauvioletten Lösung gut löslich. Mit den Halogenen Brom und Iod setzt sich Kalium unter Detonation zu den entsprechenden Halogeniden um.

Inhalt
1 Vorkommen
2 Gewinnung
3 Biologie
4 Technische Verwendung
5 Verbindungen
6 Nachweis
7 Geschichtlich
8

Vorkommen

Kalium kommt in der Natur nur als Kation in Kaliumverbindungen vor. Im Meerwasser liegt die durchschnittliche Konzentration bei ca. 0,38 gK+/l.

Natürlich vorkommende kaliumhaltige Minerale sind:

Gewinnung

Die Weltproduktion liegt bei einigen hundert Jahrestonnen.

Biologie

Wasserlösliche Kaliumsalze werden überwiegend als Düngemittel verwendet, da Pflanzen die im Boden vorkommenden Kaliumsilicate schlecht aufschließen können.

Wichtige kaliumhaltige Düngemittel:

Kalium ist als Mineralstoff essentiell, also lebenswichtig, vor allem in seiner Funktion als Natrium-Antagonist.

Technische Verwendung

Kalium wird hauptsächlich in Kernreaktoren als Na-K-Legierung als Kühlflüssigkeit eingesetzt. Ansonsten hat metallisches Kalium hat nur geringe technische Bedeutung, da es durch das billigere Natrium ersetzt werden kann.

Verbindungen

In seinen Verbindungen kommt Kalium nur als 1-wertiges Kation vor :

Nachweis

Neben dem spektroskopischen Nachweis kann man in Wasser gelöste Kalium-Ionen mit ionenspezifischen Elektroden nachweisen. Die meisten Kaliumelektroden nutzen die spezifische Komplexierung von Kalium durch Valinomycin C54H90N6O18, welches in einer Konzentration von etwa 0,7 % in eine Kunststoffmembran eingebettet ist.

Geschichtlich

Am 19. November 1807 berichtete Davy, es sei ihm gelungen, durch Elektrolyse von schwach angefeuchteten Ätzalkalien zwei verschiedene Metalle zu gewinnen; das eine Metall nannte er Sodium (dies ist noch heute die französische und englische Bezeichnung für Natrium), weil es in Soda enthalten ist, das andere Potassium (= englische und französische Bezeichnung für Kalium), weil man es aus Pottasche gewinnen kann. Im deutschen Sprachgebiet wird das Sodium Davys seit 1811 nach einem Vorschlag von Berzelius als Natrium bezeichnet, während man für das Potassium Davys den von Klaproth 1796 eingeführten Ausdruck Kalium (von arab.: al-qali = Asche, aus Pflanzenasche gewinnbar) übernahm.


Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste").
Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz.



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