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Kalium
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Kalium
Allgemeines
Name	Kalium
Symbol	k
Ordnungszahl	19
Gruppe	Alkalimetall
Zeitspanne	Periode 4
Block	S-Block
Serie	Alkalimetall
Farbe	Silber Weiss
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)	39,098
Elektronenkonfiguration	[Ar]4s1
Oxidationsstufen	1
Elektronegativität (Pauling)	0,82
Atomradius (Uhr)	227
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	418,81
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	3051,85
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	4419,64
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)	862
Härte (Mohs)	0,4
Schmelzpunkt (k)	336,5
Siedepunkt (K)	1038,7
Aggregatzustand	Fest
Schmelzwärme (kJ mol−1)	2,334
Verdampfungswärme (kJ mol−1)	79,87
Van-der-Waalse-Radius (pm)	275
Kristallstruktur	Junges
Molarvolumen (m3mol−1)	45,46
Schallgeschwindigkeit (mso−1)	2000
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)	750
Elektrischer Wiederstand (μΩ·cm)	6,15
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)	100
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet, sofern nicht anders angegeben
Portal    Chemie

Kalium ist ein Chemisches Element mit Symbol k und Ordnungszahl 19. Es ist ein silbriges Weiß Alkalimetall. In dem Angelsächsisch und Romantik Ländern ist das Element bekannt als Kalium.

Entdeckung

Im 1702 vermutlich G. E. Stahl ein Unterschied zwischen Soda (Nach dem₂CO₃) und Kali (k₂CO₃). Im 1736 zeigte H. L. Duhamel du Monceau auf diesem Kalilauge und Ätznatron waren verschiedene Basen. Kalium ist in 1807 entdeckt von Humphry Davy während der Elektrolyse von aus Pottasche erhalten Kaliumhydroxid. Damit ist Kalium das erste auf diese Weise isolierte Metall.

Etymologie

In Nachahmung von Martin Klaproth und später von Ludwig Wilhelm Gilbert und Jons Jacob Berzelius Im Niederländischen und vielen germanischen und slawischen Sprachen wird der aus dem Arabischen abgeleitete Name verwendet (القَلْيَة al-qalyah bedeutet "Asche von Pflanzen"), während in vielen anderen Sprachen der von Humphry Davy vorgeschlagene Name Kalium verwendet wird Wort Pottasche, da Kaliumcarbonat ursprünglich gewonnen wurde, indem man die Asche von verbranntem Holz in einen Topf gab, Wasser hinzufügte und die Lösung erhitzte.

Anwendungen

Aufgrund der hohen Reaktivität von Kalium kommt Kalium in der Natur nur in Form von . vor Salze. Kaliumnitrat, Kaliumchlorat, Kaliumperchlorat und manchmal Kaliumpermanganat werden für die oxidativen Eigenschaften als Bestandteil von schwarzen Eigenschappen verwendetSchießpulver und andere sassen. Kaliumcarbonat ist auch ein wichtiger Katalysator im Holzkohle, was wiederum die Brenngeschwindigkeit beeinflusst. In Form von Kaliumcarbonat ist Kalium wichtig für die Produktion von Glas. Kaliumoxid, Kaliumsulfat, Kaliumnitrat und Kaliumchlorid sind weit verbreitet in Dünger. Fast alle Kaliumsalze sind wasserlöslich. Eine Ausnahme bildet Dikaliumtartrat, das Reaktionsprodukt von Kalium und Weinsäure die in Wein sein kann und dann die vorliegende kristalline Hefe ergibt.

Andere Verwendungen von Kalium sind:

• Injektion einer hohen Konzentration Kaliumchlorid wird bei der Ausführung angewendet Hinrichtungen, weil es die Funktion des Herzens ernsthaft stört.
• In tierischen Zellen KaliumIonen wichtig für den Transport.
• Kalium wird auch in Mehrnährstoffdüngern, NPK (Stickstoff-, Phosphor und Kalium) Zum Beispiel 9-9-16 (dies ist das Verhältnis dieser Substanzen). Kalium sorgt unter anderem für das Wachstum und die Farbe der Pflanze. Es gibt den Pflanzen auch mehr Widerstandskraft gegen Krankheiten.
• Im Legierungen mit Natrium bildet Kalium NaK, die zum Transport von Wärme beispielsweise in Kernkraftwerken verwendet wird.
• Um bestimmte monochromatische und kohärente Wellenlängen (Laser) wie 473 nm, 532 nm, 589 nm usw. zu erzeugen, wird Kalium benötigt. Der KTP-Kristall (Kalium-Titanyl-Phosphat) ist polarisiert, vor einem ND:YAG-, ND:YVO4- oder ND:YLF-Kristall platziert. Der gebräuchlichste Typ ist ND:YVO4 (Neodym-dotiertes Yttrium Orthovanadat), dieser Kristall wandelt monochromatisches Licht einer 808 nm Laserdiode auf 1064 nm um, wobei der KTP-Kristall die Wellenlänge auf 532 nm halbiert, dies wird als „Frequenzverdopplung“ bezeichnet. Beide Kristalle sind doppelbrechend (mit Doppelbrechung).

Physiologie an der Pflanze

In dem xylem dient es dazu, die Osmosedruck, wo es notwendig ist für die Wurzeldruck. Kalium im Blattzellen Erhöht die turgor, verursachend Zelldehnung und Erweiterung der Blattoberfläche stattfinden. Es sorgt auch für das Öffnen der Stomata durch Erhöhung des Turgors in den Schließzellen, was die Aufnahme von CO . erhöht₂ für die Photosynthese wird gefördert. Wenn Kalium weit verbreitet ist, fördert es den ersten Schritt der Bildung von C3-Kohlenhydrate, die für die Bildung von . notwendig sind Stärke, Zellulose, Lignin und Proteine.

Knolle-undWurzelgemüse brauchen mehr Kalium als Blattfrüchte.

Die Symptome eines Kaliummangels treten hauptsächlich in den älteren Blättern auf, da das Kalium aus diesen Blättern über die phloem wird zu den jungen Blättern transportiert. Typische Symptome eines Kaliummangels sind Punkt, Intervene und BlattrandChlorose und BlattrandNekrose. Es gibt auch ein gedrungenes Wachstum und Welken. Bei starker Sonneneinstrahlung kann es zu Photooxidation kommen in den Blättern vor.^[1] Ein Kaliumüberschuss verursacht Wurzelverbrennungen und einen Kalzium- und Magnesiummangel in der Pflanze.

Physiologie beim Menschen

Nimm es Reservierung medizinischer Informationen beachten. Bei gesundheitlichen Problemen wenden Sie sich an a Arzt.

Im Körper ist Kalium eines der Elektrolyte (Nächster Natriumionen, Chloridionen und Bicarbonat-Ionen). Es spielt eine wichtige Rolle im Körper, beispielsweise bei der Impulsübertragung in den Nerven, der Produktion von Proteinen und der Produktion von Glykogen. Anders als bei Natrium Nur 2 % des gesamten Körperkaliums befinden sich außerhalb der Zellen und sind somit auch im Blut messbar (4 mmol/L). Innerhalb der Zellen ist die Konzentration um ein Vielfaches höher (140 mmol/L). Dieser Gradient muss über Pumpen in der Zellmembran (Natrium-Kalium-Pumpe) aktiv intakt gehalten werden. Diese Pumpen können unter anderem beeinflusst werden durch: Insulin, wodurch das Kalium in die Zelle verschwindet. Zuckerpatienten, die Insulin spritzen, sollten dies berücksichtigen, um zu verhindern, dass ihr Kaliumspiegel zu stark absinkt. Kalium wird über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen. Bei chronischen Durchfall und das Erbrechen wird daher gestört. Kalium wird im Überschuss über die Nieren ausgeschieden. Dieser Prozess wird bei Nierenerkrankungen oft gestört, was zu erhöhten Kaliumspiegeln im Blut führt. Das Gleichgewicht zwischen Aufnahme und Ausscheidung wird in den Nieren und im Darm über das Hormon gesteuert Aldosteron. Abnahme des Kaliumspiegels im Blut (Hypokaliämie) (was zu einer zu starken Hyperpolarisation des Membranpotentials der Zellen führt) kann zu Muskellähmungen führen, während zu hohe Werte (Hyperkaliämie) (die zu einer übermäßigen Depolarisation des Membranpotentials der Zellen führen) können zu einer Übererregung der Muskeln, einschließlich des Herzmuskels, führen. Letzteres kann zu Herzrhythmusstörungen oder sogar zum Herzstillstand führen. Störungen des Kaliumstoffwechsels sind daher ein ernstes klinisches Problem, das immer von einem Arzt untersucht werden sollte.

Bemerkenswerte Funktionen

Kalium, zusammen mit Lithium und Natrium, ein Leichtmetall und sehr reaktiv. Kalium kommt in der Natur nicht in reiner Metallform vor, sondern nur in Kombination mit anderen Elementen. Kalium reagiert mit dem Sauerstoff in dem Himmel und reagiert heftig mit Wasser:

${displaystyle {ce {2K 2H2O -> 2K 2OH-H2 E}}}$

Diese Reaktion ist so intensiv, dass sie auftritt Wasserstoffgas gezündet durch die große Energiemenge, in Form von Wärme (bezeichnet als E), das während der Reaktion freigesetzt wird. Daher muss reines (metallisches) Kalium sein Petroleum Sind gelagert.

Kalium hat einen sehr niedrigen Elektronegativität, was bedeutet, dass Kalium sehr leicht die einzige ist Valenzelektron gibt Kommentare ab. Dies ist die Ursache für das Hoch Reaktivität des Metalls (z.B. mit Wasser).

Aussehen

Die Erdkruste besteht aus 2,4% Kalium in mineralischer Form. Einige dieser Mineralien, wie z Carnallit, Poluhalit und sylvit, sind auf dem Meeresboden zu finden.

Die wichtigste Kaliumquelle ist Kaliumcarbonat, die in der abgebaut wird Vereinigte Staaten und Deutschland.

Im ZentrumKanada In rund tausend Metern Tiefe liegt ein enormer Kaliumvorrat, der in Zukunft zu einer wichtigen Quelle werden wird. Schließlich enthält Meerwasser Kalium in geringen Konzentrationen.

Kalium wird derzeit aus dem Hydroxid isoliert durch Elektrolyse in einer Weise, die fast identisch ist mit der Art, wie Humphry Davy einst verwendet hat.

Isotope

sehen Isotope von Kalium für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Es sind 17 verschiedene Kaliumisotope bekannt. Davon sind zwei stabile (³⁹K und ⁴¹K) und eine instabile (⁴⁰K) für. Die anderen Isotope können nur künstlich gewonnen werden. Die Vorbeugung von ⁴⁰K wird manchmal verwendet, um das Alter von Gesteinen zu bestimmen und das Wetter zu studieren. Da 1 von etwa 8500 Kaliumatomen das instabile Isotop (⁴⁰K), Kalium ist schwach radioaktiv, ca. 31 becquerel pro Gramm. ⁴⁰K ist die Hauptquelle der Radioaktivität im menschlichen Körper.

Ionen

Toxikologie und Sicherheit

Kalium reagiert explosionsartig mit Wasser und muss unter Petroleum oder Mineralöle. Die meisten Kaliumsalze sind nicht giftig oder schädlich. Es hängt davon ab Anion ein Kaliumsalz kann giftig oder schädlich sein. Hautkontakt sollte vermieden werden, da Kalium mit Feuchtigkeit Kaliumhydroxid Es wird empfohlen, bei der Arbeit mit Kalium Handschuhe und Gesichtsschutz zu tragen.

Ernährung

Das empfohlene Tagesmenge für erwachsene Kalium wurde von 3100 auf 2000 reduziert. im Jahr 2009 Milligramm pro Tag^[2]. Kalium kommt vor allem in Gemüse, Obst, Kartoffeln und Fleisch vor, aber auch in Brot, Milch und Nüssen. Unter normalen Umständen liefert eine gesunde, abwechslungsreiche Ernährung ausreichend Kalium. Kalium fördert die Durchblutung des Körpers. Ein Kaliummangel ist a Hypokaliämie erwähnt.

Externe Links

• Lenntech.nl - Kalium
• (und) EnvironmentalChemistry.com - Kalium
• (und) WebElements.com - Kalium
• Medizinischer Kaliumtest