Χημικό στοιχείο καλίου

Κύριες ενώσεις και αντιδράσεις με άλλα στοιχεία

Από τις ενώσεις καλίου που παράγονται στο εμπόριο, σχεδόν το 95% αυτών χρησιμοποιούνται στη γεωργία ως λίπασμα. (Ενώσεις καλίου είναι επίσης σημαντικά σε μικρότερο βαθμό για την κατασκευή εκρηκτικών.) Ο κόσμος εφοδιασμού ποτάσας για το λίπασμα είναι περίπου 25 εκατομμύρια τόνους (που υπολογίζεται ως K ₂ O, αν και καλίου σε λίπασμα είναι συνηθέστερα παρούσα ως KCl). Μεγάλες καταθέσεις sylvite στο Σασκάτσουαν του Καναδά, παρέχουν πάνω από το 25 τοις εκατό των παγκόσμιων αναγκών. Οι άλλες κύριες πηγές ποτάσας είναι η Γερμανία, η Ρωσία, η Λευκορωσία, η Ινδία, η Χιλή και το Ισραήλ. Θαλασσινό νερό, άλμη και στάχτες βλάστησης χρησιμοποιούνται επίσης ως πηγές ποτάσας.

Το χλωριούχο κάλιο, KCl, είναι ένα φυσικώς απαντώμενο άλας καλίου που, εκτός από τη χρήση του ως λίπασμα, είναι επίσης μια πρώτη ύλη για την παραγωγή άλλων σημαντικών ενώσεων καλίου. Η ηλεκτρόλυση του χλωριούχου καλίου αποδίδει υδροξείδιο του καλίου (που ονομάζεται επίσης καυστική ποτάσα), το οποίο απορροφά εύκολα την υγρασία και χρησιμοποιείται στην παρασκευή υγρών σαπουνιών και απορρυπαντικών και στην παρασκευή πολλών αλάτων καλίου. Η αντίδραση του ιωδίου και του υδροξειδίου του καλίου παράγει ιωδιούχο κάλιο, ΚΙ, το οποίο προστίθεται στο επιτραπέζιο αλάτι και στις ζωοτροφές για προστασία από την ανεπάρκεια ιωδίου.

Άλλες ενώσεις καλίου οικονομικής αξίας περιλαμβάνουν το νιτρικό κάλιο, επίσης γνωστό ως saltpetre, ή nitre, KNO ₃, το οποίο έχει ευρεία χρήση ως λίπασμα και σε πυροτεχνήματα και εκρηκτικά και έχει χρησιμοποιηθεί ως συντηρητικό τροφίμων. χρωμικό κάλιο, Κ ₂ CrO ₄, η οποία χρησιμοποιείται στη βυρσοδεψία δέρμα και βαφής κλωστοϋφαντουργικών? και θειικό κάλιο, K ₂ SO ₄, το οποίο χρησιμοποιείται στην παραγωγή λιπασμάτων και στυπτηρίες καλίου.

Οι χημικές ιδιότητες του καλίου είναι παρόμοιες με αυτές του νατρίου, αν και η πρώτη είναι πολύ πιο αντιδραστική. Το κάλιο διαφέρει από το νάτριο από πολλές απόψεις. Ενώ το νάτριο είναι ουσιαστικά μη αντιδραστικό με γραφίτη, το κάλιο αντιδρά για να σχηματίσει μια σειρά ενδο-στρωματικών ενώσεων, με τις πλουσιότερες να έχουν τον τύπο KC ₈. Οι ενώσεις σχηματίζονται με ατομικές αναλογίες άνθρακα-καλίου 8, 16, 24, 36, 48 και 60 έως 1. Το πλέγμα γραφίτη διογκώνεται κατά τη διείσδυση του καλίου μεταξύ των στρωμάτων. Αντιδρά Κάλιο με μονοξείδιο του άνθρακα σε θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο 60 ° C (140 ° F) για να σχηματίσει ένα εκρηκτικό καρβονυλίου (Κ ₆ C ₆ O ₆), ένα παράγωγο του hexahydroxybenzene.

Το υγρό κάλιο και το NaK και τα δύο είναι πιο αντιδραστικά από το υγρό νάτριο με αέρα και οξυγόνο. Το κάλιο αντιδρά βίαια με νερό για να παράγει μισό γραμμομόριο υδρογόνου ανά γραμμομόριο καλίου και νερού και παράγει περίπου 47 κιλοκαλori ανά γραμμομόριο θερμότητας. Το κάλιο μπορεί να αποθηκευτεί σε αέριο άζωτο χωρίς αντίδραση. Αντιδρά με υδρογόνο στους περίπου 350 ° C (660 ° F) για να σχηματίσει το υδρίδιο.

Το κάλιο είναι πολύ αντιδραστικό με τα αλογόνα και πυροδοτείται όταν έρχεται σε επαφή με το υγρό βρώμιο. Έχουν παρατηρηθεί επίσης βίαιες εκρήξεις όταν μείγματα οξέων καλίου και αλογόνου υπόκεινται σε σοκ. Εκρήξεις έχουν επίσης συμβεί όταν το κάλιο αναμιγνύεται με έναν αριθμό αλάτων αλογονιδίων μετάλλων ή με ενώσεις οργανικού αλογόνου.

Σε υψηλές θερμοκρασίες, το κάλιο μειώνει το διοξείδιο του άνθρακα σε μονοξείδιο του άνθρακα και άνθρακα. Το στερεό διοξείδιο του άνθρακα και το κάλιο αντιδρούν εκρηκτικά όταν υποστούν σοκ. Η οξείδωση αμαλγάματος καλίου με διοξείδιο του άνθρακα έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό οξαλικού καλίου (K ₂ C ₂ O ₄). Το κάλιο δεν αντιδρά με το βενζόλιο, αν και βαρύτερα αλκαλικά μέταλλα όπως το καίσιο αντιδρούν για να δώσουν οργανομεταλλικά προϊόντα.