Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Пермского края
ГБП ОУ «Западно-Уральский технологический техникум»
Реферат по химии:
КАЛИЙ
Выполнил:
учащийся группы № 19
Плешкова Наташа
Проверил:
преподаватель химии
Е.Н. Вязникова
Краснокамск, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
|
Введение |
2стр |
|
1. Нахождение в природе |
3 стр |
|
2. Химические и физические свойства 3. Получение калия 4. Применение калия |
4-6стр 7 стр 8 стр |
|
Заключение |
9 стр |
|
Список литературы |
10 стр |
1
ВВЕДЕНИЕ
Калий (лат. Kalium), K (читается «калий»), химический элемент с атомным номером 19, атомная масса 39,0983.
Калий встречается в природе в виде двух стабильных нуклидов: 39К (93,10% по массе) и 41К (6,88%), а также одного радиоактивного 40К (0,02%). Период полураспада калия-40 Т1/2 примерно в 3 раза меньше, чем Т1/2 урана-238 и составляет 1,28 миллиарда лет. При bраспаде калия-40 образуется стабильный кальций-40, а при распаде по типу электронного захвата образуется инертный газ аргон-40.
Калий принадлежит к числу щелочных металлов. В периодической системе Менделеева калий занимает место в четвертом периоде в подгруппе IА. Конфигурация внешнего электронного слоя 4s1, поэтому калий всегда проявляет степень окисления +1 (валентность I).
Атомный радиус калия 0,227 нм, радиус иона K+ 0,133 нм. Энергии последовательной ионизации атома калия 4,34 и 31,8 эВ. Электроотрицательность калия по Полингу 0,82, что говорит о его ярко выраженных металлических свойствах.
В свободном виде — мягкий, легкий, серебристый металл.
2
НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ
Калий по распространенности в земной коре занимает 7-е место. Главные минералы: сильвин (минерал подкласса хлоридов, KCl. Бесцветные, красные, голубые, желтые зернистые массы с характерным горько-соленым вкусом. Твердость 2; плотность ок. 2 г/см3 ) , карналлит (минерал подкласса хлоридов, KMgCl3·6H2O. Примеси Rb, Cs, Br. Белые, красноватые зернистые массы. Твердость 2,5, плотность 1,6 г/см3) , каинит( минерал класса сульфатов, KMg(SO4)Cl·3H2O. Светлые зернистые массы. Твердость 2,5-3; плотность 2-2,2 г/см3 ), полигалит (минерал класса сульфатов, K2Ca2Mg(SO4)4.2H2O. Светлые сплошные и волокнистые массы. Твердость 3,5; плотность 2,8 г/см3), лангбейнит и др. Месторождения осадочного происхождения. Промышленное содержание К2О в руде 12-30%. Бассейны: Верхнекамский (Российская Федерация), Прикарпатский (Украина), Припятский (Белоруссия), Верхнерейнский (Франция, Германия), Делавэрский (США), Саскачеванский (Канада) и др. Мировые запасы ок. 50 млрд. т (нач. 1990-х гг.).
3
ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Металлический калий мягок, он легко режется ножом и поддается прессованию и прокатке. Обладает кубической объемно центрированной кубической решеткой, параметр а = 0,5344 нм. Плотность калия меньше плотности воды и равна 0,8629 г/см3. Как и все щелочные металлы, калий легко плавится (температура плавления 63,51°C) и начинает испаряться уже при сравнительно невысоком нагревании (температура кипения калия 761°C). Калий, как и другие щелочные металлы, химически очень активен. Легко взаимодействует с кислородом воздуха с образованием смеси, преимущественно состоящей из пероксида К2О2 и супероксида KO2 (К2О4): 2K + O2 = K2O2, K + O2 = KO2. При нагревании на воздухе калий сгорает фиолетово-красным пламенем. С водой и разбавленными кислотами калий взаимодействует с взрывом (воспламеняется образующийся водород (H)): 2K + 2H2O = 2KOH + H2
Кислородсодержащие кислоты при таком взаимодействии могут восстанавливаться. Например, атом серной кислоты восстанавливается до S, SO2 или S2–: 8К + 4Н2SO4 = K2S + 3K2SO4 + 4H2O.
При нагревании до 200-300°C калий реагирует с водородом (H) с образованием солеподобного гидрида КН: 2K + H2 = 2KH
С галогенами калий взаимодействует с взрывом. Интересно отметить, что с азотом (N) калий не взаимодействует. Как и другие щелочные металлы, калий легко растворяется в жидком аммиаке с образованием голубых растворов.
4
В таком состоянии калий используют для проведения некоторых реакций.
При хранении калий медленно реагирует с аммиаком с образованием амида KNH2:
2K + 2NH3 жидк. = 2KNH2 + H2
Важнейшие соединения калия: оксид К2О, пероксид К2О2, супероксид К2О4, гидроксид КОН, иодид KI, карбонат K2CO3 и хлорид KCl. Оксид калия К2О, как правило, получают косвенным путем за счет реакции пероксида и металлического калия: 2K + K2O2 = 2K2O
Этот оксид проявляет ярко выраженные основные свойства, легко реагирует с водой с образованием гидроксида калия КОН: K2O + H2O = 2KOH
Гидроксид калия, или едкое кали, хорошо растворим в воде (до 49,10% массе при 20°C). Образующийся раствор — очень сильное основание, относящееся к щелочам. КОН реагирует с кислотными и амфотерными оксидами: SO2 + 2KOH = K2SO3 + H2O, Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Al(OH)4] (так реакция протекает в растворе) и Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O (так реакция протекает при сплавлении реагентов). В промышленности гидроксид калия KOH получают электролизом водных растворов KCl или K2CO3 с применением ионообменных мембран и диафрагм: 2KCl + 2H2O = 2KOH + Cl2+ H2, или за счет обменных реакций растворов K2CO3 или K2SO4 с Ca(OH)2 или Ba(OH)2: K2CO3 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaCO3
5
Попадание твердого гидроксида калия или капель его растворов на кожу и в глаза вызывает тяжелые ожоги кожи и слизистых оболочек, поэтому работать с этими едкими веществами следует только в защитных очках и перчатках. Водные растворы гидроксида калия при хранении разрушают стекло, расплавы — фарфор. Карбонат калия K2CO3 (обиходное название поташ) получают при нейтрализации раствора гидроксида калия углекислым газом: 2KOH + CO2 = K2CO3 + Н2О. В значительных количествах поташ содержится в золе некоторых растений.
6
ПОЛУЧЕНИЕ КАЛИЯ
В настоящее время калий получают при взаимодействии с жидким натрием (Na) расплавленных KOH (при 380-450°C) или KCl (при 760-890°C): Na + KOH = NaOH + K
Калий также получают электролизом расплава KCl в смеси с K2CO3 при температурах, близких к 700°C: 2KCl = 2K + Cl2
От примесей калий очищают вакуумной дистилляцией.
7
ПРИМЕНЕНИЕ КАЛИЯ
Металлический калий — материал для электродов в химических источниках тока. Сплав калия с другим щелочным металлом — натрием (Na) находит применение в качестве теплоносителя в ядерных реакторах.
В гораздо больших масштабах, чем металлический калий, находят применение его соединения. Калий — важный компонент минерального питания растений (на это уходит около 90% добываемых солей калия), он необходим им в значительных количествах для нормального развития, поэтому широкое применение находят калийные удобрения: хлорид калия КСl, нитрат калия, или калийная селитра, KNO3, поташ K2CO3 и другие соли калия. Поташ используют также при производстве специальных оптических стекол, как поглотитель сероводорода при очистке газов, как обезвоживающий агент и при дублении кож.
В качестве лекарственного средства находит применение иодид калия KI. Иодид калия используют также в фотографии и в качестве микроудобрения. Раствор перманганата калия КMnO4 («марганцовку») используют как антисептическое средство.
8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Калий — один из важнейших биогенных элементов, постоянно присутствующий во всех клетках всех организмов. Ионы калия К+ участвуют в работе ионных каналов и регуляции проницаемости биологических мембран, в генерации и проведении нервного импульса, в регуляции деятельности сердца и других мышц, в различных процессах обмена веществ. Содержание калия в тканях животных и человека регулируется стероидными гормонами надпочечников. В среднем организм человека (масса тела 70 кг) содержит около 140 г калия. Поэтому для нормальной жизнедеятельности с пищей в организм должно поступать 2-3 г калия в сутки. Богаты калием такие продукты, как изюм, курага, горох и другие.
Особенности обращения с металлическим калием: металлический калий может вызвать очень сильные ожоги кожи, при попадании мельчайших частичек калия в глаза возникают тяжелые поражения с потерей зрения, поэтому работать с металлическим калием можно только в защитных перчатках и очках. Загоревшийся калий заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька и NaCl. Хранят калий в герметично закрытых железных контейнерах под слоем обезвоженного керосина или минерального масла.
9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Калий [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://xreferat.ru/11/780-1-kaliiy
10