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Potasio
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Información xeral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | Potasio, K, 19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie química | Metais alcalinos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloque | 1, 4, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidade | 856 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aparencia | Branco prateado | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N° CAS | 7440-09-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atómica | 39,0983(1)[1] u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio medio | 220 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio atómico (calc) | 243 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio covalente | 196 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio de van der Waals | 275 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuración electrónica | [Ar]4s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado(s) de oxidación | 1 (base forte) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estrutura cristalina | cúbica centrada no corpo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado ordinario | Sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de fusión | 336,53 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de ebulición | 1032 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpía de vaporización | 79,87 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpía de fusión | 2,334 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión de vapor | 1,06×10-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varios | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegatividade (Pauling) | 0,82 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor específica | 757 J/(K·kg) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade térmica | 102,4 W/(K·m) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.ª Enerxía de ionización | 418,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.ª Enerxía de ionización | 3052 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.ª Enerxía de ionización | 4420 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.ª Enerxía de ionización | 5877 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.ª Enerxía de ionización | 7975 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización6}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización7}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.ª enerxía de ionización | {{{E_ionización8}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización9}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización10}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos máis estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria. |
O potasio é un elemento químico da táboa periódica cuxo símbolo é K (do latín Kalium) e cuxo número atómico é 19. É un metal alcalino, branco-prateado que abunda na natureza, nos elementos relacionados coa auga salgada e outros minerais. Oxídase rapidamente no aire, é moi reactivo, especialmente en auga, e parécese quimicamente ao sodio. É un elemento químico esencial.
Características principais
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/34/Kalium.jpg/220px-Kalium.jpg)
É o quinto metal máis lixeiro; é un sólido brando que se corta con facilidade cun coitelo, ten un punto de fusión moi baixo, arde con lapa violeta e presenta unha cor prateada nas superficies non expostas ao aire, en cuxo contacto se oxida con rapidez, o que obriga a almacenalo recuberto de aceite.
Do mesmo xeito que outros metais alcalinos reacciona violentamente coa auga desprendendo hidróxeno, ata pode inflamarse espontaneamente en presenza de auga.
Aplicacións
- O potasio metal úsase en células fotoeléctricas.
- O cloruro e o nitrato empréganse como fertilizantes.
- O peróxido de potasio úsase en aparellos de respiración autónomos de bombeiros e mineiros.
- O nitrato úsase na fabricación de pólvora e o cromato e dicromato en pirotecnia.
- O carbonato potásico emprégase na fabricación de cristais.
- A aliaxe NaK, unha aliaxe de sodio e potasio, é un material empregado para a transferencia de calor.
- O cloruro de potasio utilízase para provocar un paro cardíaco nas execucións con inxección letal.
Outras sales de potasio importantes son o bromuro, cianuro, potasio, ioduro, e o sulfato.
Papel biolóxico
O ión K+ está presente nos extremos dos cromosomas (nos telómeros) estabilizando a estrutura. Así mesmo, o ión hexahidratado (do mesmo xeito có correspondente ión de magnesio) estabiliza a estrutura do ADN e do ARN compensando a carga negativa dos grupos fosfato.
A bomba de sodio é un mecanismo polo cal se conseguen as concentracións requiridas de ións K+ e Na+ dentro e fóra da célula concentracións de ións K+ máis altas dentro da célula que no exterior para posibilitar a transmisión do impulso nervioso.
O descenso do nivel de potasio en sangue provoca hipopotasemia. Hortalizas (remolacha, coliflor) e froitas (especialmente as de óso como o albaricoque, cereixa, ameixa, melocotón etc.) son alimentos ricos en potasio.
É un elemento esencial tamén para o crecemento das plantas —é un dos tres que consomen en maior cantidade— xa que o ión potasio, que se atopa na maioría dos tipos de chan, intervén na respiración.
Historia
O potasio, do latín científico potassium, e este do neerlandés pottasche, cinza de pote, nome con que o bautizou Humphry Davy ao descubrilo en 1807, foi o primeiro elemento metálico illado por electrólise, no seu caso do hidróxido de potasio (KOH), composto de cuxo nome latino, Kalĭum do árabe al-qali, provén o símbolo químico do potasio.
O propio Davy facía o seguinte relato do seu descubrimento ante a Royal Society of London o 19 de novembro de 1807: «Coloquei un pequeno fragmento de potasa sobre un disco illado de platino que comunicaba co lado negativo dunha batería eléctrica de 250 placas de cobre e zinc en plena actividade. Un fío de platino que comunicaba co lado positivo foi posto en contacto coa cara superior da potasa. Todo o aparello funcionaba ao aire libre. Nestas circunstancias manifestouse unha actividade moi viva; a potasa empezou a fundirse nos seus dous puntos de electrización. Houbo na cara superior (positiva) unha viva efervescencia, determinada polo desprendemento dun fluído elástico; na cara inferior (negativa) non se desprendía ningún fluído elástico, peropequenos glóbulos de vivo brillo metálico completamente semellantes aos glóbulos de mercurio. Algúns destes glóbulos, a medida que se formaban, ardían con explosión e chama brillante; outros perdían aos poucos o seu brillo e cubríanse finalmente dunha costra branca. Estes glóbulos formaban a substancia que eu buscaba; era un principio combustible particular, era a base da potasa: o potasio.»
A importancia do descubrimento radica en que confirmou a hipótese de Antoine Lavoisier de que se a sosa e a potasa reaccionaban cos ácidos de igual modo que os óxidos de chumbo e prata era porque estaban formados da combinación dun metal co osíxeno, extremo que se confirmou ao illar o potasio e tan só unha semana despois o sodio por electrólise da sosa. Ademais, a obtención do potasio permitiu o descubrimento doutros elementos, xa que dada o seu gran reactividade é capaz de descompoñer óxidos para roubarlles o osíxeno; deste xeito puideron illarse o silicio, o boro e o aluminio.
Abundancia e obtención
O potasio constitúe da orde do 2,4% en peso da codia terrestre sendo o sétimo máis abundante. Debido á súa insolubilidade é moi difícil obter o metal puro a partir dos seus minerais. Aínda así, en antigos leitos mariños e de lagos existen grandes depósitos de minerais de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita e silvina) nos que a extracción do metal e as súas sales é economicamente viable.
A principal mena de Potasio é a potasa que se extrae en California, Alemaña, Novo México, Utah e outros lugares. En Saskatchewan hai grandes depósitos de potasa a 900 m de profundidade que no futuro poden converterse en fontes importantes de potasio e sales de potasio.
Os océanos tamén poden ser provedores de potasio, pero nun volume calquera de auga salgada a cantidade de potasio é moito menor cá de sodio, diminuíndo o rendemento económico da operación.
Gay-Lussac e Thenard utilizaron en 1808 un método consistente en fundir a potasa e facela atravesar ferro quentado ao branco para obter o potasio, método que se empregou ata 1823, ano en que Brunner obtivo o metal quentando a lume forte unha mestura de carbonato potásico e carbón. Ambos métodos tiñan un rendemento moi deficiente, ata que Sainte-Claire Deville descubriu que o método de Brunner melloraba utilizando na mestura carbonato cálcico. Na actualidade o metal obtense por electrólise do seu hidróxido nun proceso que sufriu tan só pequenas modificacións dende a época de Davy.
Isótopos
Coñécense dezasete isótopos de potasio, tres deles naturais 29K (93,3%), 40K (0,01%) e 41K (6,7%); o 40K, cunha vida media de 1,25E9 anos, decae a 40Ar (11,2%) e 40Ca (88,8%).
A desintegración do 40K en 40Ar emprégase como método para a datación de rochas. O método K-Ar convencional baséase na hipótese de que as rochas non contiñan argon cando se formaron e que o formado non escapou delas se non que foi retido de modo que o presente provén completa e exclusivamente da desintegración do potasio orixinal. A medición da cantidade de potasio e 40Ar e aplicación deste procedemento de datación é adecuado para determinar a idade de minerais como o feldespato volcánico, moscovita, biotita e hornblenda e en xeral as mostras de rochas volcánicas e intrusivas que non sufriron alteración.
Máis aló da datación, os isótopos de potasio utilizáronse moito en estudos do clima, así como en estudos sobre o ciclo dos nutrientes por ser un macro-nutriente requirido para a vida.
O isótopo 40K está presente no calcio natural en cantidade suficiente como para que os sacos de compostos de potasio comercial poidan empregarse nas demostracións escolares como fonte radioactiva.
Precaucións
O potasio sólido reacciona violentamente coa auga, máis có sodio, polo que se ha de conservar inmerso nun líquido apropiado como aceite ou queroseno.
Notas
Véxase tamén
Bibliografía
- "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019.
- Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8.
- Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7.