البوتاسيوم

البوتاسيوم (ك) ، العنصر الكيميائي للمجموعة 1 (Ia) من الجدول الدوري ، و الفلزات القلوية المجموعة ، لا غنى عنه لكليهما النبات والحياة الحيوانية. كان البوتاسيوم أول معدن يتم عزله عن طريق التحليل الكهربائي ، بواسطة الكيميائي الإنجليزي السير همفري ديفي ، عندما حصل على العنصر (1807) عن طريق التحلل المنصهر. هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) مع الفولتية البطارية .

الخصائص الكيميائية للبوتاسيوم (جزء من الجدول الدوري للعناصر imageMap)

Encyclopædia Britannica، Inc.



خصائص العنصر
العدد الذري19
الوزن الذري39،098
نقطة الانصهار63.28 درجة مئوية (145.90 درجة فهرنهايت)
نقطة الغليان760 درجة مئوية (1400 درجة فهرنهايت)
جاذبية معينة0.862 (عند 20 درجة مئوية ، أو 68 درجة فهرنهايت)
الأكسدة+1 ، 1 (نادر)
التوزيع الإلكترون2-8-8-1 أو 1 س اثنيناثنين س اثنيناثنين ص 63 س اثنين3 ص 64 س 1

الخصائص والتكرار والاستخدامات

معدن البوتاسيوم ناعم وأبيض وله بريق فضي وله نقطة انصهار منخفضة وموصل جيد للحرارة والكهرباء. يضفي البوتاسيوم لون الخزامى على اللهب ، وبخاره أخضر. إنه العنصر السابع الأكثر وفرة في قشرة الأرض ، تشكل 2.6٪ من كتلته.



منجم البوتاس في استرهازي ، ساسك.

منجم البوتاس في استرهازي ، ساسك. جورج هنتر / شوستال أسوشيتس

يقدر محتوى البوتاسيوم في البحر الميت بحوالي 1.7٪ كلوريد البوتاسيوم ، والعديد من الأجسام المالحة الأخرى من ماء غنية بالبوتاسيوم. قد تحتوي سوائل النفايات من بعض مصانع الملح على ما يصل إلى 40 جرامًا لكل لتر من كلوريد البوتاسيوم وتستخدم كمصدر للبوتاسيوم.



كم شخص قتل جيفري دامر
البوتاسيوم

أربع شظايا من معدن البوتاسيوم. دينيس س

يوجد معظم البوتاسيوم في الصخور النارية والصخر الزيتي والرواسب في المعادن مثل الفلسبار المسكوفيت والأورثوكلاز غير القابلة للذوبان في الماء ؛ هذا يجعل من الصعب الحصول على البوتاسيوم. ونتيجة لذلك ، فإن معظم البوتاسيوم التجاري مجمعات سكنية (غالبًا ما يطلق عليه بشكل فضفاض البوتاس) يتم الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي من مركبات البوتاسيوم القابلة للذوبان ، مثل الكرناليت (KMgCl3∙ 6 حاثنينO) ، سيلفيت (كلوريد البوتاسيوم ، بوكل) ، بوليهاليت (كاثنينالذي - التياثنينMg [SO4]4∙ 2 حاثنينO) و langbeinite (K.اثنين ملغ اثنين[وبالتالي4]3) ، والتي توجد في قاع البحيرات وقاع البحار القديمة.

ينتج البوتاسيوم عن طريق تقليل الصوديوم لكلوريد البوتاسيوم المنصهر ، بوكل ، عند 870 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت). يتم تغذية منصهر KCl باستمرار في عمود التقطير المعبأ بينما يتم تمرير بخار الصوديوم عبر العمود. عن طريق تكثيف البوتاسيوم الأكثر تطايرًا في الجزء العلوي من برج التقطير ، يتم إجبار تفاعل Na + KCl → K + NaCl على اليمين. لم تنجح الجهود المبذولة لابتكار مخطط للإنتاج الإلكتروليتي التجاري للبوتاسيوم بسبب وجود القليل من إضافات الملح التي يمكن أن تقلل من نقطة انصهار كلوريد البوتاسيوم إلى درجات حرارة يكون فيها التحليل الكهربائي فعالاً.



يوجد طلب تجاري ضئيل على معدن البوتاسيوم نفسه ، ويتم تحويل معظمه عن طريق الاحتراق المباشر في الهواء الجاف إلى فوق أكسيد البوتاسيوم ، KOاثنينوالذي يستخدم في أجهزة التنفس لأنه يحرر الأكسجين ويزيل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. (إن أكسيد البوتاسيوم الفائق هو مادة صلبة صفراء تتكون من K+و Oاثنين-الأيونات. كما يمكن أن يتشكل عن طريق أكسدة ملغم البوتاسيوم مع الهواء الجاف أو الأكسجين.) كما يستخدم المعدن كمادة سبيكة مع صوديوم كوسيط معدني سائل لنقل الحرارة. يتفاعل البوتاسيوم بقوة كبيرة مع الماء ، ويطلق الهيدروجين (الذي يشتعل) ويشكل محلول هيدروكسيد البوتاسيوم ، KOH.

تُستخدم سبائك الصوديوم والبوتاسيوم (NaK) إلى حدٍ محدود كمبرد لنقل الحرارة في بعض المفاعلات النووية سريعة التكاثر وتجريبياً في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز. تُستخدم السبيكة أيضًا كعامل مساعد أو عامل مختزل في التخليق العضوي.

بالإضافة إلى سبائك البوتاسيوم مع الليثيوم والصوديوم ، فإن السبائك مع المعادن القلوية الأخرى معروفة. يوجد اختلاط كامل في الأنظمة الثنائية للبوتاسيوم والروبيديوم والبوتاسيوم والسيزيوم. يشكل النظام الأخير سبيكة تذوب عند درجة حرارة -38 درجة مئوية تقريبًا (-36 درجة فهرنهايت). يؤدي تعديل النظام عن طريق إضافة الصوديوم إلى ذوبان سهل الانصهار الثلاثي عند حوالي -78 درجة مئوية (-108 درجة فهرنهايت). ال تكوين من هذه السبيكة 3٪ صوديوم ، 24٪ بوتاسيوم ، 73٪ سيزيوم . البوتاسيوم غير قابل للامتزاج بشكل أساسي مع جميع المعادن القلوية الترابية ، وكذلك مع الزنك والألمنيوم والكادميوم.



أي مما يلي عبارة عن مجموعة من التعليمات مكتوبة لجهاز الكمبيوتر؟

البوتاسيوم (مثل K.+) مطلوب من جميع النباتات والحيوانات. النباتات في حاجة إليها من أجل التمثيل الضوئي ، وتنظيم التنافذ والنمو وتنشيط الانزيم. يحتوي كل حيوان على مستوى بوتاسيوم ثابت نسبيًا ونسبة بوتاسيوم صوديوم ثابتة نسبيًا. البوتاسيوم هو الكاتيون الأساسي غير العضوي داخل الخلية الحية ، والصوديوم هو أكثر الكاتيونات وفرة في السوائل خارج الخلية. في الحيوانات العليا ، المعقدات الانتقائية لـ Na+وك+تعمل في أغشية الخلايا لتوفير النقل النشط. ينقل هذا النقل النشط النبضات الكهروكيميائية في الألياف العصبية والعضلية وفي موازنة نشاط تناول المغذيات وإزالة النفايات من الخلايا. قلة أو كثرة البوتاسيوم في الجسم قاتلة. ومع ذلك ، فإن البوتاسيوم في تربة يضمن وجود هذا العنصر الذي لا غنى عنه في الطعام.

يختلف محتوى البوتاسيوم في النباتات اختلافًا كبيرًا ، على الرغم من أنه يتراوح عادةً بين 0.5 و 2 في المائة من الوزن الجاف. في البشر ، تبلغ نسبة البوتاسيوم بين الخلية والبلازما حوالي 27: 1. يبلغ محتوى البوتاسيوم في الأنسجة العضلية حوالي 0.3٪ ، بينما يبلغ محتوى مصل الدم حوالي 0.01-0.02٪. المتطلبات الغذائية للنمو الطبيعي هي حوالي 3.3 جرام (0.12 أونصة) من البوتاسيوم يوميًا ، ولكن تناول أكثر من 20 جرامًا (0.7 أونصة) من البوتاسيوم يؤدي إلى تأثيرات فسيولوجية مميزة. يُفرز البوتاسيوم الزائد في البول ، وقد تُفقد كمية كبيرة منه أثناء التعرق.



يتكون البوتاسيوم الطبيعي من ثلاثة نظائر: البوتاسيوم 39 (93.26 في المائة) ، البوتاسيوم 41 (6.73 في المائة) ، والبوتاسيوم المشع 40 (حوالي 0.01 في المائة) ؛ كما تم تحضير العديد من النظائر الاصطناعية. عادة ما يكون البوتاسيوم -39 أكثر وفرة بحوالي 13.5 مرة من البوتاسيوم 41. يرجع النشاط الإشعاعي الطبيعي للبوتاسيوم إلى إشعاع بيتا من نظير البوتاسيوم 40 (109سنوات نصف العمر). يستخدم تفكك البوتاسيوم 40 في حسابات العمر الجيولوجي ( يرى يؤرخ البوتاسيوم والأرجون ). يفقد البوتاسيوم بسهولة 4 س الإلكترون ، لذلك عادةً ما يكون له حالة أكسدة +1 في مركباته ، على الرغم من أن المركبات التي تحتوي على الأنيون ، K-، يمكن أن يتم أيضًا.