钾

potassium

一种化学元素 。化学符号K ，原子序数 19，原子量39.0983，属周期系ⅠA族，为硷金属的成员。元素的英文名称来源于potash一词，含义是木灰硷。钾的化合物早就被人类利用，古代就知道草木灰中存在着钾草硷（即碳酸钾)，可用作洗涤剂，硝酸钾也被用作黑火药的成分之一。但钾的化合物特别稳定，难以用常用的还原剂（如碳）从钾的化合物将金属钾还原出来。一直到1807年，英国H.戴维才用电解氢氧化钾熔体的方法製得金属钾 。钾在地壳中的含量为2.59％，占第七位。在海水中，除了氯、钠、镁、硫、钙之外 ，钾的含量占第六位 。可用来提取钾盐的矿物有钾盐矿（KCl）、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）、杂卤石（2CaSO4·K2SO4·2H2O ）。 分布极广的天然硅酸盐矿物中也含有钾，如钾长石K[Alsi3o8]。

钾是银白色金属，很软，可用小刀切割。熔点63.25℃，沸点760℃，密度0.86克／厘米3（20℃）。钾的化学性质比钠还要活泼，暴露在空气中，表面覆盖一层氧化钾和碳酸钾，使它失去金属光泽，金属钾应保存在煤油中以防止氧化。钾在空气中加热就会燃烧，它在有限量氧气中加热，生成氧化钾；在过量氧气中加热，生成过氧化钾；将金属钾溶于液氨中与氧气作用，生成超氧化钾；钾与臭氧作用，生成臭氧化钾。钾与水、冰或雪的反应非常猛烈，生成氢氧化钾和氢气，反应时放出的热量能使金属钾熔化，并引起钾和氢气燃烧。钾与氢气发生反应，生成氢化钾。钾与氟、氯、溴、碘都能发生反应，生成相应的卤化物。钾不与氮气作用。与氨作用 ，生成氨基钾 ，并放出氢气。钾与汞形成钾汞齐，是还原剂。钾的氧化态为＋1，只形成＋1价的化合物。金属钾很活泼，贮存和使用都要注意安全，由钾引起的火灾，不能用水或泡沫灭火剂扑灭，而要用碳酸钠乾粉。钾离子能使火焰呈紫色，可用焰色反应和火焰光度计检测。

戴维在发现钾的实验中，用的是电解法，但在实际生产中却不能用此法，因为戴维用的是铂电极，它不与熔融的金属钾作用，但实际生产中只能用石墨电极，熔融的金属钾能渗透到石墨中，侵蚀电极。所以现在金属钾的生产方法都採用金属钠与氯化钾的反应Na＋KClK＋NaCl。钾的沸点比钠低，不断地将钾的蒸气分离出去，就能使反应持续进行。用真空蒸馏法可将钾的纯度提高为99.99％。由于钾比钠贵， 在一般情况下都用钠代替钾，钾盐的用途就比较少。主要用作化肥 ，玻璃工业 、焰火生产和肥皂工业的原料。超氧化钾吸收二氧化碳产生氧气，用于宇航。

钾

化学元素 | 金属

钾的特性

元素周期表

总体特性

名称, 符号, 序号 钾、K、19

系列 硷金属

族, 周期, 元素分区 1族, 4, s

密度、硬度 856 kg/m3、0.4

颜色和外表 银白色

Image:K,19.jpg

地壳含量 2.4 %

原子属性

原子量 39.0983 原子量单位

原子半径 (计算值) 220（243） pm

共价半径 196 pm

范德华半径 275 pm

价电子排布 [氩]4s1

电子在每能级的排布 2，8，8，1

氧化价（氧化物） 1（强硷性）

晶体结构 体新立方格

物理属性

物质状态 固态

熔点 336.53 K（63.38 °C）

沸点 1032 K（759 °C）

摩尔体积 45.94×10-6m3/mol

汽化热 79.87 kJ/mol

熔化热 2.334 kJ/mol

蒸气压 106×10-6 帕

声速 2000 m/s（293.15K）

其他性质

电负性 0.82（鲍林标度）

比热 757 J/(kg·K)

电导率 13.9 ×106/(米欧姆)

热导率 102.4 W/(m·K)

第一电离能 418.8 kJ/mol

第二电离能 3052 kJ/mol

第三电离能 4420 kJ/mol

第四电离能 5877 kJ/mol

第五电离能 7975 kJ/mol

第六电离能 9590 kJ/mol

第七电离能 11343 kJ/mol

第八电离能 14944 kJ/mol

第九电离能 16963.7 kJ/mol

第十电离能 48610 kJ/mol

最稳定的同位素

同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量

MeV 衰变产物

39K 93.26 % 稳定

40K 0.012 % 1.277×109年 β衰变

电子捕获 1.311

1.505 40Ca

40Ar

41K 6.73 % 稳定

核磁公振特性

39K 41K

核自旋 3/2 3/2

灵敏度 0.000508 8.4×10-4

在没有特别注明的情况下使用的是国际标準基準单位单位和标準气温和气压

钾是一种化学元素，它的化学符号是K，它的原子序数是19，是一种银白色，质软，有光泽的1A族硷金属元素。

性状

钾的熔点低，比钠更活泼，在空气中很快氧化。钾与水的反应比其他硷金属元素显得温和。钾可以和卤族、氧族、硫族元素反应，还可以使其他金属的盐类还原，对有机物有很强的还原作用。

发现

1807年由英国化学家戴维用电解法从氢氧化钾熔体中製得金属钾，并定名。

名称由来

来源于拉丁文kalium，原意是“硷”。拉丁文名称从阿拉伯文qali借来的。

分布

钾在自然界中只以化合物形式存在。在云母、钾长石等硅酸盐中都富含钾。钾在地壳中的含量约为2.09%，居第八位。在海水中以钾离子的形式存在，含量约为0.1%。钾在海水中含量比钠离子少的原因是由于被土壤和植物吸收多。在动植物体内也含有钾。正常人体内约含钾175克，其中98%的钾贮存于细胞液内，是细胞内最主要的阳离子。

製备

这种元素通过将其常见的氢氧化物进行电解而得到。将氢氧化钾与卤化物进行熔融电解，再经真空蒸馏製得。

同位素

已发现的钾的同位素共有16种，包括钾35至钾50，其中只有钾39、钾40和钾41是稳定的，其他同位素都带有放射性。

用途

钾主要用作还原剂及用于合成中。钾的化合物在工业上用途很广。钾盐可以用于製造化肥及肥皂。钾对动植物的生长和发育起很大作用，是植物生长的三大营养元素之一。

对人体的影响

钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸硷平衡，参于细胞内糖和蛋白质的代谢。有助于维持神经健康、心跳规律正常，可以预防中风，并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时，钾具有降血压作用。

人体钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁，导致心跳停止。一般而言，身体健康的人，会自动将多余的钾排出体外。但肾病患者则要特别留意，避免摄取过量的钾。

钾的成人每日摄取量为2000毫克。婴幼儿对钾的最低日需要量为90毫克。在乳製品、水果、蔬菜、瘦肉、内脏、香蕉、葡萄乾中都含有丰富的钾。

元素名称钾

元素原子量39.10

元素类型金属

发现人戴维 发现年代1807年

发现过程

1807年，英国的戴维，在电解熔融的氢氧化钾时发现。

元素描述

是一种软的低熔点的金属，呈银白色。密度0.86克/厘米3。熔点63.65℃，沸点774℃，化合价+1，电离能为4.341电子伏特。化学性质活泼，遇水能起剧烈作用，生成氢气和氢氧化钾，起火燃烧。燃烧时呈紫色焰。同酸的水溶液反应更加猛烈，几乎能达到爆炸的程度。在空气中与氧能强烈反应，生成一氧化物K2O和过氧化物K2O2。如果氧过量，它易形成超氧化物KO2。钾与卤素也有强烈反应，并与许多有机物发生反应。

元素来源

在自然界以化合物的形态存在，在所有元素中占第七位。在海水中钾是第六位最丰富的元素。电解熔融的氯化钾或氢氧化钾而製得。

元素用途

用来製造钾钠合金；在有机合成中用作还原剂；也用于制光电管等。

元素辅助资料

钾是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。

1807年，戴维进行了实验，电解碳酸钾。他获得了一些富有金属光泽、类似水银的珠粒出现。他描述了这种新物质将这个新金属投入水中，水被剧烈分解，放出氢气，氢气和它一起燃烧，产生紫色火焰，苛性硷溶液形成。

戴维以potash（碳酸钾）命名它为pstassium（钾）。钾的拉丁名kalium是从kali（阿拉伯文中海草灰中的硷）来的，因而化学符号为K。

由于单质钾的比重很小（15℃时，钾的密度是0.865），所以当时没有人相信它是金属，因为它的比重比水还小，在1811年，由盖吕萨克和泰纳尔证实了钾是一种元素。