Взаимодействие с разбавленной азотной кислотой

8 К + 9 HNO_{3 (разб.)} → 8 КNO₃ + 3 H₂O + NH₃

К° – ē → К⁺ φ_восст = – 2,925 В

8

(NO₃)⁻ + 8 ē + 9 Н⁺ → NH₃ + 3 HOH φ_ок = – 1.24 В

ΔG° = – zF(φ_ок – φ_восст) = – 8 ∙ 96500 ∙ (1,24 – (– 2,925)) = – 3215,38 КДж/моль

Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой

К + 2 HNO_{3 (конц.)} → KNO₃ + H₂O + NO₂

К° – ē → К⁺ φ_восст = – 2,925 В

1

2 Н⁺ + (NO₃)⁻ + ē →NO₂ + Н₂O φ_ок = + 0,78 В

ΔG° = – zF(φ_ок – φ_восст) = – 1 ∙ 96500 ∙ (0,78 – (– 2,925)) = – 357,5325 КДж/моль

При соприкосновении с концентрированной азотной кислотой происходит сильная детонация, причем азотная кислота восстанавливается до NO₂.

Взаимодействие с смесями кислот

3 K + 3 HF + HNO₃ → [KF] + NO + 2 Н₂O

К° – ē → К⁺ φ_восст = – 2,925 В

3

(NO₃)⁻ + Н⁺ + 3 ē → NO + Н₂O φ_ок = 0,96 В

ΔG° = – zF(φ_ок – φ_восст) = – 3 ∙ 96500 ∙ (0,96 – (– 2,925)) = – 1124,7075 КДж/моль

Взаимодействие с раствором щелочи

2 K + 2 NaOH + 2 Н₂O → 2 Na[K(OН)₂] + Н₂

К° – ē → К⁺ φ_восст = – 2,925 В

2

2 Н₂O + 2 ē → 2 (OH)^– + Н₂ φ_ок = – 0.82 В

ΔG° = – zF(φ_ок – φ_восст) = – 2 ∙ 96500 ∙ (– 0,82 – (– 2,925)) = – 406,262 КДж/моль

Диаграммы состояния

Система калий ­­– натрий

Диаграмма состояния системы калий – натрий была впервые исследована Н. С. Курнаковым и Н. А. Пушкиным. Эта система изучалась также Ринком, Блейсвиком, Вальтерсом и Миллером и другими. На рисунке представлена диаграмма состояния с учетом данных всех исследователей

В системе калий - натрий установлено существование соединения Na₂K, плавящегося инконгруэнтно при 7 ^оС. Эвтектическая точка лежит при − 12,5 ^оС и 77,2 вес. % К. От эвтектической точки кривая ликвидуса постепенно поднимается до точек плавления чистых компонентов с незначительным изломом в перитектике, соответствующей соединению Na₂K.

Сплавы с содержанием 40 − 90 вес. % К при комнатной температуре представляют собой подвижные серебристо-белые жидкости. По своим физическим свойствам эти сплавы близки к чистому жидкому натрию.

Система калий – ртуть

Растворимость калия в ртути по данным Керпа при 0 ^оС составляет 0,265 вес. (1,34 ат) % К, а при комнатной температуре 0,46 вес. (2,3 ат.) % К. Растворимость калия в интервале температур 0 – 100 ^оС была исследована Керпом, Беттгером и Винтером. Они установили, что в интервале 0 – 71 ^оС в равновесии с насыщаемым раствором находится соединение KHg₁₂, в интервале 71 – 74 ^оС – соединение KHg₁₀, выше 75 ^оС – соединение KHg₉ или KHg₈; ниже 0 ^оС существует, по-видимому, соединение KHg₁₄.

Эвтектика лежит при 0,4 вес. (2,0 ат.) % К и – 43 ^оС. Это согласуется с данными Таммана, который установил, что точка плавления ртути понижается на 1,24 ^оС при растворении калия. Наиболее прочным является соединение KHg₂, имеющее резко выраженный максимум на кривой ликвидуса при 270 ^оС. Соединение KHg по данным Иенеке плавится конгруэнтно при 180 ^оС; между соединениями KHg₂ и KHg лежит эвтектика при 175 ^оС.