Potassium and its compounds Калий и его соединения

     Калий представляет собой мягкий серебристый металлический элемент, принадлежащий к группе 1 (ранее IA) периодической таблицы; А.Н. 19; ОЗУ. 39,098; R.D. 0,86; т.пл. - 63,7oC; т.кип составляет 774oC. Элемент встречается в морской воде и в ряде минералов, таких как сильвит (KC1), карналлит (KCl.MgCl2,6H2O) и каинит (MgSO4.KC12.6H2O). Он получается электролизом. Металл имеет мало применений, но соли калия используются для широкого спектра применений. Калий является важным элементом для живых организмов. Калий-ион, K +, является самым распространенным катионом в тканях растений, поглощается через корни и используется в таких процессах, как синтез белка. У животных переход ионов калия и натрия через мембрану нервных клеток отвечает за изменения электрического потенциала, которые сопровождают передачу импульсов. Химически он очень реакционноспособный, напоминающий натрий в своем поведении и соединениях. Он также образует супероксид оранжевого цвета, KO2, который содержит O2-ион. Калий был обнаружен сэром Хамфри Дэви в 1807 году.

     Бромид калия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое твердое вещество, KBr, слегка гигроскопичное и растворимое в воде и очень слабо растворяется в этаноле. Его форма кубическая; R.D. 2,75; т.пл. 734oC; т.кип составляет 1435oC. Бромид калия может быть получен под действием брома на горячем растворе гидроксида калия или под действием бромида железа (III) или бромистого водорода на растворе карбоната калия. Он широко используется в фотографической промышленности и также используется в качестве успокоительного средства. Из-за своего диапазона прозрачности инфракрасного излучения KBr используется как матрица для твердых образцов и как призменный материал в инфракрасной спектроскопии.

     Карбонат калия (жемчужная зола, поташ) представляет собой полупрозрачное (гранулированное) или белое (порошкообразное) расплывающееся твердое вещество, известное в безводных и гидратированных формах. K2CO3 (моноклинный, т. Д. 2,4, т. Пл. - 891 ° С) разлагается без кипения. 2K2CO3,3H2O (моноклинный, rd - 2,04) дегидратирует до K2CO3H2O выше 100 ° C и до K2CO3 выше 130 o C. Его готовят по способу Энгель-Пречт, в котором хлорид калия и оксид магния реагируют с диоксидом углерода, получая соединение Соль Энгеля, MgCO3.KHCo3,4H2O. Он разлагается в растворе с получением гидрокарбоната, который затем может быть прокален до K2CO3. Карбонат калия растворим в воде (нерастворим в спирте) со значительным гидролизом для получения основных растворов. Промышленное использование включает очки и глазури, производство мягких мыл. Он также используется в лаборатории в качестве сушильного агента.

Alkaline-Earth Metals Щелочноземельные металлы

     Щелочно-земельные металлы являются элементами группы 2 (ранее IIA) периодической таблицы: бериллия (Be), магния (Mg), кальция (Ca), стронция (Sr) и бария (Ba). Элементы иногда называются «щелочными», хотя строго «земли» являются оксидами элементов. Все они имеют характерную электронную конфигурацию, которая представляет собой структуру благородного газа с двумя внешними s-электронами. Они являются типичными металлами (в химическом смысле) и легко теряют оба внешних электрона с образованием стабильных ионов M2 +; то есть они являются сильными восстановителями. Все реактивны, реакционная способность увеличивается по группе. Снижается как первая, так и вторая энергия ионизации вниз по группе. Хотя существует значительная разница между первой и второй энергиями ионизации каждого элемента, соединения, содержащие одновалентные ионы, не известны. Это связано с тем, что двухвалентные ионы имеют меньший размер и больший заряд, что приводит к более высоким энергиям гидратации (в растворе) или энергиям решетки (в твердых телах). Следовательно, общее изменение энергии способствует образованию двухвалентных соединений. Третья энергия ионизации намного выше, чем вторая энергия ионизации, а трехвалентные соединения (содержащие M3 +) неизвестны.

    Бериллий, первый член группы, обладает аномальными свойствами из-за малого размера иона: его атомный радиус (0.112 нм) намного меньше, чем у магния (0,16 нм). От магния до радия наблюдается довольно регулярное увеличение атомного и ионного радиуса. Другие регулярные изменения происходят при перемещении группы из магния. Таким образом, плотность, температура плавления и температуры кипения возрастают. С другой стороны, бериллий имеет более высокие температуры кипения и плавления, чем кальций, и его плотность лежит между кальцием и стронцием. Стандартные электродные потенциалы отрицательны и показывают постоянное небольшое уменьшение от магния до бария. В некотором смысле бериллий напоминает алюминий.

    Все металлы менее реакционноспособны, чем щелочные металлы. Они реагируют с водой и кислородом (бериллий и магний образуют защитную поверхностную пленку) и могут быть сделаны для взаимодействия с хлором, бромом, серой и водородом. Оксиды и гидроксиды металлов показывают возрастающий ионный характер при движении по группе. Гидроксид бериллия является амфотерным. Гидроксид магния является очень слаборастворимым в воде и слабоосновным, гидроксид кальция малорастворимо и отчетливо основной. Гидроксиды стронция и бария вполне растворимы и являются основными. Гидроокиси разлагаются при нагревании с образованием оксида и воды:

M (OH) 2 (s)  MO (s) + H2O (g).