КАЛИЙ

КАЛИЙ (от араб. аль-кали - поташ; лат. Kalium) К, хим. элемент I гр. периодич. системы; относится к щелочным металлам, ат. н. 19, ат. м. 39,0983. Состоит из двух стабильных изотопов 39К (93,259%) и 41К (6,729%), а также радиоактивного изотопа 40К (Т1/2 1,32.109 лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 1,97.10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 4s1; степень окисления +1; энергия ионизации К0 : К+ : К2+ соотв. 4,34070 эВ и 31,8196 эВ; сродство к электрону 0,47 эВ; электроотрицательность по Полингу 0,8; атомный радиус 0,2313 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) К+ 0,151 нм (4), 0,152 нм (6), 0,160 нм (7), 0,165 нм (8), 0,178 нм (12). Содержание в земной коре 2,41% по массе. Осн. минералы: сильвин КСl, карналлит KCl.MgCl2.6H2O, калиевый полевой шпат (ортоклаз) K[AlSi3O8], мусковит калиевая слюда) KAl2[AlSi3O10](OH, F)2, каинит КСl.MgSO4.3H2O, полигалит K2SO4.MgSO4.2CaSO4.2О, алунит KAl3(SO4)2(OH)6.
Свойства. Калий - мягкий серебристо-белый металл с кубич. решеткой, а = 0,5344 нм, z = 2, пространств. группа Im3m. Т. пл. 63,51 °С, т. кип. 761 °С; плотн. 0,8629 г/см3; С0p 29,60 Дж/(моль.К); DH0пл 2,33 кДж/моль, DH0возг 89,0 кДж/моль; S0298 64,68 Дж/(моль.К); ур-ние температурной зависимости давления пара (в мм рт. ст.): lgp = 7,34 - 4507/T(373-474 К); r 6,23.10-8 Ом.м (0°С), 8,71.10-8 Ом.м (25°C) и 13,38.10-8 Ом.м (77°С); g 0,114 Н/м (334 К), h 5,096.10-4 Н.с/м2 (350 К); теплопроводность 99,3 Вт/(м.К) при 273 К и 44,9 Вт/(м.К) при 473 К; при 273-323 К температурные коэф. линейного и объемного расширения составляют соотв. 8,33.10-5 К-1 и 2,498.10-4 К-1. Калий может обрабатываться прессованием и прокаткой. Калий химически очень активен. Легко взаимод. с О2 воздуха, образуя калия оксид К2О, пероксид К2О2 и надпероксид КО2; при нагр. на воздухе загорается. С водой и разб. к-тами взаимод. со взрывом и воспламенением, причем H2SO4 восстанавливается до S2-, S0 и SO2, а НNО3 - до NO, N2O и N2. При нагр. до 200-350 °С реагирует с Н2 с образованием гидрида КН. Воспламеняется в атмосфере F2, слабо взаимод. с жидким Сl2, но взрывается при соприкосновении с Вr2 и растирании с I2; при контакте с межгалогенными соед. воспламеняется или взрывается. С S, Se и Те при слабом нагревании образует соотв. K2S, K2Se и К2Те, при нагр. с Р в атмосфере азота - К3Р и К2Р5, с графитом при 250-500 °С - слоистые соед. состава С8К-С60К. С СО2 не реагирует заметно при 10-30°С; стекло и платину разрушает выше 350-400 °С. Калий раств. в жидком NH3 (35,9 г в 100 мл при - 70 °С), анилине, этилендиамине, ТГФ и диглиме с образованием р-ров с металлич. проводимостью. Р-р в NH3 имеет темно-синий цвет, в присут. Pt и следов воды разлагается, давая KNH2 и Н2. С азотом калий не взаимод. даже под давлением при высоких т-рах. При взаимод. с NH4N3 в жидком NH3 образуется азид KN3. Калий не раств. в жидких Li, Mg, Cd, Zn, Al и Ga и не реагирует с ними. С натрием образует интерметаллид KNa2 (плавится инконгруэнтно при 7°С), с рубидием и цезием -твердые р-ры, для к-рых миним. т-ры плавления составляют соотв. 32,8 °С (81,4% по массе Rb) и - 37,5 °С (77,3% Cs). С ртутью дает амальгаму, содержащую два меркурида -KHg2 и KHg (т. пл. соотв. 270 °С и 180°С). С таллием образует КТl (т. пл. 335 °С), с оловом - K2Sn, KSn, KSn2 и KSn4, со свинцом - КРb (т. пл. 568 °С) и фазы состава К2Рb3, КРb2 и КРb4, с сурьмой - К3Sb и KSb (т. пл. соотв. 812 и 605 °С), с висмутом - K3Bi, K3Bi2 и KBi2 (т. пл. соотв. 671, 420 и 553 °C).