بوتاسيوم

البوتاسيوم هو عنصر كيميائي رمزه K (من اللاتينية kalium عبر العربية القَلْيَة) وعدده الذرّي 19. ينتمي العنصر في الجدول الدوري إلى مجموعة الفلزّات القلوية، إذ هو ثالث عناصر المجموعة الأولى، كما يقع ضمن عناصر الدورة الرابعة. البوتاسيوم فلزٌّ لونه أبيض فضّي، وهو طري بالشكل الكافي بحيث يمكن قطعه بسكّين. يتفاعل البوتاسيوم بسرعة مع الأكسجين الموجود في الهواء الجوّي لتتشكّل عليه طبقة رقيقة من بيروكسيد البوتاسيوم الأبيض بعد ثوانٍ من التعرّض. عُزِلَ هذا العنصر الكيميائي لأوّل مرّة من البوتاس، وهو رماد يُستخرَج من بعض النباتات مثل أشنان القلي، وكان يسمّى بالعربية القَلْيَة.

كالسيومبوتاسيومآرغون
Na

K

Rb
19K
المظهر
رمادي فضي


الخطوط الطيفية للبوتاسيوم
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز بوتاسيوم، 19، K
تصنيف العنصر فلز قلوي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 1، 4، s
الكتلة الذرية 39.0983 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ar]; 4s1]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 8, 1 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 0.862 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 0.828 غ·سم−3
نقطة الانصهار 336.53 ك، 63.38 °س، 146.08 °ف
نقطة الغليان 1032 ك، 759 °س، 1398 °ف
نقطة ثلاثية 336.35 كلفن (63°س 
 كيلوباسكال
حرارة الانصهار 2.33 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 76.9 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 29.6 جول·مول−1·كلفن−1
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 1
(أكاسيده قاعدية قوية)
الكهرسلبية 0.82 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 418.8 كيلوجول·مول−1
الثاني: 3052 كيلوجول·مول−1
الثالث: 4420 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 227 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 12±203 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 275 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية 72 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 102.5 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 83.3 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 2000 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 3.53 غيغاباسكال
معامل القص 1.3 غيغاباسكال
معامل الحجم 3.1 غيغاباسكال
صلادة موس 0.4
صلادة برينل 0.363 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-09-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر البوتاسيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
39K 93.26% 39K هو نظير مستقر وله 20 نيوترون
40K 0.012% 1.248(3)×109 سنة β 1.311 40Ca
ε 1.505 40Ar
β+ 1.505 40Ar
41K 6.73% 41K هو نظير مستقر وله 22 نيوترون

يحوي البوتاسيوم على إلكترون تكافؤ وحيد في الغلاف الإلكتروني الخارجي، والذي يمكن أن يتخلّى عنه بسهولة مشكلّاً أيون موجب؛ لذلك فالبوتاسيوم نشيط كيميائياً، ويشكّل العديد من الأملاح؛ وبسبب النشاط الكيميائي الكبير فلا يوجد هذا العنصر في الطبيعة بشكله العنصري الحرّ الطبيعي، إنّما فقط على شكل أملاح، فهو يوجد منحلّاً في ماء البحر بنسبة مقدارها 0.04% وزناً. كما يدخل البوتاسيوم في تركيب العديد من المعادن مثل الأورثوكلاز، وهو مكوّن شائع للغرانيت وعددٍ من الصخور النارية الأخرى.

يشبه البوتاسيوم في خواصّه الكيميائية عنصر الصوديوم الذي يسبقه في مجموعة الفلزّات القلوية بشكل كبير، وذلك من حيث طاقة التأيّن ونمط التفاعلات الكيميائية. فالبوتاسيوم العنصري يتفاعل على سبيل المثال بشكلٍ عنيف مع الماء أيضاً مولّداً كمّية كافية من الحرارة لإشعال غاز الهيدروجين الناتج عن التفاعل، ومحترقاً بلهبٍ ليلكي. هناك ثلاثة نظائر طبيعية للبوتاسيوم، منها النظير 40K (بوتاسيوم-40) المشعّ، وبما أنّ البوتاسيوم يوجد طبيعياً في جسم الإنسان، لذلك فإنّ هناك كمّية من الإشعاع الطبيعي في الجسم ناتجة عن هذا العنصر.

يعدّ البوتاسيوم ذا أهمّية حيوية لجسم الإنسان على كافّة مستويات الخلايا في الجسم، فهو إلى جانب الصوديوم في مضخّة الصوديوم والبوتاسيوم، والتي تساعد في الحفاظ على جهد الراحة ونقل الإشارة وتنظيم أداء الخلية بشكل طبيعي. يؤدّي اختلال المستويات الطبيعية للبوتاسيوم في الجسم، سواءً في العوز (النقص) أو الفرط، إلى حدوث عوارض مرضية متعدّدة، تتضمّن على سبيل المثال الاختلال في نَظْم ضربات القلب. توجد هناك العديد من المصادر الغذائية الطبيعية الحاوية على البوتاسيوم مثل الخضار والفواكه الطازجة.

للبوتاسيوم العديد من التطبيقات الصناعية، من بينها دخوله في صناعة المنظّفات والأسمدة.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.