Potasio

Potasio
; 19	K
	K
	Rb
	Argon ← Potasio → Calcio
	Táboa periódica dos elementos
	[[Ficheiro:{{{espectro}}}\|300px\|center]]
	Liñas espectrais do Potasio
Información xeral
Nome, símbolo, número	Potasio, K, 19
Serie química	Metais alcalinos
Grupo, período, bloque	1, 4, s
Densidade	856 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Branco prateado;
N° CAS	7440-09-7
N° EINECS	{{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica	39,0983(1) u
Raio medio	220 pm
Raio atómico (calc)	243 pm
Raio covalente	196 pm
Raio de van der Waals	275 pm
Configuración electrónica	[Ar]4s1
Electróns por nivel de enerxía	{{{electróns_por_nivel}}}
Estado(s) de oxidación	1 (base forte)
Óxido	{{{óxido}}}
Estrutura cristalina	cúbica centrada no corpo
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	336,53 K
Punto de ebulición	1032 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	79,87 kJ/mol
Entalpía de fusión	2,334 kJ/mol
Presión de vapor	1,06×10-4
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	{{{volume_molar}}} m3/mol
Velocidade do son	2000 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	0,82
Calor específica	757 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	S/m
Condutividade térmica	102,4 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	418,8 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	3052 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	4420 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	5877 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	7975 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
	MeV
	Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

O potasio é un elemento químico da táboa periódica cuxo símbolo é K (do latín Kalium) e cuxo número atómico é 19. É un metal alcalino, branco-prateado que abunda na natureza, nos elementos relacionados coa auga salgada e outros minerais. Oxídase rapidamente no aire, é moi reactivo, especialmente en auga, e parécese quimicamente ao sodio. É un elemento químico esencial.

Características principais

É o quinto metal máis lixeiro; é un sólido brando que se corta con facilidade cun coitelo, ten un punto de fusión moi baixo, arde con lapa violeta e presenta unha cor prateada nas superficies non expostas ao aire, en cuxo contacto se oxida con rapidez, o que obriga a almacenalo recuberto de aceite.

Do mesmo xeito que outros metais alcalinos reacciona violentamente coa auga desprendendo hidróxeno, ata pode inflamarse espontaneamente en presenza de auga.

Aplicacións

O potasio metal úsase en células fotoeléctricas.
O cloruro e o nitrato empréganse como fertilizantes.
O peróxido de potasio úsase en aparellos de respiración autónomos de bombeiros e mineiros.
O nitrato úsase na fabricación de pólvora e o cromato e dicromato en pirotecnia.
O carbonato potásico emprégase na fabricación de cristais.
A aliaxe NaK, unha aliaxe de sodio e potasio, é un material empregado para a transferencia de calor.
O cloruro de potasio utilízase para provocar un paro cardíaco nas execucións con inxección letal.

Outras sales de potasio importantes son o bromuro, cianuro, potasio, ioduro, e o sulfato.

Papel biolóxico

O ión K⁺ está presente nos extremos dos cromosomas (nos telómeros) estabilizando a estrutura. Así mesmo, o ión hexahidratado (do mesmo xeito có correspondente ión de magnesio) estabiliza a estrutura do ADN e do ARN compensando a carga negativa dos grupos fosfato.

A bomba de sodio é un mecanismo polo cal se conseguen as concentracións requiridas de ións K⁺ e Na⁺ dentro e fóra da célula concentracións de ións K⁺ máis altas dentro da célula que no exterior para posibilitar a transmisión do impulso nervioso.

O descenso do nivel de potasio en sangue provoca hipopotasemia. Hortalizas (remolacha, coliflor) e froitas (especialmente as de óso como o albaricoque, cereixa, ameixa, melocotón etc.) son alimentos ricos en potasio.

É un elemento esencial tamén para o crecemento das plantas —é un dos tres que consomen en maior cantidade— xa que o ión potasio, que se atopa na maioría dos tipos de chan, intervén na respiración.

Historia

O potasio, do latín científico potassium, e este do neerlandés pottasche, cinza de pote, nome con que o bautizou Humphry Davy ao descubrilo en 1807, foi o primeiro elemento metálico illado por electrólise, no seu caso do hidróxido de potasio (KOH), composto de cuxo nome latino, Kalĭum do árabe al-qali, provén o símbolo químico do potasio.

O propio Davy facía o seguinte relato do seu descubrimento ante a Royal Society of London o 19 de novembro de 1807: «Coloquei un pequeno fragmento de potasa sobre un disco illado de platino que comunicaba co lado negativo dunha batería eléctrica de 250 placas de cobre e zinc en plena actividade. Un fío de platino que comunicaba co lado positivo foi posto en contacto coa cara superior da potasa. Todo o aparello funcionaba ao aire libre. Nestas circunstancias manifestouse unha actividade moi viva; a potasa empezou a fundirse nos seus dous puntos de electrización. Houbo na cara superior (positiva) unha viva efervescencia, determinada polo desprendemento dun fluído elástico; na cara inferior (negativa) non se desprendía ningún fluído elástico, peropequenos glóbulos de vivo brillo metálico completamente semellantes aos glóbulos de mercurio. Algúns destes glóbulos, a medida que se formaban, ardían con explosión e chama brillante; outros perdían aos poucos o seu brillo e cubríanse finalmente dunha costra branca. Estes glóbulos formaban a substancia que eu buscaba; era un principio combustible particular, era a base da potasa: o potasio.»

A importancia do descubrimento radica en que confirmou a hipótese de Antoine Lavoisier de que se a sosa e a potasa reaccionaban cos ácidos de igual modo que os óxidos de chumbo e prata era porque estaban formados da combinación dun metal co osíxeno, extremo que se confirmou ao illar o potasio e tan só unha semana despois o sodio por electrólise da sosa. Ademais, a obtención do potasio permitiu o descubrimento doutros elementos, xa que dada o seu gran reactividade é capaz de descompoñer óxidos para roubarlles o osíxeno; deste xeito puideron illarse o silicio, o boro e o aluminio.

Abundancia e obtención

O potasio constitúe da orde do 2,4% en peso da codia terrestre sendo o sétimo máis abundante. Debido á súa insolubilidade é moi difícil obter o metal puro a partir dos seus minerais. Aínda así, en antigos leitos mariños e de lagos existen grandes depósitos de minerais de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita e silvina) nos que a extracción do metal e as súas sales é economicamente viable.

A principal mena de Potasio é a potasa que se extrae en California, Alemaña, Novo México, Utah e outros lugares. En Saskatchewan hai grandes depósitos de potasa a 900 m de profundidade que no futuro poden converterse en fontes importantes de potasio e sales de potasio.

Os océanos tamén poden ser provedores de potasio, pero nun volume calquera de auga salgada a cantidade de potasio é moito menor cá de sodio, diminuíndo o rendemento económico da operación.

Gay-Lussac e Thenard utilizaron en 1808 un método consistente en fundir a potasa e facela atravesar ferro quentado ao branco para obter o potasio, método que se empregou ata 1823, ano en que Brunner obtivo o metal quentando a lume forte unha mestura de carbonato potásico e carbón. Ambos métodos tiñan un rendemento moi deficiente, ata que Sainte-Claire Deville descubriu que o método de Brunner melloraba utilizando na mestura carbonato cálcico. Na actualidade o metal obtense por electrólise do seu hidróxido nun proceso que sufriu tan só pequenas modificacións dende a época de Davy.

Isótopos

Coñécense dezasete isótopos de potasio, tres deles naturais ²⁹K (93,3%), ⁴⁰K (0,01%) e ⁴¹K (6,7%); o ⁴⁰K, cunha vida media de 1,25E9 anos, decae a ⁴⁰Ar (11,2%) e ⁴⁰Ca (88,8%).

A desintegración do ⁴⁰K en ⁴⁰Ar emprégase como método para a datación de rochas. O método K-Ar convencional baséase na hipótese de que as rochas non contiñan argon cando se formaron e que o formado non escapou delas se non que foi retido de modo que o presente provén completa e exclusivamente da desintegración do potasio orixinal. A medición da cantidade de potasio e ⁴⁰Ar e aplicación deste procedemento de datación é adecuado para determinar a idade de minerais como o feldespato volcánico, moscovita, biotita e hornblenda e en xeral as mostras de rochas volcánicas e intrusivas que non sufriron alteración.

Máis aló da datación, os isótopos de potasio utilizáronse moito en estudos do clima, así como en estudos sobre o ciclo dos nutrientes por ser un macro-nutriente requirido para a vida.

O isótopo ⁴⁰K está presente no calcio natural en cantidade suficiente como para que os sacos de compostos de potasio comercial poidan empregarse nas demostracións escolares como fonte radioactiva.