カリウム (K)

原子番号19
原子量39.09831 u
分類アルカリ金属
電子配置[Ar] 4s¹
外観銀灰色
密度(STP)856 g/L
融点336.7 K
沸点1032 K
電気陰性度0.82 (ポーリング)
イオン化エネルギー418.8 kJ/mol
原子半径220 pm
結晶構造体心立方
発見者ハンフリー・デービー (1807)

概要

カリウム(K)は軟らかい銀白色のアルカリ金属で、反応性が高く、油中で保管する必要があります。地殻中で7番目に豊富な元素であり、あらゆる生物に不可欠です。カリウム(K)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:カリウム化合物は肥料(植物の必須栄養素)、石鹸やガラスの製造、塩化カリウム(代替塩)、花火(紫色の炎)、火薬、化学合成に広く使われます。金属カリウムは一部の有機反応に使われます。

製造/抽出:溶融塩化カリウムの電気分解、またはナトリウムによる塩化カリウムの熱還元によって製造されます。カリウム化合物は、古代の蒸発岩鉱床からカリ(主に塩化カリウム)として採掘されるか、かん水から抽出されます。

歴史:1807年、ハンフリー・デービーが苛性カリ(水酸化カリウム)の電気分解によって初めて単離しました。英語名は「potash」(pot ashes)に由来し、これは壺の中で水に浸した植物の灰を指します。記号Kはラテン語の「kalium」に由来します。

健康への影響と安全性:金属カリウムは水と激しく反応し、水素ガスと熱を発生します(爆発の危険)。カリウムイオン(K⁺)は神経機能、筋収縮、心拍リズム、細胞のプロセスに不可欠です。食事での欠乏は脱力や心臓の問題を引き起こし、過剰になると高カリウム血症を引き起こします。

価格/市場:カリ(カリウム肥料)の価格は農業需要と世界の供給によって変動します。カナダ、ロシア、ベラルーシが主な生産国です。食料安全保障の観点から地政学的に重要です。

性質:ナトリウムよりもさらに反応性が高く、ナイフで切れるほど軟らかく、密度が低く(水に浮く)、水と激しく反応し、紫色(ライラック色)の炎を上げて燃え、63°Cで融解し、空気中ですぐに変色します。

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周期表