Kalij

Kálij (latinsko kalium) je kemični element v periodnem sistemu elementov z znakom K in atomskim številom 19. Je kemični element 1. skupine periodnega sistema, njegova relativna masa pa je 39,1.

Kalij, ₁₉K

Kalijevi biseri (v parafinskem olju, ~5 mm vsak)
Kalij
Izgovarjava	IPA: [kálij]
Videz	srebrno siva
Standardna atomska teža Ar, std(K)	39,0983(1)
Kalij v periodnem sistemu
Vodik Helij Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson Na ↑ K ↓ Rb argon ← kalij → kalcij
Vrstno število (Z)	19
Skupina	skupina 1: H in alkalijske kovine
Perioda	perioda 4
Blok	blok s
Razporeditev elektronov	[Ar] 4s1
Razporeditev elektronov po lupini	2, 8, 8, 1
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STP	trdnina
Tališče	63,5 °C
Vrelišče	759 °C
Gostota (blizu s.t.)	0,89 g/cm3
v tekočem stanju (pri TT)	0,828 g/cm3
Kritična točka	1.950 °C, 16 MPa
Talilna toplota	2,33 kJ/mol
Izparilna toplota	76,9 kJ/mol
Toplotna kapaciteta	29,6 J/(mol·K)
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja	−1, +1 (močno bazični oksid)
Elektronegativnost	Paulingova lestvica: 0,82
Ionizacijske energije	1.: 418,8 kJ/mol 2.: 3052 kJ/mol 3.: 4420 kJ/mol (več)
Atomski polmer	empirično: 227 pm
Kovalentni polmer	203±12 pm
Van der Waalsov polmer	275 pm
Spektralne črte kalija
Druge lastnosti
Pojavljanje v naravi	prvobitno
Kristalna struktura	​telesno centrirana kubična (tck)
Hitrost zvoka tanka palica	2000 m/s (pri 20 °C)
Temperaturni raztezek	83,3 µm/(m⋅K) (pri 25 °C)
Toplotna prevodnost	102,5 W/(m⋅K)
Električna upornost	72 nΩ⋅m (pri 20 °C)
Magnetna ureditev	paramagnetic
Magnetna susceptibilnost	+20,8·10−6 cm3/mol (298 K)
Youngov modul	3,53 GPa
Strižni modul	1,3 GPa
Stisljivostni modul	3,1 GPa
Mohsova trdota	0,4
Trdota po Brinellu	0,363 MPa
Številka CAS	7440-09-7
Zgodovina
Odkritje in prva izolacija	Humphry Davy (1807)
Simbol	"K": iz moderne latinščine kalium
Najpomembnejši izotopi kalija
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt 39K 93,258% stabilen 40K 0,012% 1,248×109 let β− 40Ca ε 40Ar β+ 40Ar 41K 6,730% stabilen

Temperatura tališča je 63,65 °C, temperatura vrelišča 774 °C. Število protonov/elektronov je 19, število nevtronov 20.

Kalij je sedmi najpogostejši element v zemeljski skorji, saj ga je v zemeljski skorji 2,6 utežnih odstotkov. V naravi je vezan v kalijevem glinencu in v soleh. Kalij je razširjen v več spojinah. Ekonomsko pa sta pomembnejša minerala silvin ter karnalit. Vsebuje ga morska voda in organizmi. Najde se ga v različnih snoveh. Nahaja se tudi v rastlinah, ki ga črpajo iz zemlje, zato ga je treba dodajati v obliki gnojil.

Je srebrno bela kovina, je mehak in se ga lahko reže z nožem. Na zraku zelo hitro oksidira in zagori z vijoličnim plamenom. Za gašenje je treba uporabljati suh pesek ali grafit.

Hrani se v petroleju. Če se ga hrani predolgo, nastanejo na površini peroksidi, ki pri delu s kovino eksplodirajo. Kalij se uporablja kot kalijevo gnojilo. Saj je nujno potreben za rast in razvoj rastlin ter živali. Kalijev karbonat uporabljajo za proizvodnjo kalijevih stekel, mil, fotografskih razvijalcev.

V morski vodi je povprečna koncentracija 399,1 mg K+/kg = 408,4 mg K+/l.

Kalij je pomembna sestavina hrane.- gl. kalij (prehrana).

Drugi podatki

Kalij so odkrili leta 1807. Našel ga je Humphry Davy, pri elektrolizi taline kalijevega hidroksida. Kalij je prvi element v zgodovini, ki je bil pridobljen z elektrolizo. Element je dobil ime po al kalja – kar v arabščini pomeni rastlinski pepel. Rastlinski pepel vsebuje kalijev karbonat.

Biološka aktivnost

Kalij je pomemben ter visoko zastopan element v živih organizmih. Je najpomembnejši medcelični element v vseh vrstah celic, saj je ključnega pomena za njihovo normalno delovanje. Živalske celice z vzdrževanjem razlike v koncentracijah natrijevih ter kalijevih ionov med notranjo in zunanjo stranjo celične membrane ustvarijo električni potencial, kateri zagotavlja normalno delovanje živčnega ter mišičnega sistema v živalih. Električni potencial celične membrane v sproščenem stanju običajno meri od -40 do -80 mV.

Kalijevi ioni so vodilni kationi v notranjosti celic med tem ko so natrijevi ioni prisotni predvsem v medceličnem prostoru. To ravnovesje vzdržujejo ionske črpalke, ki so prisotne v celični membrani.

Zaradi te vloge lahko nenormalne koncentracije kalija hitro povzročijo motnje v delovanju živčnega ter mišičnega sistema.

Spojine

Kalijev hidroksid (KOH) je zelo podoben natrijevemu hidroksidu, kateri z vodo tvori lug. Uporabljaja se kot razkužilo v kirurgiji in za pridobivanje mehkih kalijevih mil in barvil.

Kalijev sulfat (K₂SO₄) je kemijska spojina, ki se pridobiva z raztapljanjem kalija v žveplovi kislini. V medicini, točneje v stomatoloških ordinacijah, se uporablja za zalivke. Kalijev sulfat se koristi za proizvodnjo aluminija, ima specifičen vonj in je svetle barve.

Kalijev permanganat (KMnO₄) je zelo oksidacijsko sredstvo. Uporablja se za razkuževanje pri sanaciji kožnih bolezni, v pirotehniki itd. Je v obliki temnovijoličnih kristalov.

Kalijev klorid (KCI)se pogosto uporablja za umerjanje naprave za merjenje prevodnosti tekočin. V medicini se uporablja kot nadomestek izgube kalija, v obliki tablet ali praška, v nujnih primerih pa v obliki raztopine po infuziji.