Нахождение в природе

Калий (К) – серебристо-белый металл, быстро тускнеющий на воздухе при обычных условиях. Относится к щелочным металлам. Его ближайшие аналоги – литий, натрий, рубидий, цезий.

Содержание калия в земной коре 2,41% по массе, калий входит в первую десятку наиболее распространенных в земной коре элементов. Основные минералы, содержащие калий: сильвин KСl (52,44% К), сильвинит (Na,K)Cl (этот минерал представляет собой плотно спрессованную механическую смесь кристалликов хлорида калия KCl и хлорида натрия NaCl), кариаллит KCl·MgCl2·6H2O (35,8% К), различные алюмосиликаты, содержащие калий, каинит KCl·MgSO4·3H2O, полигалит K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O, алунит KAl3(SO4)2(OH)6. В океане Калий поглощается организмами и донными илами (например, входит в состав глауконита); поэтому океанические воды содержат лишь 0,038%

Калий встречается в природе в виде двух стабильных нуклидов: 39К (93,10% по массе) и 41К (6,88%), а также одного радиоактивного 40К (0,02%). Период полураспада калия-40 Т1/2 примерно в 3 раза меньше, чем Т1/2 урана-238 и составляет 1,28 миллиарда лет. При b-распаде калия-40 образуется стабильный кальций-40, а при распаде по типу электронного захвата образуется инертный газ аргон-40. Некоторые минералы Калия не теряют аргона, и по его содержанию можно определить абсолютный возраст горных пород (так называемый калий-аргоновый метод).

Калий принадлежит к числу щелочных металлов. В периодической системе Менделеева калий занимает место в четвертом периоде в подгруппе IА. Конфигурация внешнего электронного слоя 4 s1, поэтому калий всегда проявляет степень окисления +1 (валентность I).

Получение

Масштабы производства и потребления калия значительно ниже, чем натрия. По химическим свойствам калий близок натрию, но имеет более высокую реакционную способность. По этой причине получение калия более затруднительно, и в тех случаях, когда применение калия или натрия сравнительно равноценно, предпочитают натрий. В промышленности калий получают по обменным реакциям между металлическим натрием и КОН или KCI: KOH + Na → NaOH + K; KCI + Na → NaCI + K. В первом случае реакция идёт между расплавленным гидроксидом KOH и жидким натрием – противотоком в тарельчатой реакционной колонне при 380-440 ^оС, во втором – через расплавленную соль KCI пропускают пары натрия при 760-800 ^оС; выделяющиеся пары калия конденсируют. Получение Калия электролизом расплавленных KOH или KCl мало распространено вследствие низких выходов Калия по току и трудности обеспечения безопасности процесса.

Металлический калий упаковывают в чистые, сухие, герметичные стальные контейнеры вместимостью 25-100 л или стальные банки вместимостью 2-10л.

Физические свойства

Типы кристаллической решетки	Объёмно–центрированная кубическая решетка (ОЦК), с периодом α = 0,5247 нм. Пространственная группа Jm3m
Пластичность	Металлический калий мягок, он легко режется ножом и поддается прессованию и прокатке. Калий обладает большой сжимаемостью при приложении внешнего давления: к = 32,4∙10-11
Плотность	Плотность 0,862 г/см3 (20 °C). При плавлении плотность калия снижается на 2,42 %.
Прочность	Калий – очень мягкий, легкий и пластичный металл, хрупкий при очень низких температурах.
Электропроводность	Калий обладает достаточно высокой электропроводкостью и уступает в этом отношении только меди, алюминию, магнию, серебру и золоту.
Теплопроводность	Вт/(м ∙ К): 102,4 [300 K]
Температура кипения	1074 К
Температура плавления	336,80 К
Оптические свойства	Белый металл, на срезе серебристый блеск.
Электрическое сопротивление	Ом ∙ м: 6,15 ∙ 10-8 [273 K]. При плавлении электрическое сопротивление калия возрастает в 1,45 раза.
Удельная магнитная восприимчивость	м/кг: +6,7 ∙ 10-9 (тв.)
Мольный объем	см: 45,36
Температурный коэффициент линейного расширения	К-1: 83 ∙ 10-6
Твердость	По Бриннелю при комнатной температуре Н В 0,4 МПа.