Nguyên tố hóa học Kali
Kali (tên Latinh: Kalium) là nguyên tố hoá học ký hiệu K, số thứ tự 19 trong bảng
tuần hoàn. Nó là một kim loại kiềm. Nó còn gọi là bồ tạt (mặc dù bồ tạt để chỉ tới
cacbonat kali K
2
CO
3
thì chính xác hơn) hay pô tát (potassium).
19

[[ ]] ← Kali → Canxi
Na

↑
K

↓

Rb


Bảng đầy đủ


Tổng quát
Tên, Ký hiệu, Số Kali, K, 19
Phân loại kim loại kiềm
Nhóm, Chu kỳ, Khối 1, 4, s
Khối lượng riêng, Độ cứng

856 kg/m³, 0,4

Bề ngoài màu trắng bạc
Tính chất nguyên tử
Khối lượng nguyên tử 39,0983 đ.v.C
Bán kính nguyên tử (calc.)

220 (243) pm
Bán kính cộng hoá trị 196 pm
Bán kính van der Waals 275 pm
Cấu hình electron [Ar]4s
1

e
-
trên mức năng lượng 2, 8, 8, 1
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) 1 (bazơ mạnh)
Cấu trúc tinh thể hình lập phương
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất rắn
Điểm nóng chảy 336,53 K (146,08 °F)
Điểm sôi 1.032 K (1.398 °F)
Trạng thái trật tự từ thuận từ
Thể tích phân tử 45,94 ×10
-6
m³/mol
Nhiệt bay hơi 79,87 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy 2,334 kJ/mol
Áp suất hơi 1,06 Pa tại 1.032 K
Vận tốc âm thanh 2.000 m/s tại 293,15 K

Thông tin khác

Độ âm điện 0,82 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng 757 J/(kg·K)
Độ dẫn điện 1,389x10
7
/Ω·m
Độ dẫn nhiệt 102,4 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa 1. 418,8 kJ/mol
2. 3.052 kJ/mol
3. 4.420 kJ/mol
4. 5.877 kJ/mol
5. 7.975 kJ/mol
6. 9.590 kJ/mol
7. 11.343 kJ/mol
8. 14.944 kJ/mol
9. 16.963,7 kJ/mol

10. 48.610 kJ/mol
11. 54.490 kJ/mol
12. 60.730 kJ/mol
13. 68.950 kJ/mol
14. 75.900 kJ/mol
15. 83.080 kJ/mol
16. 93.400 kJ/mol
17. 99.710 kJ/mol
18. 444.880 kJ/mol

19. 476.063 kJ/mol

Chất đồng vị ổn định nhất
iso


TN t
½
DM

DE MeV

DP

39
K

93,26%

Ổn định có 20 neutron
40
K

0,012%

1,277 E
9
năm

β
−

ε
1,311
1,505

40
Ca

40
Ar

41
K

6,73% Ổn định có 22 neutron

Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.

Thuộc tính

Kali được phủ một lớp paraffin.
Với khối lượng riêng nhỏ hơn của nước, kali là kim loại nhẹ thứ hai sau liti. Nó là
một chất rắn rất mềm, dễ dàng cắt bằng dao và có màu trắng bạc khi bề mặt sạch.
Nó bị ôxi hóa rất nhanh trong không khí và phải được bảo quản trong dầu mỏ hay
dầu lửa.
Giống như các kim loại kiềm khác, kali phản ứng cực kỳ mãnh liệt với nước tạo ra
hiđrô, ion K
+
có hóa trị một và gốc hiđrôxít. Khi ở trong nước, nó có thể bắt cháy
tự động. Các muối của nó phát ra ánh sáng màu tím khi đưa vào trong ngọn lửa.
Nó có phản ứng với rất nhiều nguyên tố như các halôgen hay nhóm ôxy để tạo ra
muối.
Lịch sử
Kali được phát hiện bởi Sir Humphry Davy năm 1807, ông tách nó ra từ bồ tạt ăn
da (KOH). Kim loại kiềm này là kim loại đầu tiên được điều chế bằng điện phân.

Ứng dụng
 Ôxít kali (K
2
O), một ô xít có tính kiềm mạnh. Các loại phân hóa học chứa
kali như clorua kali, sulfat kali, cacbonat kali v.v được tính hàm lượng quy
đổi theo phần trăm K
2
O, mặc dù bản thân ôxít này không được dùng làm
phân bón. Ví dụ loại phân hóa học chứa 30% KCl theo quy đổi tương
đương sang K
2
O sẽ là 19% K.
 Nitrat kali được sử dụng trong thuốc súng.
 Cacbonat kali được sử dụng trong sản xuất thủy tinh.
 Thủy tinh được xử lý bằng kali lỏng là có độ bền cao hơn so với thủy tinh
thường.
 NaK là hợp kim của kali với natri được sử dụng như là chất truyền nhiệt
trung gian.
 Nguyên tố này là thành phần rất cần thiết cho sự phát triển của cây cối và
được tìm thấy trong nhiều loại đất.
 Trong tế bào động vật các ion kali là cần thiết để giữ cho các tế bào sống
(xem bơm Na-K).
 Clorua kali được sử dụng để thay thế cho muối ăn và cũng được sử dụng để
ngừng tim trong các phẫu thuật tim và trong án tử hình bằng cách tiêm liều
gây chết.
Nhiều loại muối kali là rất quan trọng, bao gồm: brômua, cacbonat, clorat, clorua,
crômat, xyanua, đicrômat, iốtua, nitrat, sulfat kali.
Sự phổ biến
Nguyên tố này chiếm khoảng 2,4% trọng lượng lớp vỏ Trái Đất và là nguyên tố
phổ biến thứ bảy trong lớp này. Vì tính không hòa tan của nó, rất khó thu được

kali từ các khoáng chất của nó.
Tuy nhiên, các khoáng chất khác như cacnalit, langbeinit, polyhalit, và sylvit được
tìm thấy trong các hồ và nền biển cổ. Các khoáng chất này tạo ra các mỏ quặng
khá lớn trong các môi trường này, làm cho việc cô lập kali và các muối của nó là
kinh tế hơn. Nguồn chủ yếu của kali, bồ tạt, được khai thác ở California, Đức,
New Mexico, Utah và nhiều nơi khác nữa trên thế giới. Ở độ sâu 3.000 ft (khoảng
hơn 900 mét) dưới bề mặt của Saskatchewan có mỏ bồ tạt lớn có thể trở thành
nguồn quan trọng để cung cấp nguyên tố này và các muối của nó trong tương lai.
Các đại dương cũng là nguồn của kali, nhưng mật độ của nó tính theo dung lượng
nước biển là rất thấp so với natri.
Kali có thể cô lập bằng điện phân của hiđrôxít của nó trong một quy trình có một
chút thay đổi kể từ thời của Davy. Các phương pháp nhiệt cũng được sử dụng
trong sản xuất kali, sử dụng clorua kali. Kali là nguyên tố gần như không bao giờ
tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên. Tuy nhiên, trong các cơ thể sống các ion
K
+
là quan trọng trong sinh lý học của các tế bào dễ kích thích.
Đồng vị
Có 17 đồng vị của kali đã được biết. Dạng tự nhiên của nó có 3 đồng vị: K
39

(93,3%), K
40
(0,01%) và K
41
(6,7%). Đồng vị tự nhiên K
40
phân rã thành Ar
40


(11,2%) bằng cách bắt điện tử và bằng bức xạ positron, cũng như phân rã thành
đồng vị ổn định Ca
40
(88,8%) bằng bức xạ beta; K
40
có chu kỳ bán rã 1,250 × 10
9

năm.
Sự phân rã của K
40
thành Ar
40
thông thường được sử dụng làm phương pháp đánh
giá tuổi các loại đá. Phương pháp đánh giá tuổi bằng tỷ lệ K/Ar phụ thuộc vào giả
thiết rằng các loại đá không chứa agon ở thời điểm tạo ra nó và mọi agon do
phóng xạ sinh ra sau đó (Ar
40
) về mặt lượng là được bảo toàn, tức là một hệ thống
kín. Các khoáng chất được xác định tuổi bằng cách đo mật độ của kali cũng như
lượng Ar
40
do phóng xạ sinh ra đã được tích lũy. Các khoáng chất phù hợp để xác
định tuổi là biôtit, muscôvit, và plutonit/hocblen biến chất loại cao cấp, cũng như
fenspat núi lửa; toàn bộ các mẫu đá từ nham thạch núi lửa có thể được xác định
tuổi nấu chúng chưa bị thay đổi.
Ngoài ra, các đồng vị kali còn được sử dụng như là chất đánh dấu vết trong nghiên
cứu thời tiết. Chúng cũng được sử dụng trong các nghiên cứu về chu trình vận
chuyển các chất dinh dưỡng vì kali là chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho sự
sống.

K
40
có trong kali tự nhiên (và vì thế có trong các sản phẩm muối thương mại)
trong một lượng vừa đủ đến mức một túi lớn của các chất này có thể sử dụng như
nguồn phóng xạ cho các chứng minh trong lớp học.
Cảnh báo
Ka li nguyên chất phản ứng mãnh liệt với nước và hơi ẩm. Do vậy, nó cần được
bảo quản trong dầu khoáng hay dầu lửa và cần phải hết sức thận trọng khi làm việc
với nó.
Kali trong dinh dưỡng
Kali là khoáng chất cần thiết trong khẩu phần dinh dưỡng; nó có mặt trong các cơ
và là chất lỏng duy trì và cân bằng điện giải trong các tế bào. Kali cũng là quan
trọng trong việc gửi các xung thần kinh cũng như giải phóng năng lượng từ
protein, chất béo và các cacbohiđrat trong quá trình trao đổi chất. Thiếu kali có thể
sinh ra các khả năng nguy hiểm chết người tiềm ẩn như hypokalemia. Ăn các loại
thức ăn khác nhau có chứa kali là phương pháp tốt nhất để duy trì một lượng vừa
đủ của kali. Những người mạnh khỏe ăn uống cân bằng các chất thường ít khi cần
thiết phải bổ sung kali. Rất nhiều loại hoa quả, rau và thịt có chứa kali.
Tham khảo
 Los Alamos National Laboratory – Potassium
hay
Liên kết ngoài
 WebElements.com – Potassium
 EnvironmentalChemistry.com – Potassium

[ẩn] Hộp này: xem • thảo luận • sửa Các kim loại kiềm
Liti
Li
Số
nguyên

tử: 3
Nguyên
tử lư
ợng:
6,941
Điểm
nóng
chảy:
|




Natri
Na
Số
nguyên
tử: 11
Nguyên
tử lượng:
22,990
Điểm
nóng
chảy:
|




Kali

K
Số
nguyên
tử: 19
Nguyên
tử lư
ợng:
39,098
Điểm
nóng
chảy:
|




Rubidi
Rb
Số
nguyên
tử: 37
Nguyên
tử lượng:
85,468
Điểm
nóng
chảy:
|





Xêzi
Cs
Số
nguyên
tử: 55
Nguyên
tử lượng:
132,905
Điểm
nóng
chảy:
|




Franxi
Fr
Số
nguyên
tử: 87
Nguyên
tử lư
ợng:
(223)
Điểm
nóng
chảy:


















453,69
Điểm
sôi:
1.615
Độ âm
điện:
0,98
370,87
Điểm
sôi:
1.156
Độ âm
điện:

0,93
336,53
Điểm
sôi:
1.032
Độ âm
điện:
0,82
312,46
Điểm
sôi: 961
Độ âm
điện:
0,82
301,59
Đi
ểm sôi:
944
Độ âm
điện:
0,79
295?
Điểm
sôi: 950?

Độ âm
điện: 0,7

Nhóm
→

1 2 3

4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14 15 16 17 18
↓ Chu
kỳ

1
1

H


2

He


2
3

Li


4

Be


5

B

6

C
7

N
8

O
9

F
10

Ne


3
1
1


N
a

12

M
g


13

Al

14

Si

15

P
16

S
17

Cl

18

Ar



4
1
9

K

20

Ca

2
1

S
c


22

Ti

23

V

24

Cr


25

M
n
26

Fe

27

Co

28

Ni

29

Cu

30

Zn

31

Ga

32


Ge

33

As

34

Se

35

Br

36

Kr


5
3
7

R
b

38

Sr


3
9

Y


40

Zr

41

Nb

42

M
o
43

Tc

44

Ru

45

Rh


46

Pd

47

Ag

48

Cd

49

In

50

Sn

51

Sb

52

Te

53


I
54

Xe


6
5
5

C
s

56

Ba

5
7

L
a

*

72

Hf


73

Ta

74

W

75

Re

76

Os

77

Ir

78

Pt

79

Au

80


Hg

81

Tl

82

Pb

83

Bi

84

Po

85

At

86

Rn


7
8
7


Fr

88

Ra

8
9

A
c

**

10
4

Rf

10
5

Db

10
6

Sg


10
7

Bh

10
8

Hs

10
9

Mt

11
0

Ds

11
1

Rg

11
2

Cn


11
3

Uu
t
11
4

Uu
q
11
5

Uu
p
11
6

Uu
h
11
7

Uu
s
11
8

Uu
o



* Nhóm Lantan

5
8

C
59

Pr

60

Nd

61

P
m

62

S
m

63

Eu


64

Gd

65

Tb

66

Dy

67

Ho

68

Er

69

Tm

70

Yb

71


Lu



e

** Nhóm Actini

9
0

T
h

91

Pa

92

U

93

Np

94

Pu


95

A
m

96

C
m

97

Bk

98

Cf

99

Es

10
0

F
m

10
1


Md

10
2

No

10
3

Lr



Các nhóm cùng gốc trong bảng tuần hoàn
Kim loại kiềm

Kim loại kiềm thổ

nhóm Lantan

nhóm Actini

Kim loại chuyển tiếp

Kim loại yếu Á kim Phi kim Halôgen Khí trơ
Trạng thái ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
 Màu số nguyên tử đỏ là chất khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
 Màu số nguyên tử lục là chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

 Màu số nguyên tử đen là chất rắn ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
Tỷ lệ xuất hiện tự nhiên
 Viền liền: có đồng vị già hơn Trái Đất (chất nguyên thủy)
 Viền gạch gạch: thường sinh ra từ phản ứng phân rã các nguyên tố khác,
không có đồng vị già hơn Trái Đất (hiện tượng hóa học)
 Viền chấm chấm: tạo ra trong phòng thí nghiệm (nguyên tố nhân tạo)
 Không có viền: chưa tìm thấy