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Kalium

Chemie und Physik des chemischen Elements Cobalt.



Kalium Chemie

Kalium - chemisches Zeichen K, Ordnungszahl 19 - ist ein chemisches Element der 1. Hauptgruppe der Periodensystems. Das Alkalimetall ist ein sehr weiches, , an den frischen Schnittstellen silberglänzendes Lichtmetall, das in kubisch-raumzentriertem Gitter kristallisiert.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Kalium

Bezeichnung:Kalium Symbol:K Ordnungszahl:19 Atommasse:39,0983(1) u Periodensystem-Stellung:4. Periode, 1. Gruppe, 1. Hauptgruppe, s-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Alkalimetalle. Entdeckung:1807 - Humphry Davy. Bedeutung des Namens: Englischer Name:Potassium CAS-Nummer:7440-09-7 InChI-Key:ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N

 

Das Kalium-Atom

Das K-Atom - und damit das chemische Element Kalium - ist eindeutig durch die 19 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Kalium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Kalium-Isotope bzw. Kalium-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Kalium-Vorkommen bestehen aus mehreren Isotopen; die relative Atommasse wird mit 39,0983(1) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f
K19[Ar] 4s1 226261

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Kalium-Atom zu trennen.

1. IE: 4,3406633 eV2. IE: 31,63 eV3. IE: 45,806 eV4. IE: 60,91 eV5. IE: 82,66 eV6. IE: 99,4 eV
7. IE: 117,56 eV8. IE: 154,88 eV9. IE: 175,8188 eV10. IE: 503,8 eV11. IE: 564,7 eV12. IE: 629,4 eV
13. IE: 714,6 eV14. IE: 786,6 eV15. IE: 861,1 eV16. IE: 968 eV17. IE: 1033,4 eV18. IE: 4610,8 eV
19. IE: 4934,084 eV20. IE: eV21. IE: eV22. IE: eV23. IE: eV24. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Kalium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
3608,4378,6297,3294,6

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
34,818,318,3

 

Weitere Daten

Atomradius:243 pm (berechnet)
220 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:203(12) pm (nach Cordero et al.)
196 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
193 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:275 pm Molvolumen:45,94 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,143; ωL1: 0,00024; ωL2: 0,00027; ωL3: 0,00027 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,31; F13: 0,62; F23: Austrittsarbeit:2,30 eV

 

Spektrallinien des Kaliums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Kaliums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Kalium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:0,82 nach Pauling
0,91 nach Allred-Rochow
0,734 nach Allen
1,1 nach Mulliken
0,74 nach Sanderson
2,0027 eV nach Gosh-Gupta
2,42 eV nach Pearson
Elektronaffinität:0,501 459(13) eV bzw. 48,383(2) kJ mol-1Oxidationsstufen:+1 (-1)

 

Standardpotentiale

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-2,931+ IKalium-KationK++ e-K (s)Kalium0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Kaliums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Kalium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:63,38 °C Schmelzenthalpie (molar):2,321 kJ mol-1 Siedepunkt:759 °C Verdampfungsenthalpie:77,53 kJ mol-1 Wärmekapazität:29,600 J mol-1 K-1 (molar)
0,757 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:91,1 K Thermische Leitfähigkeit:102,5 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:83,3 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:14,3 × 106 A V -1 m-1 bei 20 °C Elektrischer Widerstand:72 nΩ m bei 20 °C Dichte:0,862 g cm-3
0,828 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:3,175 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):3,2 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,31 GPa-1 300 K Kritischer Punkt:2223 K, 16 MPa Kristallstruktur:kubisch-raumzentriert - bcc Härte:nach Mohs: 0,4
nach Brinell: 0,000363 GPa
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:5,7 × 10-6 cm3 mol-1 Schallgeschwindigkeit:2000 m s-1 bei 20 °C

 

 

Externe Informationsangebote

Es folgt eine Übersicht mit externen Informationen zur Chemie des Kaliums und speziellen Themen, für deren Inhalte die jeweiligen Seitenbetreiber verantwortlich sind.



Atome, Orbitale, Radiochemie

K-Schalen Photoanregung und Ionisation von Kaliumionen
Diplomarbeit, 2005. Universität Frankfurt



Hilfsmittel und Daten für Labor und Praktikum

Entsorgung von Kaliumabfällen
Anweisungen zur Arbeitssicherheit und zum Umweltschutz



Gruppenelemente - Informationen

Alkalimetalle
Vergleichende Übersicht: chemische und physikalische Eigenschaften. Rutherford Online

Alkalimetalle
Vorlesungsmaterialien: Chemie der Metalle. Universität Freiburg

Alkalimetalle und Wasserstoff
Kurzbeschreibungen

Chloralkalielektrolyse
Übersicht mit schematischer Darstellung

Chlor-Alkali-Elektrolyse (Amalgamverfahren)
Schematische Darstellung. Universität Bielefeld

Demonstrationen: Alkalimetalle
Versuchsanleitungen zur Chemie der Alkalimetalle. Thomas Seilnacht

Vergleichende Chemie der Alkalimetalle
Vortragsskript. Universität Bayreuth



Verbindungsklassen

Kaliumhaltige Chemikalien
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Pottasche
Kaliumcarbonat in der Asche. Informationen und Experimente

Sauerstoffverbindungen der Alkalimetalle
Oxide, Peroxide, Hyperoxide und Ozonide der Alkalimetalle: Herstellung, Struktur, Bedeutung. Universität Bayreuth



Analyse und Bestimmung

Kalium Analytik
Qualitativer Nachweis von Kalium

Radiometrische Kaliumbestimmung
... in Lösungen. Praktikumsskript. TU Dresden - Format: PDF



Mineralogie

Kaliumhaltige Minerale
Informationen zum Kalium und den Kaliummineralien. Mineralienatlas



Medizinische Chemie

Natrium-Kalium-Pumpe
Materialien: Bau und Funktion des Neurons; Das Ruhepotenzial und die Natrium-Kalium-Pumpe

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 25.03.2019.



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