potassium

Propriétés
[ Ar ] 4 s 1 19 K Tableau périodique
Généralement
Nom , symbole , numéro atomique	Potassium, K, 19
Catégorie d'élément	Métaux alcalins
Groupe , période , bloc	1 , 4 , p
Apparence	blanc argenté
Numero CAS	7440-09-7
Numéro CE	231-119-8
Carte d'information de l' ECHA	100.028.290
Fraction massique de l' enveloppe terrestre	2,41%
Atomique
Masse atomique	39.0983 (1) et al
Rayon atomique (calculé)	220 (243) h
Rayon covalent	203 h
Rayon de Van der Waals	275 h
Configuration électronique	[ Ar ] 4 s 1
1. Énergie d'ionisation	4e.340 663 69 (9) eV ≈ 418.81 kJ / mol
2. Énergie d'ionisation	31.62500 (19) eV ≈ 3 051.35 kJ/mol
3. Énergie d'ionisation	45.8031 (17) eV ≈ 4 419.3 kJ/mol
4. Énergie d'ionisation	60.917 (19) eV ≈ 5 878 kJ / mol
5. Énergie d'ionisation	82.66 (16) eV ≈ 7 975 kJ / mol
Physiquement
État physique	fixé
Structure en cristal	cubique centré
densité	0,856 g / cm 3 (20 ° C )
Dureté de Mohs	0,4
magnétisme	paramagnétique ( Χ m = 5.7 10 −6 )
Point de fusion	336,53 K (63,38 ° C)
point d'ébullition	1047K (774°C)
Volume molaire	45,94 · 10 −6 m 3 · mol −1
Chaleur d'évaporation	79,1 kJ/mol
Température de fusion	2,334 kJmol -1
Vitesse du son	2000 m s -1 à 293,15 K.
La capacité thermique spécifique	757,8 J kg -1 K -1
Fonction de travail	2,30 eV
Conductivité électrique	14,3 · 10 6 A · V -1 · m -1
Conductivité thermique	100 W · m −1 K −1
Chimiquement
États d'oxydation	-1, +1
Potentiel normal	−2,931 V (K + + e - → K)
Électronégativité	0,82 ( échelle de Pauling )
Isotopes
isotope NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 38 K {syn.} 7,636  minutes β + 2.17 38 ares 39 K 93,26  % Stable 40 K 0,0117 % 1,248 x 10 9  un β - 1 311 40 environ ?? 1.505 40 ares β + 1.505 40 ares 41 K 6,73 % Stable 42 K {syn.} 12.36  heures β - 3.525 42 environ 43 K {syn.} 22,3  heures β - 1 815 43 environ
Pour les autres isotopes, voir la liste des isotopes
Propriétés RMN
Spin nombre quantique I γ en rad · T -1 · s -1 E r  ( 1 H) f L à B = 4,7 T en MHz 39 K 3/2 0+1.25006 · 10 7 5.1 · 10 -4 009.3508 40 K 4e 0−1.554286 10 7 5.23 · 10 -3 011.626 41 K 3/2 0+0.68607 10 7 8,4 · 10 -5 005.132
consignes de sécurité
Étiquetage des dangers SGH du  règlement (CE) n° 1272/2008 (CLP) , élargi si nécessaire danger Phrases H et P H : 260-314 EUH : 014 P : 223-231 + 232-280-305 + 351 + 338-370 + 378-422
Dans la mesure du possible et d'usage, les unités SI sont utilisées. Sauf indication contraire, les données fournies s'appliquent à des conditions standard .

Potassium ( latin , de l' arabe القلية, DMG al-qalya 'plant ash') est un élément chimique avec le symbole de l' élément K (anciennement aussi Ka) et le numéro atomique 19. Dans le tableau périodique, il est dans le premier groupe principal ou le 1er  groupe IUPAC et est l'un des les métaux alcalins .

Le potassium est l'un des dix éléments les plus communs de la coquille terrestre et se trouve dans de nombreux minéraux de la croûte terrestre .

histoire

Le 19 novembre 1807, Humphry Davy rapporta à la Royal Society de Londres qu'il avait réussi à obtenir deux métaux différents par électrolyse d'alcalis caustiques faiblement humidifiés ; L'un des métaux, extrait pour la première fois le 6 octobre 1807, fut appelé potassium (terme anglais et français désignant le potassium qui est encore utilisé aujourd'hui) car il peut être extrait de la potasse , tandis que l'autre, obtenu pour la première fois quelques jours plus tard, est le sodium (qui est encore utilisé aujourd'hui nom anglais et français pour sodium ), car il est contenu dans les diverses modifications du carbonate de sodium (soude). Dans le monde germanophone, le Sodium Davy est depuis 1811, comme suggéré par Berzelius appelé sodium, tandis que pour le Potassium Davy à l'un des Klaproth introduit en 1796 exprime le potassium (de l'arabe.القَلْيَة al-qalya = cendre, obtenu à partir de la cendre végétale) a pris le relais.

Occurrence

Le potassium n'est présent naturellement que sous forme de cation dans les composés de potassium. Cela est dû au fait qu'il n'a qu'un seul électron externe et qu'il est très disposé à l'abandonner afin d'obtenir une couche externe d' électrons stable et de faible énergie . Les composés potassiques covalents ne sont donc pas connus. La concentration moyenne dans l' eau de mer est de 399,1 mg K ⁺ /kg = 408,4 mg K ⁺ /l.

Les minéraux naturels contenant du potassium sont :

• Sylvin - KCl
• Sylvinite - KCl · NaCl
• Carnallite - KCl · MgCl ₂ · 6H ₂ O
• Kainite - KCl · MgSO ₄ · 3H ₂ O
• Schönite - K ₂ SO ₄ • MgSO ₄ • 6 H ₂ O
• Polyhalite - K ₂ SO ₄ · MgSO ₄ · MgSO ₄ · 2 CaSO ₄
• Orthose (feldspath potassique) - K [AlSi ₃ O ₈ ]
• Moscovite (potasse mica ) - KAl ₂ (OH, F) ₂ [AlSi ₃ O ₁₀ ]

Les sels de potassium forment des dépôts d'évaporation sur les anciens fonds marins , ce qui rend économique l' extraction des sels de potassium dans ces zones. Le sel de potasse est extrait au Canada, en Russie, en Biélorussie, au Kazakhstan, en Allemagne, en Israël, aux États-Unis, en Jordanie et ailleurs dans le monde. Les plus grands gisements jamais découverts se trouvent à 1 000 mètres sous la surface dans la province canadienne de la Saskatchewan. Les gisements sont situés dans le groupe Elk Point, qui s'est formé dans le Dévonien central . En Saskatchewan , où plusieurs grandes mines étaient exploitées depuis les années 1960 , la technique de congélation du sable humide (la formation de Blairmore) a été introduite pour y creuser des puits de mine . La principale société d'extraction de potasse en Saskatchewan est la Potash Corporation . L'eau de la mer Morte est utilisée comme source de potasse par Israël et la Jordanie, alors que la concentration dans les océans normaux est trop faible pour une production commerciale aux prix actuels.

En 2010, du potassium a été détecté dans l'atmosphère des exoplanètes XO-2b et HD 80606 b .

Extraction et présentation

Le potassium métallique peut être extrait en utilisant plusieurs méthodes. Des procédés électrolytiques tels que le procédé Degussa ou un procédé thermique d' IG Farben , usine de Griesheim ont été utilisés. La plupart du potassium, cependant, dans les années 1950 par Mine Safety Appliances, a introduit la méthode MSA dans laquelle à 870 ° C sous une atmosphère de gaz protecteur avec du sodium métallique est effectuée une réduction du chlorure de potassium . Le potassium gazeux résultant est déposé dans un piège froid par condensation.

${\ displaystyle \ mathrm {Na + KCl \ rightleftharpoons K \ uparrow + NaCl}}$

Les alliages Na-K disponibles dans le commerce sont également accessibles en faisant varier les paramètres de distillation.

Le potassium élémentaire peut être trouvé en laboratoire via la réduction de chromate ou de bichromate à l' aide de zirconium selon :

${\ displaystyle {\ ce {2 K2CrO4 + Zr -> 4 K + Zr (CrO4) 2}}}$

${\ displaystyle {\ ce {2 K2Cr2O7 + Zr -> 4 K + Zr (Cr2O7) 2}}}$

ou la décomposition thermique de l'azoture de potassium :

${\ displaystyle {\ ce {2 KN3 -> 2 K + 3 N2}}}$

ainsi qu'une distillation ultérieure sous vide poussé sont disponibles.

Propriétés

Semblable aux autres métaux alcalins , le potassium réagit souvent très violemment avec de nombreux autres éléments et composés , en particulier avec les non-métaux , et n'est présent que chimiquement lié dans l' environnement naturel . Le potassium a une réactivité plus élevée que le sodium et réagit violemment avec l' eau pour former de l'hydroxyde de potassium et libérer de l' hydrogène . Des enregistrements à grande vitesse de la réaction des métaux alcalins avec l'eau suggèrent une explosion de Coulomb .

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + 2 \ H_ {2} O \ rightarrow 2 \ KOH + H_ {2}}}$

Réaction du potassium avec l'eau

En raison de la réaction fortement exothermique , l' hydrogène s'enflamme lorsque l'air entre. Cela peut entraîner des déflagrations et des explosions . Dans l' oxygène sec , le métal brûle avec une flamme violette intense pour former de l'hyperoxyde de potassium KO ₂ et du peroxyde de potassium K ₂ O ₂ .

${\ displaystyle \ mathrm {K + O_ {2} \ rightarrow KO_ {2}}}$ respectivement. ${\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + O_ {2} \ rightarrow K_ {2} O_ {2}}}$

Réaction du potassium avec l'oxygène

Dans l' air humide, il réagit très rapidement avec l' eau et le dioxyde de carbone pour former du carbonate de potassium avec formation d' hydrogène .

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + H_ {2} O + CO_ {2} \ rightarrow K_ {2} CO_ {3} + H_ {2}}}$

Réaction du potassium avec l'eau et le dioxyde de carbone

Le potassium réagit avec les alcools pour former des alcoolates avec formation d' hydrogène .

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ C_ {2} H_ {5} OH + 2 \ K \ longrightarrow 2 \ C_ {2} H_ {5} OK + H_ {2}}}$

Réaction du potassium avec l'éthanol

Comme tous les métaux alcalins , le potassium est facilement soluble dans l' ammoniac liquide , formant une solution bleu-violet . Avec les halogènes brome et iode sous forme liquide ou solide , le potassium est transformé par explosion en les halogénures correspondants .

Pour éliminer le potassium, il est généralement recommandé d' introduire avec précaution de petits morceaux de métal dans un large excès d' alcool tert-butylique , avec lequel il réagit pour former l'alcoolate et l' hydrogène . Comme cette réaction se déroule très lentement, il peut arriver que de petits résidus de potassium restent inaperçus, recouverts d'une croûte de tert- butanolate de potassium . Par conséquent, une attention particulière doit être portée à l'exhaustivité de la réaction . Alternativement, le 1-butanol peut également être utilisé pour de petites quantités de potassium , qui réagit plus rapidement avec le potassium mais reste contrôlable. Il ne faut en aucun cas utiliser des alcools " inférieurs " ( propanols , éthanol ou méthanol ) car ils réagissent trop violemment avec le potassium et sont également plus inflammables .

Dans l' air , la surface taillée d'un blanc argenté brillant du métal frais est recouverte d'une couche bleuâtre chatoyante d' oxyde et d' hydroxyde et d'un peu de carbonate en quelques secondes . Laissé à l'air, comme tous les métaux alcalins, il réagit lentement et complètement pour former du carbonate . Le potassium métallique est donc utilisé dans les liquides organiques anhydres , tels que. B. l' huile de paraffine stockée. Contrairement au sodium , le potassium peut encore former des croûtes d' oxydes , de peroxydes et d' hydroxydes après un stockage prolongé , qui enrobent le métal sous forme de couches jaune rougeâtre et qui peuvent exploser au toucher ou à la pression . Une élimination sûre n'est alors plus possible ; la seule option ici est de brûler l'ensemble du conteneur dans des conditions contrôlées. Le potassium soudé dans des emballages en polyéthylène peut également être recouvert d'une croûte explosive, de sorte que ces emballages ne conviennent pas au stockage .

Des mélanges liquides se forment avec le sodium dans une large gamme de concentrations à température ambiante , voir : NaK (alliage) . Le diagramme de phases montre un composé Na ₂ K qui fond de manière incongrue à 7°C et un eutectique à -12,6°C avec une teneur en sodium de 23% w .

utilisation

Le potassium a été utilisé comme liquide de refroidissement dans certains réacteurs nucléaires à grande vitesse sous la forme d'un alliage eutectique Na-K . Sinon, le potassium métallique n'a que peu d'importance technique, puisqu'il peut être remplacé par le sodium moins cher .

Dans le laboratoire de recherche, le potassium est occasionnellement utilisé pour le séchage des solvants utilisés, en particulier lorsque le point d'ébullition du solvant est supérieur au point de fusion du potassium, mais inférieur au point de fusion du sodium . Ensuite, le potassium est fondu dans le solvant bouillant et sa surface ne s'incruste pas. Vous avez donc besoin de beaucoup moins de métal alcalin et il peut être presque entièrement utilisé dans le processus de séchage, de sorte que seuls de très petits résidus doivent être éliminés.

Longtemps laissé au repos, le potassium développe des croûtes de composés peroxo (K ₂ O ₂ et KO ₂ ), même sous liquide protecteur ( pétrole ), qui réagissent de manière très explosive . Même avec une faible pression , en particulier lorsque vous soulevez des morceaux de potassium avec des pinces ou essayez de couper avec un couteau , ces composés peroxo peuvent déclencher des explosions . Comme contre-mesures, la fusion dans des ampoules de verre ou le stockage sous liquide protecteur et gaz inerte sont recommandés . De plus, en raison du risque d'explosion , les solvants halogénés ne doivent pas être séchés avec du potassium. Les réactions du potassium dans le jeu des solvants, qui peuvent facilement dégager de l' oxygène , sont également dangereuses .

Autres utilisations:

• Dopage de fils de tungstène pour la fabrication de filaments de lampes à incandescence
• Alliage thermique Na-K (voir sodium )
• Sous forme d' hyperoxyde de potassium KO ₂ comme filtre à air de potassium (voir cartouches de potasse ) utilisé sur les sous-marins pour la régénération de l' air respirable , entre autres

Importance biologique

Importance comme engrais

Les sels de potassium solubles dans l' eau sont utilisés comme engrais car les plantes ont du mal à digérer les silicates de potassium présents dans le sol .

L' agriculture industrielle utilise des engrais à la récolte pour remplacer le potassium perdu. La plupart des engrais agricoles contiennent du chlorure de potassium , tandis que le sulfate de potassium est utilisé pour les cultures sensibles au chlorure ou les cultures à plus forte teneur en soufre . Peu d'engrais contiennent du nitrate de potassium . D'autres engrais contenant du potassium sont Kornkali avec de l'oxyde de magnésium , Patentkali, Flory, Nitrophoska et phosphate de potassium .

Le potassium, un macronutriment essentiel, a un large éventail d' effets sur les plantes . Dans le xylème , il sert d' osmotique , ce qui est crucial pour augmenter la pression racinaire. Le potassium dans les cellules des feuilles augmente la turgescence , ce qui conduit à l'allongement des cellules et à la croissance de la surface des feuilles. En augmentant la turgescence, il permet également une ouverture des stomates , ce qui favorise l'absorption du dioxyde de carbone et a ainsi une influence directe sur la photosynthèse . Si le potassium est disponible en quantité suffisante, il favorise la formation de sucres C3 dans un premier temps , qui sont transformés en amidon , cellulose , lignine et protéines dans d'autres processus métaboliques influencés par le potassium . Les plantes qui souffrent d'un manque de potassium présentent des symptômes principalement sur les feuilles les plus âgées . Le potassium en est retransloqué et transporté dans les jeunes feuilles via le phloème . Les symptômes typiques d'une carence en potassium sont une chlorose ponctuelle, intercostale et foliaire et une nécrose foliaire . Il existe également un habitus comprimé et éventuellement un flétrissement . Un fort ensoleillement peut provoquer une photo-oxydation des feuilles. Un excès plus important provoque des brûlures racinaires et une carence en calcium ou en magnésium .

Le potassium est l'antagoniste du calcium - les deux éléments nutritifs doivent donc être présents dans la bonne proportion l'un par rapport à l'autre dans la plante et dans le sol.

Importance pour le corps humain

Le potassium est un minéral essentiel ( élément en vrac ) pour le maintien de la vie . En tant que cation intracellulaire le plus important , le potassium est impliqué dans les processus physiologiques de chaque cellule :

• Bioélectricité des membranes cellulaires , d. H. irritabilité neuromusculaire normale, stimulation et conduction cardiaque
• Régulation de la croissance cellulaire
• Influence des fonctions vasculaires endothéliales protectrices (protectrices)
• Maintenir une pression artérielle normale
• Régulation de l' équilibre acido-basique en influençant l' excrétion acide nette rénale
• Affectant la libération d' hormones (par exemple, l' insuline des cellules bêta )
• Utilisation des glucides et synthèse des protéines

Apports recommandés et réels en potassium

Afin de maintenir tous les processus physiologiques vitaux, il est conseillé de consommer au moins 2 g de potassium par jour. Le Food and Nutrition Board (FNB) des États-Unis et du Canada considère cependant qu'un apport de 4,7 g/jour (120 mmol/jour) est approprié pour tous les adultes d'un point de vue préventif. Sur la base de nouvelles découvertes, cette quantité de potassium (provenant des aliments) est nécessaire pour prévenir, réduire ou retarder les maladies chroniques telles que l' hypertension artérielle , la sensibilité au sel , les calculs rénaux , la perte de masse osseuse ou les accidents vasculaires cérébraux .

Selon l' Enquête nationale sur la nutrition II (NVS II), l'apport en potassium se situe en Allemagne dans la médiane à 3,1 g/jour (femmes) ou 3,6 g/jour (hommes). L'apport de 4,7 g de potassium par jour recommandé par la FNB n'est pas atteint par 75 % des hommes et 90 % des femmes.

Importance du rapport sodium/potassium

Le potassium joue un rôle important dans la régulation du potentiel membranaire de l'organisme . La concentration en potassium intracellulaire est d'environ 150 mmol/l, en extracellulaire elle est de 4 mmol/l. La concentration en sodium intracellulaire est d'environ 10 mmol/l, extracellulaire d'environ 140 mmol/l. Ces différences de concentration sont entretenues par la Na/K-ATPase et sont vitales pour le fonctionnement de la cellule. Un déplacement permanent de ces concentrations cellulaires peut conduire à un arrêt cardiaque en systole avec augmentation de la concentration en K ⁺ ( hyperkaliémie ), c'est-à-dire K ⁺ >> 4,5 mmol / l, et à une hypokaliémie ( K ⁺ < 3,5 mmol / l ) Diminution de la capacité de muscles à se contracter, excitation accrue, perturbation de la conduction de l'excitation, extrasystoles du cœur. K ⁺ est (en plus de Na ⁺ ) décisif pour la pression osmotique des cellules, c'est-à-dire pour la teneur en eau de la cellule. Une concentration trop faible de K ⁺ dans le sang entraîne un arrêt cardiaque en diastole . La plage normale dans le sérum est de 3,6 à 4,5 mmol / l, dans l'urine, elle est de 26 à 123 mmol / l. C'est-à-dire que K ⁺ est constamment perdu, ce qui doit être remplacé par de la nourriture.

Ceci est particulièrement problématique de nos jours, car le régime alimentaire occidental se caractérise par la consommation d'aliments d'origine animale. La consommation d'aliments à base de plantes riches en potassium est cependant considérablement réduite par rapport à avant. Avant le développement de l'agriculture, l'apport en potassium était de 10,5 g/jour, contre 3,4 g/jour en moyenne selon NVS II. En revanche, l'apport en sodium, qui était décalé dans l'inverse, n'était auparavant que de 0,8 g/jour. jour et a augmenté à une moyenne de 3,1 g/jour (femmes) et 4,3 g/jour (hommes) en raison de notre alimentation riche en sel. Cela affecte le rapport naturel potassium/sodium dans le corps humain.

Le potassium est l'antagoniste naturel du sodium et un rapport équilibré des deux minéraux est particulièrement important pour la régulation des processus physiologiques. Un apport excessif en sodium peut entraîner une déplétion potassique. A l'inverse, le potassium a un effet natriurétique. À cet égard, le rapport Na / K dans l'aliment est plus décisif que la concentration des cations individuels à eux seuls. L' OMS recommande un rapport molaire des deux minéraux de 1: 1. Les recommandations de l'OMS de moins de 2 g de sodium par jour et d'au moins 3,5 g de potassium par jour respectent ce ratio.

Importance physiologique

En plus du sodium, le potassium est d'une grande importance pour réguler la pression artérielle . Des études épidémiologiques montrent qu'une augmentation de l'apport en potassium est associée à une baisse de la pression artérielle et réduit le risque d'accident vasculaire cérébral. L'effet antihypertenseur du potassium a également été démontré dans des tentatives de supplémentation .

Le soi-disant DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) alimentation (riche en céréales à grains entiers produits, fruits, légumes, la volaille, le poisson et les noix) pourrait aussi faible pression artérielle . Contrairement au régime habituel, ce régime contient moins de sel de table et de graisses saturées, une quantité relativement importante de potassium, mais aussi plus d'autres nutriments comme le magnésium et le calcium, qui sont également tenus pour responsables de l'abaissement de la tension artérielle. Pour cette raison, une alimentation riche en fruits et légumes (riche en potassium) associée à une réduction modérée de l'apport en sodium doit être recommandée, car un rapport sodium/potassium inférieur ou égal à 1 a un effet bénéfique sur la pression artérielle. Ajuster l'apport en potassium à un apport élevé en sodium n'a pas de sens. L' Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) confirme également l'effet du sodium sur la tension artérielle.

Le potassium a également une influence positive sur le métabolisme osseux, car un apport élevé en potassium empêche l'excrétion accrue de calcium, qui est causée par un apport élevé en sel. Le potassium favorise ainsi la rétention rénale du calcium dans les reins et empêche la dégradation du calcium des os . Dans ce contexte, l'influence de l'anion d'accompagnement, la composition de l'aliment et l'âge sur le statut acido-basique doivent également être pris en compte. Des études cliniques ont montré que le citrate de potassium contrecarre la perte de calcium par les reins et la dégradation du calcium des os. Une étude d'intervention prospective contrôlée menée auprès de 161 femmes ménopausées atteintes d' ostéopénie a montré qu'une neutralisation partielle de l'exposition à l'acide induite par l'alimentation (en utilisant 30 mmol de citrate de potassium par jour, équivalent à 1,173 g de potassium) sur une période de douze mois augmente considérablement la densité osseuse et améliore considérablement l'os structure. Le citrate de potassium était tout aussi efficace que le raloxifène , un modulateur des récepteurs aux œstrogènes utilisé dans le traitement et la prévention de l' ostéoporose chez les femmes ménopausées.

Le potassium est un électrolyte important . Les ions potassium se trouvent principalement à l'intérieur de la cellule ( espace intracellulaire ) où ils participent au maintien du potentiel de repos . Par conséquent, des pertes élevées de potassium, telles que la transpiration abondante , peuvent entraîner des crampes et des états d'épuisement.

Les aliments riches en potassium ont un effet diurétique/déshydratant . Chez les patients dialysés présentant une insuffisance rénale , il est important qu'ils évitent les aliments riches en potassium, car cela peut provoquer une hyperkaliémie dans des conditions potentiellement mortelles.

L' injection létale utilisée pour les exécutions aux États-Unis contient, entre autres, du chlorure de potassium , qui paralyse les muscles cardiaques et entraîne ainsi la mort.

Pour plus d'informations sur les effets physiques du potassium

Niveaux de potassium dans les aliments

Les aliments riches en potassium comprennent les champignons, les bananes, les dattes, les raisins secs, les haricots, le piment, le fromage, les épinards et les pommes de terre, qui contiennent entre 0,2 et 1,0 g de potassium pour 100 g de nourriture.

Taux de potassium dans les aliments riches en potassium en mg pour 100 g ; de la base de données nationale sur les éléments nutritifs de l' USDA (2011)

Nourriture 100 g	potassium
Soja (séché)	000000000001800.000000000001 800 mg
Abricots (séchés)	000000000001370.00000000001 370 mg
Son de blé	000000000001350.000000000001 350 mg
pistache	000000000001020.00000000001 020 mg
Pâte de tomate	000000000001014.0000000001 014 mg
Betteraves- feuilles (cuites)	000000000000909.0000000000909 mg
lentilles	000000000000840000000000000840 mg
Raisins secs	000000000000749.0000000000749 mg
Amandes	0000000000070500000000000705 mg
Jus d'orange concentré	000000000000674.00000000000674 mg
cacahuète	000000000000658.0000000000658 mg
Datte (Deglet Nour)	000000000000656.00000000000656 mg
lait de soja	000000000000638.0000000000638 mg
Châtaignes (grillées)	000000000000592.0000000000592 mg
Farine de sarrasin (grain entier)	000000000000577.0000000000577 mg
Anacardier	00000000000565,00000000000565 mg
frites (huile végétale)	000000000000550.00000000000550 mg
Pommes de terre (non pelées, cuites)	0000000000005300000000000535 mg
Soja (cuit)	0000000000051000000000000515 mg
avocat	00000000000485 0000000000485 mg
Jus de pamplemousse (blanc)	000000000000484.000000000000484 mg
Épinards (cuits)	000000000000466.0000000000466 mg
Plantains (cuits)	000000000000464.00000000000464 mg
haricots blancs	000000000000454.0000000000454 mg
Purée de tomates	000000000000439.0000000000439 mg
Haricots rouges (cuits)	000000000000402.0000000000402 mg

Étant donné que les sels de potassium contenus dans les aliments sont très solubles dans l'eau, la teneur en potassium des aliments peut être sensiblement réduite par ce qu'on appelle le trempage ( trempage dans l'eau pendant environ trois à cinq heures). Ceci est particulièrement important pour les personnes souffrant de troubles rénaux et métaboliques.

radioactivité

Le potassium naturel se compose de 0,0117 pour cent de l' isotope radioactif ⁴⁰ K et a donc une activité spécifique de 31,6  becquerels par gramme. Avec 0,17  mSv par an, près de 10 pour cent de la dose de rayonnement naturel en Allemagne (une moyenne de 2,1  mSv par an) au propre potassium du corps.

^{Le 40} K se désintègre par désintégration β : avec une probabilité de 89 % par désintégration β ^- en calcium ⁴⁰ stable et avec une probabilité de 11 % par désintégration β ⁺ - ou capture d'électrons (EC, K-capture) en argon ⁴⁰ stable . La demi-vie est de 1,248 milliard d'années.

La désintégration de ⁴⁰ K à ⁴⁰ Ar est une source essentielle d'argon dans l'atmosphère terrestre et peut également être utilisée pour déterminer l'âge au moyen de la datation potassium-argon .

Particularité physique

Le potassium métallique peut selon une simulation informatique sous pression extrême être à la fois fixe et liquide car, selon la simulation alors bien que la plupart des atomes se trouvent dans des barres pleines , cependant, pour arranger certains atomes pour que le liquide soit. Sous une pression extrême , le potassium est un bloc solide d'où s'échappe en même temps du potassium liquide.

Preuve de potassium

En plus de la détection spectroscopique basée sur la couleur de la flamme , les ions potassium dissous dans l' eau peuvent être détectés et déterminés potentiométriquement avec une électrode sélective d'ions spécialisée en K ⁺ . La plupart des électrodes potassiques utilisent la complexation spécifique du potassium par la valinomycine C ₅₄ H ₉₀ N ₆ O ₁₈ , qui est noyée dans une membrane plastique à une concentration d'environ 0,7 %.

Une preuve qualitative du potassium est possible en utilisant l'acide perchlorique . Le perchlorate de potassium (KClO ₄ ) , peu soluble dans l' eau à froid, se forme sous forme de précipité blanc . Cependant, d'autres forment des cations tels que le rubidium , le césium et le blanc d' ammonium , lourds dans les précipités solubles à froid .

Le potassium peut être dosé quantitativement à l'aide de la gravimétrie . Ici, le potassium est sous forme de tétraphénylborate de potassium (K [B (C ₆ H ₅ ) ₄ ]) en ajoutant à la solution avec Kalignost précipité et le précipité résultant équilibré.

D'autres preuves sont possibles sous forme de précipitations d' hexanitrocobaltate de potassium (III) , d'hydrogéno tartrate de potassium (K _A = 3,80 · 10 ⁻⁴ ) et d'hexachloroplatinate de potassium (IV) .

Dans une analyse de routine ( chimie clinique ( sanguine ), chimie de l' environnement , la chimie de l' eau ), le potassium est déterminée quantitativement jusqu'au niveau de trace à l' aide photométrie de flamme . La limite de quantification évoquée ici est de 100 µg/l. En spectrométrie d'absorption atomique , 1 µg/l peut encore être détecté avec la technique de la flamme , et 0,004 µg/l avec la technique du four graphite.

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→ Catégorie : Composé de potassium

Dans ses composés, le potassium n'apparaît que sous forme de cation monovalent avec l'état d'oxydation 1.

Oxydes

L'oxyde de potassium est un solide blanc très réactif et a une structure cristalline antifluorite dans le système cristallin cubique du groupe d'espace Fm 3 m (groupe d'espace n° 225) . Là, les positions des anions et des cations sont inversées par rapport à leurs positions dans la fluorite , avec des ions potassium liés à 4 ions oxyde et des ions oxyde liés à 8 ions potassium. Modèle : groupe de pièces / 225

Le peroxyde de potassium est un solide oxydant très réactif qui n'est pas lui-même inflammable , mais qui réagit violemment avec les substances inflammables . Il se décompose violemment au contact de l' eau . Il est utilisé comme oxydant et agent de blanchiment, ainsi que pour purifier l' air .

L'hyperoxyde de potassium est un composé jaune salé . Il se décompose dans l' eau pour former de l'hydroxyde de potassium , du peroxyde d'hydrogène et de l' oxygène .

Halogénures

Le chlorure de potassium forme des cristaux incolores, inodores et facilement solubles dans l'eau . Le chlorure de potassium est naturellement présent sous forme de sylvine . D'autres minéraux et roches courants contenant du potassium et du chlorure sont la carnallite (KCl · MgCl ₂ · 6 H ₂ O), la kaïnite (KCl · MgSO ₄ · 3 H ₂ O) et la sylvinite (KCl · NaCl). Il est utilisé dans l' industrie alimentaire comme agent raffermissant et exhausteur de goût . Il est utilisé pour la production d' engrais potassique et de presque tous les composés potassiques utilisés industriellement tels que le carbonate de potassium , l'hydroxyde de potassium utilisé.

Le fluorure de potassium est une poudre blanche hygroscopique qui se présente généralement sous forme de dihydrate . Il est utilisé pour la production d' émaux , en tant qu'additif pour ciment , en tant que composant dissolvant les oxydes des poudres de soudage d'aluminium, en tant que conservateur du bois et pour la gravure du verre .

Le bromure de potassium est utilisé pour la production d' argent - émulsions sur films et plaques pour films photographiques utilisés. Dans les révélateurs photographiques, il neutralise la formation de buée et retarde le développement.

L'iodure de potassium est en laboratoire pour la préparation de la solution d'iodure de potassium utilisée ( solution de Lugol). Il est également utilisé dans la production d' iodure d'argent et dans la production de produits pharmaceutiques et en chimie analytique pour la détection de certains composés .

Tous ces composés de potassium ont une structure cristalline cubique de la chlorure de sodium de type.

Plus de connexions

L'hydroxyde de potassium est un solide blanc, hygroscopique et inodore. Dans l' eau , il se dissout pour former l' hydroxyde de potassium à base forte , générant beaucoup de chaleur . En technologie des microsystèmes , il est utilisé pour la gravure anisotrope sélective du silicium monocristallin . En microbiologie, il est utilisé pour différencier les bactéries gram-positives et gram-négatives dans la procédure de test rapide . Il est utilisé comme électrolyte dans les capteurs galvaniques d'oxygène . Il remplit le même objectif dans les piles alcalines-manganèse très répandues et les batteries nickel-cadmium historiquement importantes . Il est utilisé comme régulateur d'acidité dans l' industrie alimentaire .

Le carbonate de potassium est une poudre blanche hygroscopique . Il a une structure cristalline monoclinique dans le groupe d'espace P 2 ₁ / c (groupe d'espace n° 14) . Il est utilisé dans la fabrication du verre , de la peinture et des révélateurs photographiques . Modèle : groupe de pièces / 14

L'hydrogénocarbonate de potassium est utilisé comme agent de démoulage et régulateur d'acidité dans les aliments et comme agent levant .

Le chlorate de potassium est un sel blanc stable qui forme une solution incolore dans l' eau . La connexion a un fort pouvoir oxydant et servira entre autre à la fabrication d' allumettes , d' amorces et autres produits pyrotechniques utilisés.

Sous sa forme pure, le perchlorate de potassium forme des prismes rhombiques pouvant atteindre quelques centimètres. Le système cristallin est orthorhombique dans le groupe spatial Pnma (groupe spatial n° 62) . Il est souvent utilisé en pyrotechnie en raison de son fort effet allume-feu et de sa bonne durée de conservation , par exemple comme agent oxydant dans les éclairs . Il n'est que rarement utilisé dans les moteurs de fusée car il a été remplacé par le perchlorate d'ammonium . Modèle : groupe de pièces / 62

Le nitrate de potassium est le composant principal de la poudre noire . Il est également utilisé pour la conservation des aliments utilisés.

Le sulfate de potassium est principalement utilisé comme engrais .

Le phosphate de potassium est utilisé comme additif dans les détergents , comme engrais et comme régulateur d'acidité dans les aliments .

Le bichromate de potassium est un sel d'orange. Il a une structure cristalline triclinique dans le groupe d'espace P 1 (groupe d'espace n° 2) . En laboratoire , il est utilisé comme agent oxydant , réactif pour la détection du peroxyde d' hydrogène et substance à titre basique en raison de sa bonne durée de conservation . En ingénierie, il est utilisé en tannerie , en galvanoplastie , sur des allumettes et pour la production d' acide chromosulfurique .Modèle : groupe de pièces / 2

Le permanganate de potassium est un solide cristallin métallique, brillant , presque noir et un puissant agent oxydant .

L'hexacyanoferrate de potassium (II) forme des cristaux monocliniques jaunes . Par oxydation avec du peroxyde d'hydrogène ou du chlore, on peut produire du Kaliumhexacyanidoferrat (III) . Dans l' industrie alimentaire, il est utilisé comme agent de démoulage et stabilisant . Cependant, il ne peut être utilisé qu'en petites quantités dans les aliments , car du cyanure d' hydrogène peut se former lorsqu'il est chauffé ou lorsqu'il est exposé à des acides .

Le cyanure de potassium (cyanure) est le sel de potassium du cyanure d' hydrogène et est également très toxique. Il est utilisé dans les procédés de fabrication industrielle , où il est principalement utilisé pour l'extraction de l'or ( lixiviation au cyanure ) et dans les bains galvaniques , mais aussi en chimie organique de synthèse pour la production de nitriles .

Le tartrate acide de potassium (tartre) est un sel de l'acide tartrique . Il est produit lors du stockage du vin ou du jus de raisin . Il est utilisé pour produire de l'acide tartrique et, avec l'hydrogénocarbonate de sodium, comme agent levant .

Les savons sont des sels de sodium ou de potassium d' acides gras . Pour la production , les graisses sont bouillies avec une solution de soude caustique ou d'hydroxyde de potassium . Ce processus s'appelle l' ébullition du savon , la réaction chimique de saponification . Les graisses sont décomposées en glycérine et les sels alcalins des acides gras (les savons eux-mêmes). Alternativement, les savons peuvent être fabriqués directement à partir d'acides gras libres en les faisant réagir avec des alcalis pour former leurs sels . Les acides gras appropriés sont, par exemple, l' acide laurique , l' acide myristique , l' acide palmitique , l' acide stéarique , l' acide oléique et l' acide ricinoléique .

Preuve individuelle

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