Potas (K)

Potas w układzie okresowym

Pierwiastek leży w czwartym okresie, czyli w czwartym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 4 powłokach. Znajduje się w 1 grupie (blok s — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę s). W tej samej grupie stoją: Wodór, Lit, Sód, Rubid, Cez, Frans — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Potas jest ciałem stałym (topnieje w 63,5 °C, wrze w 759 °C).

Potas — co to za pierwiastek

Utrzymuje rytm serca i pracę nerwów; roślinom dostarcza się go z nawozem.

Właściwości pierwiastka Potas

Potas jest srebrzystobiałym, bardzo miękkim metalem — daje się kroić nożem jak twardy ser, a świeży przekrój szybko matowieje. Ma gęstość 0,862 g/cm³, czyli mniejszą niż woda, więc na niej pływa. Topi się już w 63,5 °C, a wrze w 759. Z wodą reaguje gwałtownie: wydziela się wodór, powstaje wodorotlenek potasu, a ciepło reakcji zwykle zapala wydzielający się gaz, dlatego doświadczenie potrafi skończyć się wybuchem. Reaguje też z tlenem i z parą wodną z powietrza, więc przechowuje się go pod naftą. Ma jedną z najniższych energii jonizacji, 4,341 eV — jedyny elektron z ostatniej powłoki oddaje wyjątkowo łatwo, tworząc jon K⁺. Sole potasu barwią płomień palnika na fioletowo, co jest prostym testem na obecność tego pierwiastka.

Zastosowanie pierwiastka Potas

Zdecydowana większość wydobywanego potasu trafia do nawozów. Rośliny potrzebują go do gospodarki wodnej i do wytwarzania cukrów, dlatego chlorek potasu i siarczan potasu są, obok związków azotu i fosforu, podstawą nawożenia pól. W kuchni i medycynie chlorek potasu bywa dodawany do soli dietetycznych dla osób, które muszą ograniczyć sód. Wodorotlenek potasu służy do wyrobu mydeł miękkich i szarych, jest elektrolitem w bateriach alkalicznych oraz w części elektrolizerów wytwarzających wodór. Węglan potasu, dawny potaż, wykorzystuje się przy wytopie szkła, w tym szkła optycznego, a także w przemyśle spożywczym. Azotan potasu, czyli saletra, służy jako nawóz, do peklowania mięsa i jako składnik czarnego prochu. Manganian(VII) potasu barwi roztwór na fiolet i pracuje jako środek odkażający oraz utleniacz w laboratoriach. Ponadtlenek potasu, który pochłania dwutlenek węgla i wydziela tlen, stosuje się w aparatach ratunkowych dla górników i załóg okrętów podwodnych.

Potas — najważniejsze związki chemiczne

Chlorek potasu KCl to najczęściej stosowany nawóz potasowy i główny składnik soli dietetycznej. Wodorotlenek potasu KOH jest mocną zasadą, żrącą dla skóry, używaną do mydeł i baterii. Węglan potasu K₂CO₃, znany jako potaż, otrzymywano dawniej z popiołu drzewnego i wciąż służy przy produkcji szkła. Azotan potasu KNO₃, czyli saletra potasowa, jest nawozem i utleniaczem w czarnym prochu. Manganian(VII) potasu KMnO₄ tworzy intensywnie fioletowe roztwory odkażające. Siarczan potasu K₂SO₄ stosuje się tam, gdzie rośliny źle znoszą chlorki. Nadtlenek i ponadtlenek potasu, K₂O₂ oraz KO₂, reagują z dwutlenkiem węgla i wydzielają tlen, dlatego wypełnia się nimi pochłaniacze w aparatach ucieczkowych. W laboratorium przydaje się też jodek potasu KI, używany między innymi do wykrywania skrobi po dodaniu jodu.

Potas — gdzie go spotykasz

• banany
• nawozy
• mydło
• sole dietetyczne

Potas w szkole — co trzeba wiedzieć

Potas leży w pierwszej grupie i czwartym okresie, ma konfigurację [Ar] 4s¹, jeden elektron walencyjny i tworzy wyłącznie jony K⁺ o wartościowości I. Należy do litowców, więc jego związki mają wzory typu KCl, K₂O, KOH — częsty błąd to dopisywanie potasowi wartościowości II. Trzeba znać równanie reakcji z wodą: 2 K + 2 H₂O → 2 KOH + H₂, i pamiętać, że aktywność litowców rośnie w dół grupy, więc potas reaguje gwałtowniej niż sód, a sód gwałtowniej niż lit. Na pytanie o barwę płomienia odpowiedź brzmi: fioletowa. Uczniowie mylą też nazwę z symbolem — po polsku potas, po łacinie kalium, i to od łaciny wzięła się litera K. Warto dodać, że naturalny potas zawiera domieszkę promieniotwórczego potasu-40, ale w takich ilościach, że banany są całkowicie bezpieczne.

Potas — historia odkrycia

W 1807 roku Humphry Davy poddał stopiony wodorotlenek potasu działaniu prądu z ogromnej baterii i na katodzie pojawiły się kuleczki nieznanego, lśniącego metalu, które natychmiast zapalały się w kontakcie z wodą. Był to pierwszy pierwiastek otrzymany metodą elektrolizy; kilka dni później Davy w ten sam sposób wydzielił sód. Angielska nazwa potassium pochodzi od potash, czyli popiołu wygotowywanego w garnkach. Symbol K wziął się z łacińskiego kalium, a to z arabskiego al-qalyah, oznaczającego popiół roślinny; od tego samego słowa pochodzi określenie alkalia. Odkrycie było możliwe dopiero po wynalezieniu ogniwa Volty, bo żadną wcześniejszą metodą nie udawało się rozłożyć związków potasu na pierwiastki. Davy w ciągu kilku lat wydzielił w podobny sposób także wapń, magnez i bar.

Potas — skąd wzięła się nazwa

arab. al-qalyah — popiół roślinny

Potas — izotopy

potas-39 trwały; potas-40 promieniotwórczy naturalnie

Potas — bezpieczeństwo

Metal reaguje z wodą wybuchowo; nadmiar jonów groźny dla serca.

Ciekawostki o pierwiastku Potas

• Każdy człowiek jest lekko promieniotwórczy dzięki potasowi-40.
• Stop sodu z potasem jest w temperaturze pokojowej cieczą i bywał używany jako chłodziwo odbierające ciepło z reaktorów.
• Potaż wygotowywano z popiołu drzewnego w wielkich garnkach i był to jeden z pierwszych towarów chemicznych eksportowanych z Ameryki Północnej do Europy.
• Organizm pilnuje stężenia potasu bardzo ściśle — zarówno jego niedobór, jak i nadmiar zaburzają pracę serca i mięśni.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Potas