Nguyên tử khối Kali là bao nhiêu? Kali hóa trị mấy? Tính chất hóa học

Kali là gì? Nguyên tử khối Kali là bao nhiêu? Kali hóa trị mấy? Tính chất hóa học, vật lý, cách điều chế, ứng dụng và lưu ý khi dùng sẽ được chia sẻ tại đây.

Các em đang muốn tìm hiểu kiến thức để biến Nguyên tử khối của Kali là bao nhiêu? Kali hóa trị mấy. Đây là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn với độ phổ biến thứ 7 trên thế giới. Tìm hiểu kỹ hơn về nguyên tố này để nắm rõ các tính chất, cách điều chế, cùng như ứng dụng của nó nhé!

Kali là một nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học. Kali có ký hiệu hóa học là K với tên gọi Latinh là Kalium và tên tiếng Anh là Potassium. Trong bảng tuần hoàn, Potassium nằm ở ô số nguyên tử 19, nó thuộc vào nhóm 1 và chu kỳ 4.

Potassium (K) là gì?

Potassium là một nguyên tố kim loại kiềm mềm quan trọng với cả hóa học và sinh học. Trong không khí, Potassium dễ bị oxi hóa và có phản ứng rất mạnh với nước. Phản ứng sinh ra một lượng đủ nhiều để đốt cháy Hydrogen sinh ra trong chính phản ứng.

Do Potassium có số hiệu nguyên tử là 19 nên cấu hình electron của K là: [Ar] 4s¹. Với 1 electron ở lớp ngoài cùng nên Potassium thường có xu hướng cho đi một e tạo thành ion +1. Vì vậy, hóa trị của Potassium là 1. Vì vậy, trong hợp chất, Potassium thường tồn tại dưới dạng ion K⁺ có điện tích dương.

Cấu hình electron của Potassium (K)

Khối lượng nguyên tử của Potassium (K) là khoảng 39.1 (g/mol). Đây là giá trị xấp xỉ và được làm tròn từ giá trị chính xác là 39.0983 (g/mol). Nguyên tử khối của Potassium thường được sử dụng để tính toán khối lượng của các chất và hợp chất chứa Potassium trong các phản ứng hóa học và các ứng dụng khác.

Potassium (K) có 3 đồng vị tự nhiên, đó là K³⁹, K⁴⁰ và K⁴¹. Trong đó:

K³⁹ là đồng vị phổ biến nhất của Potassium, chiếm khoảng 93,3% tổng số Potassium tự nhiên. Nó có 19 proton, 20 neutron và 19 electron.
K⁴⁰ là đồng vị có tỷ lệ tự nhiên khoảng 0,012% trong Potassium tự nhiên. Nó có 19 proton, 21 neutron và 19 electron. K⁴⁰ là một đồng vị phóng xạ và được sử dụng trong phương pháp định tuổi bằng phương pháp K^-Ar (Potassium - argon) trong lĩnh vực địa chất.
K⁴¹ là đồng vị có tỷ lệ tự nhiên khoảng 6,7% trong Potassium tự nhiên. Nó có 19 proton, 22 neutron và 19 electron.

Tính chất vật lý của Potassium (K) là gì?

Potassium là một kim loại nhẹ, đứng sau nguyên tố Lithium. Nó ở trạng thái chất rắn, mềm nên các em có thể cắt bằng dao một cách dễ dàng.
Potassium có màu trắng bạc và bị oxi hóa rất nhanh trong môi trường không khí. Vì vậy mà người ta thường bảo quản Potassium trong dầu mỏ hoặc dầu lửa.
Potassium có khối lượng riêng là 0,863 g/cm³ với nhiệt độ nóng chảy lên đến 63,51 ⁰C và sôi ở nhiệt độ là 760 ⁰C. Ngoài ra, Potassium còn có độ âm điện là 0,18.
Khi đốt cháy hợp chất của Potassium, ngọn lửa sẽ có màu tím (các em cần lưu ý điều này để nhận biết Potassium).

Potassium là một kim loại có tính khử rất mạnh, nó tác dụng được với phi kim, acid, nước và Hydrogen. Phản ứng hóa học chi tiết như sau:

Kali tác dụng với phi kim

Khi đốt cháy Potassium trong không khí hay trong oxygen, phản ứng sẽ hình thành oxide, oxide này có thể là oxide thường hoặc peroxide hoặc superoxide. Ngọn lửa có màu tím hoa cà rất đặc trưng.

$4 K + O_{2} \to 2 K_{2} O$ (Điều kiện: Nhiệt độ)

$2 K + C l_{2} \to 2 K C l$ (Điều kiện: Nhiệt độ)

Kali tác dụng với axit

Khi cho Potassium tác dụng với các acid $H C l, H_{2} S O_{4}$ loãng…, nó dễ dàng khử ion $H^{+}$ hay $H_{3} O^{+}$ trong dung dịch để hình thành Hydrogen tự do và muối Potassium.

$2 K + 2 H C l \to 2 K C l + H_{2}$

Kali tác dụng với nước

Potassium tác dụng với nước

Potassium sẽ xảy ra phản ứng mạnh mẽ với nước và xảy ra hiện tượng tự bùng cháy dung dịch kiềm. Phản ứng xảy ra có giải phóng khí Hydrogen.

$2 K + 2 H_{2} O \to 2 K O H + H_{2}$

Kali tác dụng với Hydrogen

Ở điều kiện nhiệt độ từ $350 - 400^{0} C$ , cùng với áp suất khá lớn, Potassium sẽ tác dụng với Hydrogen để tạo thành Potassium hydride.

$2 K (l ỏ n g) + H_{2} (k h í) \to 2 K H (r ắ n)$

Ở dạng tự nhiên, Potassium tồn tại ở 3 đồng vị như đã chia sẻ là: K³⁹ (93,3%), K⁴⁰ (0,01%) và K⁴¹ ( 6,7%). Potassium là nguyên tố chiếm khoảng 2.5% so với khối lượng của vỏ trái đất. Vì vậy mà nó được xếp vào nguyên tố hóa học phổ biến thứ 7 trên thế giới hiện nay. Do Potassium không hòa tan nên rất khó để có thể thu được Potassium trong các khoáng chất hiện nay.

Trạng thái tự nhiên của Potassium

Để điều chế Potassium nguyên chết, người ta sử dụng đến công nghệ Griesheim nhằm tạo ra phản ứng giữa Potassium fluoride với Calcium carbide

$2 K F + C a C_{2} \to 2 K + C a F_{2} + 2 C$

Sau đó, người ta sẽ dùng phương pháp điện phân KOH để điều chế Potassium

$4 K O H \to 4 K + O_{2} + 2 H_{2} O$

Potassium (K) không chỉ có vai trò quan trọng với con người mà còn được đưa vào ứng dụng trong nhiều ngành như công nghiệp, sản xuất phân bón, phòng thí nghiệm. Chi tiết như sau:

Vai trò của Kali với sức khỏe con người

Thi thoảng bạn cảm thấy mệt mỏi, mất ngủ hoặc chán nản? Những lúc như vậy, cơ thể của bạn đang thiếu khoáng chất Potassium, bạn cần bổ sung thêm khoáng chất này. Ngoài ra, Potassium còn có những tác dụng khác với cơ thể như:

Vai trò của Potassium với sức khỏe con người

Co giãn cơ bắp: Potassium là một yếu tố quan trọng trong việc co giãn cơ bắp và truyền tín hiệu thần kinh. Nó giúp tăng khả năng co và giãn của cơ bắp, đồng thời đảm bảo hoạt động đúng đắn của hệ thần kinh.
Cân bằng lượng chất khoáng và nước: Potassium giúp duy trì cân bằng nước và chất khoáng trong cơ thể. Nó hỗ trợ quá trình hấp thụ và đào thải nước, điện giải các chất điện giải và duy trì sự cân bằng của các chất điện giải trong các tế bào và mô trong cơ thể.
Giảm cao huyết áp: Potassium có khả năng giảm cao huyết áp. Nó làm tăng sự thụ tinh tuyến của Sodium, giúp loại bỏ nước dư thừa từ cơ thể và giảm lượng nước trong mạch máu, từ đó làm giảm áp lực lên thành mạch máu và hạ huyết áp.
Phòng ngừa bệnh thận và loãng xương: Potassium có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh và tái phát của sỏi thận và loãng xương. Nó có tác động giảm sự thụ tinh tuyến của calcium trong thận, làm giảm sự hình thành sỏi thận. Ngoài ra, Potassium cũng có vai trò trong việc duy trì độ mật độ xương và giúp ngăn ngừa loãng xương.

Ứng dụng của Kali trong ngành công nghiệp

Potassium là một hóa chất được tiêu thụ với số lượng lớn hàng năm. Nó được ứng dụng vào nhiều ngành công nghiệp như:

Potassium hydroxide (KOH): Được sử dụng trong công nghiệp tẩy rửa và làm sạch. KOH được sử dụng để sản xuất xà phòng từ mỡ và dầu, làm mềm xương và mạch ngang trong sản xuất giấy, và cũng được sử dụng trong quá trình tổng hợp hợp chất hữu cơ.
Potassium chloride (KCl): Là nguồn cung cấp Potassium trong công nghiệp phân bón. KCl cũng được sử dụng trong công nghệ nước, sản xuất thuốc nổ và làm chất điện giải trong pin Potassium-ion.
Potassium sulfate (K₂SO₄): Được sử dụng trong công nghiệp phân bón và chất tạo màu. K₂SO₄ cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, chất nhuộm và trong một số quy trình công nghệ khác.
Potassium nitrate (KNO₃): Được sử dụng trong sản xuất thuốc súng và thuốc nổ.
Potassium carbonate (K₂CO₃): Được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và chất tạo màu. Thủy tinh xử lý bằng Potassium lỏng có độ bền cao hơn so với thủy tinh thông thường, và nó được sử dụng trong các ứng dụng như ống phóng màn hình màu, đèn huỳnh quang, dệt nhuộm và chất tạo màu.
NaK (hợp kim của Potassium với Sodium): Được sử dụng như chất truyền nhiệt trung gian trong quá trình làm lạnh, làm nóng và truyền nhiệt trong các hệ thống công nghiệp.
Potassium dichromate (K₂Cr₂O₇): Được sử dụng trong mực in, nhuộm, chất tạo màu, chất nổ pháo hoa, diêm an toàn và giấy bẫy ruồi.

Ứng dụng của Kali trong ngành sản xuất phân bón

Potassium là một thành phần quan trọng trong sự phát triển của cây cối. Vì vậy mà nó được đưa vào ứng dụng rất nhiều trong ngành sản xuất phân bón. Chi tiết như sau:

Ứng dụng của Potassium trong ngành sản xuất phân bón giúp cây trồng phát triển

Nguyên liệu cơ bản cho phân bón NPK hợp chất: Potassium được sử dụng làm thành phần chính trong phân bón NPK (Nitrogen - Phosphorus - Potassium) hợp chất. Phân bón NPK là loại phân bón phổ biến được sử dụng trong nông nghiệp để cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, bao gồm Nitrogen (N), Phosphorus (P) và Potassium (K). Potassium đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp khoáng chất Potassium cho cây trồng, giúp tăng trưởng và phát triển của chúng.
Bổ sung Potassium cho cây trồng: Potassium là một chất dinh dưỡng quan trọng cho cây cối và cần được cung cấp đủ trong quá trình trồng trọt và nông nghiệp. Potassium tham gia vào nhiều quá trình sinh học quan trọng trong cây trồng, bao gồm quá trình quang hợp, quá trình trao đổi chất và sự phát triển của rễ, lá và quả. Việc bổ sung Potassium trong phân bón giúp cân bằng lượng khoáng chất cần thiết cho cây trồng và tăng năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.
Các loại phân bón Kali: Trong ngành sản xuất phân bón, Potassium được sử dụng trong các dạng phân bón như Potassium Sulfate (K₂SO4), Potassium Nitrate (KNO₃) và Potassium Chloride (KCl). Các loại phân bón này được áp dụng trong nhiều hệ thống trồng trọt như nông nghiệp, trồng cây thuỷ canh và các loại hệ thống trồng trọt khác. Lượng phân bón Potassium được sử dụng phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của cây trồng và mức độ mất Potassium trong đất do quá trình hấp thụ của cây.

Ứng dụng của Kali trong phòng thí nghiệm

Một hợp kim của Potassium và Natri có tên gọi NaK được sử dụng như một chất truyền nhiệt trong nhiều ứng dụng thí nghiệm. NaK có khả năng truyền nhiệt tốt và được sử dụng để chuyển nhiệt trong các hệ thống làm lạnh, làm nóng và truyền nhiệt trong phòng thí nghiệm.

Ngoài ra thì nó còn có các ứng dụng khác trong phòng thí nghiệm như:

Phân tích hóa học: Potassium được sử dụng trong các phản ứng hóa học, chuẩn độ và phân tích để điều chỉnh nồng độ các chất hoá học khác.
Các quá trình điện hóa: Potassium có thể được sử dụng trong các phản ứng điện hóa và điện phân trong phòng thí nghiệm.
Các thí nghiệm về điện học và điện tử: Potassium có thể được sử dụng trong các thí nghiệm về điện học và điện tử, bao gồm việc nghiên cứu về pin, điện phân và các thiết bị điện tử.

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật: Potassium có thể được sử dụng trong các môi trường nuôi cấy vi sinh vật trong phòng thí nghiệm để cung cấp khoáng chất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn và vi sinh vật khác.

Potassium dù là chất hóa học không độc, nhưng khi sử dụng vẫn cần chú ý đến một số điểm như sau:

Những lưu ý cần biết khi sử dụng Potassium (K)

Thứ nhất, Potassium nguyên chất có phản ứng cực kỳ mãnh liệt với nước và hơi ẩm. Vì vậy, để bảo quản Potassium, cần sử dụng dầu khoáng hoặc dầu lửa.
Thứ hai, nên cẩn trọng khi làm việc với Potassium, tốt nhất nên sử dụng đồ bảo hộ để đảm bảo an toàn cho cơ thể khi tiếp xúc với Potassium.
Thứ ba, khi vận chuyển Potassium cần hết sức cẩn thận, đặc biệt cần các dụng cụ để bảo vệ mắt và da, cũng như cách li để chống cháy nổ bởi nó là kim loại mềm hoạt động mạnh.

Như vậy, toàn bộ bài viết trên mà Admin chia sẻ đã cung cấp cho các em đầy đủ các kiến thức về Potassium. Nhờ vậy mà các em có đáp án cho thắc mắc Potassium (K) là gì? Potassium hóa trị mấy? Nguyên tử khối của Potassium là bao nhiêu? Đồng thời các em cũng có kiến thức để hiểu về tính chất vật lý, hóa học, cách điều chế và cả ứng dụng của Potassium hiện nay. Hy vọng kiến thức trên bổ ích và giúp các em học hóa tốt hơn.