فلز پتاسیم آلمان (اطلس شیمی مهر)

مشخصات کلی فلز پتاسیم:

 

ویژگی مقدار / توضیح

 

نام فارسی: پتاسیم 

نام انگلیسی: Potassium 

نماد شیمیایی: K 

عدد اتمی: 19 

دسته: فلز قلیایی (گروه 1 جدول تناوبی) 

جرم اتمی: 39.098 g/mol 

چگالی: 0.86 g/cm³ (کمتر از آب) 

نقطه ذوب: 63.5°C 

نقطه جوش: 759°C 

رنگ: نقره‌ای-سفید با جلای فلزی 

حالت در دمای اتاق: جامد نرم و چکش‌خوار 

 

 

 

---

 

⚛️ خواص شیمیایی:

 

فلزی بسیار فعال و واکنش‌پذیر

 

در گروه فلزات قلیایی قرار دارد (همراه با لیتیوم، سدیم، روبیدیوم، سزیم و فرانسیوم)

 

به‌شدت با آب واکنش نشان می‌دهد و گاز هیدروژن و باز پتاس (KOH) تولید می‌کند:

 

 

2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow + \text{حرارت}

 

به‌قدری واکنش‌پذیر است که در هوا آتش می‌گیرد، به‌همین دلیل آن را در نفت یا روغن‌های معدنی نگه‌داری می‌کنند.

 

در هوا سریعاً اکسید می‌شود و سطح آن کدر می‌گردد.

 

 

 

---

 

🌍 منابع و تولید:

 

پتاسیم در طبیعت به‌صورت خالص وجود ندارد.

 

به‌صورت ترکیباتی مثل:

 

کلرید پتاسیم (KCl)

 

سولفات پتاسیم (K₂SO₄)

 

نیترات پتاسیم (KNO₃)

 

 

در معادن پتاس در کشورهایی مانند روسیه، کانادا، بلاروس و آلمان استخراج می‌شود.

 

 

🔬 تولید فلز پتاسیم:

 

معمولاً از طریق الکترولیز نمک مذاب پتاسیم (مثل KCl) انجام می‌شود.

 

چون بسیار واکنش‌پذیر است، جداسازی آن نیاز به تجهیزات صنعتی خاص دارد.

 

 

 

---

 

🔥 واکنش‌های مهم:

 

1. با آب:

 

 

 

2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow

 

(واکنش بسیار شدید، با شعله بنفش)

 

2. با اکسیژن:

 

 

 

4K + O_2 \rightarrow 2K_2O

 

یا در حضور بیشتر اکسیژن:

 

2K + O_2 \rightarrow K_2O_2 \quad (\text{پراکسید پتاسیم})

 

3. با هالوژن‌ها: تولید نمک‌های پتاسیم مثل KCl، KBr

 

 

 

 

---

 

🧬 نقش زیستی:

 

پتاسیم یکی از عناصر ضروری برای زندگی انسان، گیاه و حیوان است.

 

در بدن انسان:

 

تنظیم تعادل الکترولیت‌ها

 

تنظیم فشار خون

 

عملکرد عصبی و ماهیچه‌ای

 

سطح طبیعی آن در خون: 3.5 تا 5.0 mEq/L

 

 

کمبود پتاسیم → ضعف عضلانی، اختلال در قلب، خستگی

 

 

 

---

 

⚠️ خطرات و ایمنی:

 

مورد توضیح

 

واکنش‌پذیری به‌شدت واکنش‌پذیر با آب، اکسیژن، اسیدها

خطر آتش‌سوزی در تماس با آب یا رطوبت می‌تواند آتش بگیرد یا منفجر شود

نگه‌داری باید در نفت مایع یا محیط خشک و بی‌اکسیژن نگه‌داری شود

سمی بودن خود پتاسیم فلزی سمی نیست ولی ترکیبات آن در دوز بالا می‌توانند خطرناک باشند

 

 

 

---

 

💡 کاربردهای فلز پتاسیم:

 

زمینه کاربرد

 

🔬 شیمی به‌عنوان عامل احیاکننده قوی در سنتزهای آلی و معدنی

⚡ الکترونیک ساخت باتری‌های فلزی-یونی با عملکرد بالا

🧪 آزمایشگاه در برخی واکنش‌های خاص شیمیایی و واکنشگرهای حساس به آب

🌾 کشاورزی البته بیشتر ترکیبات آن (مانند KCl) در کودهای شیمیایی استفاده می‌شوند

 

 

> فلز پتاسیم خالص به‌ندرت در صنعت استفاده می‌شود؛ ترکیبات آن، به‌ویژه کلرید پتاسیم، بسیار پرکاربرد هستند.

 

 

 

 

---

 

🟣 ویژگی رنگ شعله:

 

هنگام سوزاندن، شعله پتاسیم به رنگ بنفش-ارغوانی درمی‌آید، که در آزمایش شعله برای شناسایی آن استفاده می‌شود.

 

 

 

---

 

✅ خلاصه:

 

ویژگی کلیدی توضیح

 

فلز قلیایی نرم، نقره‌ای، سبک‌تر از آب 

واکنش‌پذیری بالا با آب، هوا و اسیدها 

کاربردهای محدود به شکل فلزی؛ اما ترکیبات پتاسیم بسیار مهم‌اند 

نگه‌داری در روغن یا نفت الزامی 

نقش زیستی حیاتی در بدن و کشاورزی