Kemijski poskus: "Penasta kača" (Maj 2024)
Glavne spojine in reakcije z drugimi elementi
Od tržno proizvedenih kalijevih spojin se jih skoraj 95 odstotkov uporablja v kmetijstvu kot gnojilo. (Kalijeve spojine so v manjši meri pomembne tudi pri proizvodnji eksplozivov.) Svetovna dobava kalijevega gnojila je približno 25 milijonov ton (izračunano kot K 2 O, čeprav je kalij v gnojilih najpogosteje prisoten kot KCl). Velika nahajališča sivite v Savkatchewanu v Kanadi zagotavljajo več kot 25 odstotkov svetovnih potreb. Drugi glavni viri pepelike so Nemčija, Rusija, Belorusija, Indija, Čile in Izrael. Morska voda, slanice in rastlinski pepel se uporabljajo tudi kot viri pepelike.
Kalijev klorid, KCl, je naravno prisotna kalijeva sol, ki je poleg uporabe kot gnojila tudi surovina za proizvodnjo drugih pomembnih kalijevih spojin. Elektroliza kalijevega klorida daje kalijev hidroksid (imenovan tudi kavstični pepelik), ki zlahka absorbira vlago in se uporablja za izdelavo tekočih mil in detergentov ter pri pripravi številnih kalijevih soli. Z reakcijo joda in kalijevega hidroksida nastane kalijev jodid, KI, ki ga dodamo jedilni soli in krmi za živali za zaščito pred pomanjkanjem joda.
Druge kalijeve spojine z ekonomsko vrednostjo vključujejo kalijev nitrat, znan tudi kot solnetre ali nitra, KNO 3, ki ima široko uporabo kot gnojilo, ognjemet in eksploziv ter se uporablja kot konzervans za hrano; kalijev kromat, K 2 CrO 4, ki se uporablja v strojenju usnja in barvanju tekstila; in kalijev sulfat, K 2 SO 4, ki se uporablja pri proizvodnji gnojil in kalijevih alumov.
Kemične lastnosti kalija so podobne kot natrija, čeprav je prva bistveno bolj reaktivna. Kalij se v številnih pogledih razlikuje od natrija. Medtem ko natrij v bistvu ne deluje z grafitom, kalij reagira tako, da tvori vrsto vmesnih spojin, najbogatejše s formulo KC 8. Spojine nastanejo v atomskih razmerjih med ogljikom in kalijem 8, 16, 24, 36, 48 in 60 do 1. Grafitna rešetka se razširi med prodiranjem kalija med plastmi. Kalij reagira z ogljikovim monoksidom pri temperaturah do 60 ° C (140 ° F) in tvori eksploziven karbonil (K 6 C 6 O 6), derivat heksahidroksibenzena.
Tekoči kalij in NaK sta bolj reaktivna kot tekoči natrij z zrakom in kisikom. Kalij silovito reagira z vodo, da ustvari pol mola vodika na mol kalija in vode ter ustvari približno 47 kilokalorij na mol toplote. Kalij lahko shranimo v dušikovem plinu brez reakcije. Reagira z vodikom pri približno 350 ° C (660 ° F) in tvori hidrid.
Kalij je visoko reaktiven s halogeni in eksplodira, ko pride v stik s tekočim bromom. Opažene so bile tudi nasilne eksplozije, ko so mešanice kalijeve in halogenske kisline podvržene šoku. Do eksplozij je prišlo tudi, kadar se kalij meša s številnimi kovinskimi halogenidnimi solmi ali z organsko-halogenskimi spojinami.
Pri povišani temperaturi kalij zmanjša ogljikov dioksid v ogljikov monoksid in ogljik. Trd ogljikov dioksid in kalij ob udarcu udarita eksplozivno. Oksidacija kalijevega amalgama z ogljikovim dioksidom povzroči nastanek kalijevega oksalata (K 2 C 2 O 4). Kalij ne reagira z benzenom, čeprav težje alkalne kovine, kot je cezij, reagirajo in dajejo organometalne izdelke.
