elementos de la familia ia
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Elementos de la Familia IA
Esta familia está compuesta por metales representativos (excepto el hidrogeno
que es un gas) también conocidos como metales alcalinos porque cuando secombinan con el agua forman hidróxidos o bases con pH mayor a 7. Los
elementos que la conforman son H, Li, Na, K, Rb, Sc y Fr.
Todos tienen un solo electrón en su nivel energético más externo, con tendencia a
perderlo (esto es debido a que tienen poca afinidad electrónica o
electronegatividad y baja energía de ionización), con lo que forman un ion
monopositivo, M+1. Los alcalinos son los del grupo 1 y la configuración electrónica
del grupo es ns¹. Por ello se dice que se encuentran en el bloque "s" de la tabla
periódica.
Potasio (K)
El potasio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo químico es K
(del latín Kalium y del árabe. , DMG al-qalya, "ceniza de plantas"), cuyoال ق ية
número atómico es 19.
El nombre proviene de la palabra inglesa "potash" (pot ashes - cenizas de
vegetal). Este nombre fue debido a lo siguiente: el hidróxido sódico, obtenido de
las cenizas de plantas marinas, se confundió durante tiempo con el hidróxidopotásico, procedente de las cenizas de plantas terrestres y ambos recibieron el
nombre de "alqili", palabra árabe que significa "cenizas de plantas".
Posteriormente, se diferenciaron las dos sustancias, llamando "álcali vegetal" al
derivado de las plantas terrestres y "álcali mineral" al derivado de plantas marinas.
Más tarde, recibieron los nombres ingleses de "potash" y "soda". Como símbolo
para el potasio se toma la primera letra de la palabra latina "kalium".
Es un metal alcalino de color blanco-plateado, que abunda en la naturaleza en los
elementos relacionados con el agua salada y otros minerales. Se oxida
rápidamente en el aire, es muy reactivo, especialmente en agua, y se parecequímicamente al sodio. Es un elemento químico esencial para los seres vivos.
1.1 Descubridor
Fue descubierto por Sir Humphrey Davy en 1807 en Inglaterra
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1.2 Estado en la naturaleza
Es el quinto metal más ligero y liviano; es un sólido blando que se corta con
facilidad con un cuchillo, tiene un punto de fusión muy bajo, arde con llama violeta
y presenta un color plateado en las superficies no expuestas al aire, en cuyo
contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite.
Por su gran reactividad química se encuentra siempre combinado, especialmente
como cloruro, yoduro, bromuro, nitrato y silicato.
1.3 Propiedades físicas
Propiedades físicas
Estado de la materia sólido
Punto de fusión 336.53 K (146.08 °F)
Punto de ebullición 1032 K (1398 °F)
Volumen molar 45.94 ×10-3 m3 /mol
Entalpía de vaporización 79.87 kJ/mol
En cloruro de pot
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Entalpía de fusión 2.334 kJ/mol
Presión de vapor 1.06×10-4Pa a __ K
Velocidad del sonido 2000 m/s at 293.15 K
1.4 Propiedades químicas
Propiedades Químicas de K
Grupo, periodo, bloque 1(IA), 4 , s
Densidad, dureza Mohs 856 kg/m3, 0.4
Propiedades atómicas
Peso atómico 39.0983 uma
Radio atómico (calc.) 220 (243) pm
Radio covalente 196 pm
Radio de van der Waals 275 pm
Configuración electrónica [Ar]4s1
e- por nivel energético 2, 8, 8, 1
Estado de oxidación (Óxido) 1 (base fuerte)
Estructura cristalinacúbica centradaen el cuerpo
Electronegatividad 0.82 (Escala de Pauling)
Capacidad calorífica específica 757 J/(kg*K)
Conductividad eléctrica 13.9 10 /m ohm
Conductividad térmica 102.4 W/(m*K)
1st potencial de ionización 418.8 kJ/mol
2nd potencial de ionización 3052 kJ/mol
3rd potencial de ionización 4420 kJ/mol
4th potencial de ionización 4420 kJ/mol
5th potencial de ionización 7975 kJ/mol
6th potencial de ionización 9590 kJ/mol
7th potencial de ionización 11343 kJ/mol
8th potencial de ionización 14944 kJ/mol
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El potasio debe ser protegido del aire para prevenir la corrosión del metal por el
óxido e hidróxido. A menudo, las muestras son mantenidas bajo un medio reductor
como el queroseno. Como otros metales alcalinos, el potasio reacciona
violentamente con agua, produciendo hidrógeno. La reacción es notablemente
más violenta que la del litio o sodio con agua, y es suficientemente exotérmica
para que el gas hidrógeno desarrollado se encienda.
2K + 2H2O 2KOH + H2
9th potencial de ionización 16963.7 kJ/mol
10th potencial de ionización 48610 kJ/mol
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Como el potasio reacciona rápidamente con aún los rastros del agua, y sus
productos de reacción son permanentes, a veces es usado solo, o como NaK (una
aleación con el sodio que es líquida a temperatura ambiente) para secar solventes
antes de la destilación. En este papel, el potasio sirve como un potente disecante.
El hidróxido de potasio reacciona fuertemente con el dióxido de carbono, debido a
la alta energía del ion K+. El ion K+ es incoloro en el agua. Los métodos de
separación del potasio incluyen precipitación, algunas veces por análisis
gravimétrico.
1.5 Métodos de obtención
Se obtuvo por primera vez mediante electrólisis del hidróxido de potasio, seco y
fundido. El potasio fue recogido en el cátodo. Fue el primer metal aislado por
electrólisis.
1.6 Principales compuestos y aplicaciones Las sales de potasio son imprescindibles para el desarrollo de los vegetales,
especialmente el cloruro de potasio, la mencionada carnalita y el salitre
(KNO3).
El carbonato de potasio es también un material de partida importante en la
industria del vidrio.
Algunos compuestos de potasio, como el cromato y el dicromato de potasio
(K2CrO4 y K2Cr2O7), al oxidarse violentamente en el momento de su
combustión y generar otros compuestos, producen distintos colores
sumamente vistosos (anaranjado, violeta); por lo cual son ampliamente
empleados en la fabricación de fuegos artificiales. El bromuro de potasio es muy utilizado en las películas sensibles de fotografía.
Otro compuesto del potasio, el llamado crémor tártaro, es empleado como
levadura en polvo y en la elaboración del vino.
El nitrato de potasio se utiliza en fósforos, fuegos pirotécnicos y en artículos
afines que requieren un agente oxidante.
El peróxido de potasio se usa en aparatos de respiración autónomos de
bomberos y mineros.
El carbonato potásico se emplea en la fabricación de cristales.
El cloruro de potasio se utiliza para provocar un paro cardíaco en lasejecuciones con inyección letal.
El ion K+ está presente en los extremos de los cromosomas (en los telómeros)
estabilizando la estructura. Asimismo, el ion hexahidratado (al igual que el
correspondiente ion de magnesio) estabiliza la estructura del ADN y del ARN
compensando la carga negativa de los grupos fosfato.
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El isótopo de potasio K-40 sirve para datar la antigüedad de rocas y
meteoritos.
La bomba de sodio es un mecanismo por el cual se consiguen las
concentraciones requeridas de iones K+ y Na+ dentro y fuera de la célula —
concentraciones de iones K+ más altas dentro de la célula que en el exterior —
para posibilitar la transmisión del impulso nervioso.