طلا ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Au ( لاتین aurum ) و عدد اتمی 79 وجود دارد. طلا فلزی است نرم ، براق ، زرد رنگ ، چکش‌خوار ، قابل انعطاف ( سه ظرفینتی و یک ظرفیتی ) و فلز واسطه که با بیشتر عناصر شیمیایی واکنش ندارد و تنها بوسیله کلر و تیزاب سلطانی ( آمیزه ای از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک ) مورد حمله قرار می‌گیرد.

پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید - نقره ای است که شدیداًً از لحاظ

شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy

دانشمند انگلیسی کشف گردید.

پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر

درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته

زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این

عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز

پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید

پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز

پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود.

حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر

کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل

است.

کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و

پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و

نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن

پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود.

معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و

پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود .

پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید

پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم

استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات

CaC2, C, Si, Na .

استفاده عمده پتاسیم و ترکیبات آن در کودهای شیمایی می باشد. پتاشیم

عامل ضروری برای رشد و نمو گیاهان است و در بسیاری از خاکها یافت می

شود.

ترکیب سدیم و پتاسیم NaK برای انتقال حرارت در حد متوسط استفاده می

شود. مهمترین نمکهای پتاسیم که اهمیت ویژه ای دارند عبارتند از

هیدروکسید، کربنات، کلرید، کلرات، برومید، یدید، سیانید، سولفات، کرومات

و کرومیت.

پتاسیم عنصری بسیار واکنش پذیر و با الکتروپوزیتیوه بالا در بین فلزات است.

بعد از لیتیم یکی از سبکترین فلزات به شمار می رود. این عنصر نرم و سبک

است به راحتی با چاقو بردیده می شود و رنگ آن تقریباً نقره ای است . این

عنصر به سرعت در مجاورت اکسیژن هوا اکسیده می شود و برای جلوگیری

از اکسید شدن آن باید این عنصر را در نفت نگهداری کرد. مانند دیگر عناصر

گروه آلکانها پتاسیم نیز در آب تجزیه می شود و هیدروژن آزاد می

شود.

پتاسیم در آب به خودی خود آتش می گیرد. پتاسیم و ترکیبات نمکی آن با

شعله بنفش می سوزند.

برا ی عنصر پتاسیم 17 ایزوتوپ شناخته شده است.

پتاسیم معمولی ترکیبی از 3 ایزوتوپ است که ایزوتوپ پتاسیم 40 رادیواکتیو

می باشد و نیمه عمر آن 1.28 x 109 سال می باشد.

به علت خاصیت رادیواکتیو بودن این عنصر با در موقع کار با آن دقت کرد .

قیمت فلز پتاسیم در بازار 40 دلار در هر پوند است.

ساختار بلوري عنصر پتاسيم

اترات پتاسيم بر سلامتي انسان:

پتاسيم در سبزيجات، ميوه، سيب زميني، گوشت، نان، شير و آجيل وجود

دارد. پتاسيم نقش مهمي در سيستم مايعات فيزيکي بدن انسان دارد و به

سيستم عصبي بدن کمک ميکند. اگر مقدار پتاسيم در بدن افزايش يابد،

ممکن است باعث از کار افتادگي کليه ها شود. همچنين مقدار زياد پتاسيم

بر ضربان قلب اثر ميگذارد.

پتاسيم بر تنفس انسان اثر ميگذارد. غبار پتاسيم باعث تحريک چشمها،

گوش، گلو، ششها شده، سبب عطسه، سرفه و گلو درد ميشود. مقدار زياد

پتاسيم باعث آب آوردگي ريه ها شده و ممکن است منجر به مرگ شود. بر

اثر تماس پتاسيم با پوست و چشم، سوختگي شديد اتفاق مي افتد و

آسيب دائمي را سبب ميشود.

پتاسيم همراه با نيتروژن و فسفر يکي از ماکرومينرالهاي اصلي براي بقاي

گياهان به شمار ميرود. وجود چنين ترکيبي براي سلامت خاک، رشد گياهان

و تغذيه جانوران ارزش زيادي دارد. يکي اثرات مهم پتاسيم در گياه، نقشي

است که پتاسيم در حفظ فشار اسمزي و اندازه سلول دارد، بنابراين پتاسيم

بر فتوسنتز و توليد انرژي اثر ميگذارد، همانطور دي اکسيد کربن بر جابجايي و

تورژسانس مواد غذايي در گياه موثر است. به اين ترتيب، بخش قابل توجهي

از عنصر شيميايي پتاسيم مورد استفاده براي رشد گياهان است.

نتيجه پايين آمدن پتاسيم در گياه با علائم زير همراه است:

رشد کم، کاهش گلدهي گياه و توليد اندک آن.

سطح بالاي پتاسيم محلول در آب سبب جوانه زني بذرها شده و مانع بيشتر

شدن مقدار ساير مواد معدني در گياه شده و کيفيت محصول را پايين مي

آورد.

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پتاسیم :

عدد اتمی:19

جرم اتمی: 39.0983

نقطه ذوب: C°63.7

نقطه جوش : C°759

شعاع اتمی : Å 2.77

ظرفیت: 1+

رنگ: نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 1

انرژی یونیزاسیون Kj/mol 418.8

شکل الکترونی: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1

شعاع یونی: Å 1.38

الکترونگاتیوی: 0.82

حالت اکسیداسیون: 1

دانسیته: 0.856

گرمای فروپاشی: Kj/mol 89.6

گرمای تبخیر : Kj/mol 79

مقاومت الکتریکی : Ohm 0.0000000719

گرمای ویژه: J/g Ko 0.757

دوره تناوبی: 4

شماره سطح انرژی : 4

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 8

چهارمین انرژی : 1

ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

K-39 پایدار

K-40 1.28سال

K-41 پایدار

K-42 12.4 ساعت

K-43 22.3 ساعت

اشکال دیگر :

اکسید پتاسیم K2O

هیدرید پتاسیم KH

کلرید پتاسیم KCl


منابع :

کانی سیلویت و کارنالیت


کاربرد :

در ساخت شیشه ، صابون ، نمک و انواع لنزها به کار می رود . در ساخت

کودهای شیمیایی و در کارهای منفجره و در آتشبازی برای ایجاد رنگ بنفش

به کار می رود .


روش شناسایی:

AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry

FP:Flame Photometry

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography

NA:Neutron Activation Analysis

XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry

عدد اتمی

عدد اتمی و گازهای نجیب

بعضی از گروههای عناصر از لحاظ خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار به هم شبیه‌اند. یکی از این گروهها هلیم (He) ، نئون (Ne) ، آرگون (Ar) ، کریپتون (Kr) ، زنون (Xe) و رادون (Rn) است که همگی گازهایی بی‌رنگ‌اند و واکنش‌پذیری کمی دارند. این عناصر ، گازهای نجیب نامیده می‌شوند و عدد اتمی آنها به ترتیب 2 ، 10 ، 18 ، 36 ، 54 و 86 است.

عدد اتمی و فلزات قلیایی

گروه دیگر عناصر که فلزاتی نرم و بسیار واکنش پذیرند، عبارتند از: لیتیم (Li) ، سدیم (Na) ، پتاسیم (K) ، روبیدیم (Rb) ، سزیم (Cs) و فرانسیم (Fr). اعداد اتمی این عناصر که فلزات قلیایی نامیده می شوند، به ترتیب 3 ، 11 ، 19 ، 37 ، 55 و 87 است.

قانون تناوبی و جدول تناوبی

مقایسه اعداد اتمی عناصر در دو گروه گازهای نجیب و فلزات قلیایی نشان می‌دهد که اگر فهرستی از عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی تنظیم شود، به دنبال هر گاز نجیب ، یک فلز قلیایی قرار می‌گیرد. از بررسی گروههای دیگر عناصر ، علاوه بر این دو گروه ، معلوم می‌شود که وقتی عناصر بنابر عدد اتمی مرتب است شده باشند، خواص عناصر یک الگوی تکراری را نشان می‌دهند.

قانون تناوبی می‌گوید که هرگاه عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی مورد بررسی قرار گیرند، شباهتهای خواص عناصر به‌طور تناوبی تکرار می‌شود. جدول تناوبی بر مبنای این قانون تنظیم شده است. طرح جدول به گونه ای است که عناصر مشابه باهم گروه‌بندی شده‌اند و خواص عناصر را می‌توان از مکانی که در جدول دارند، پیشگویی کرد.

جدول تناوبی عناصر

ویژگیهای جدول تناوبی

دوره

عناصری که در یک ردیف افقی جدول دیده می‌شوند، بر روی هم یک دوره می‌نامند. دوره اول تنها شامل دو عنصر هیدروژن (Z=1) و هلیم (Z=2) است. دوره دوم مرکب از 8 عنصر است که از لیتیم (Z=3) به نئون (Z=10) می‌رسد. دوره‌های بعدی به‌ترتیب شامل 8 ، 18 ، 18 . 32 عنصر است.

عناصری که اعداد اتمی آنها از 58 تا 71 است، در پایین جدول دیده می‌شوند و آنها را لانتانیدها یا لانتونوئیدها می‌نامند. این عناصر متعلقند به دوره ششم (که مرکب از 32 عنصر است) و در واقع باید در بدنه جدول پس از لانتان (Z=58) آمده باشند. اما برای این کار باید جدول را به‌طور عمودی برید، دو قسمت بریده را از هم جدا کرد و لانتانیدها را در مکان مناسب خود جاگذاری کرد. این آرایش ، معمول نیست، زیرا جدول طویل می‌شود و نسخه‌برداری یا چاپ آن مشکل است.

همین نکات درباره عناصری با اعداد اتمی 89 تا 103 ملحوظ می‌شود. این عناصر را آکتینید یا آکتینوئید می‌نامند و در زیر لانتانوئیدها ، در ته جدول تناوبی جای دارند. آنها متعلق به دوره هفتم هستند و باید پس از آکتینیوم (Z=89) جاگذاری شوند. به استثنای دوره اول ، هر دوره با یک فلز قلیایی آغاز می‌شود و با یک گاز نجیب پایان می‌یابد. عنصر پیش از گاز نجیب ، در هر دوره کامل (به جز نخستین دوره) ، یک هالوژن که نافلزی بسیار واکنش پذیر است، جای دارد. این هالوژنها عبارتند از: فلوئور ، کلر ، برم ، ید و استاتین.

گروه

عناصری که در یک ستون عمودی جدول ظاهر می‌شوند، یک گروه یا خانواده نامیده می‌شوند. عناصر یک گروه ، خواص شیمیایی مشابهی دارند. سه گروهی که از آنها نام بردیم، گروههای گازهای نجیب ، فلزات قلیایی و هالوژنها هستند. هر گروه ، با عنوان خاص مشخص می‌شود که معمولا مرکب از یک عدد رومی است و به دنبال آن ، حرف A یا B می‌آید. اما برای مشخص کردن گروهها چند سیستم متداول است.

فلز

عنصری است که به‌طور کلی جلای خاصی دارد، گرما و الکتریسیته را به‌خوبی هدایت می‌کند و با کوبش ، بدون شکسته شدن به شکلهای گوناگون در می‌آید. اما نافلز ، عنصری است که جلای فلزی ندارد، رسانای ضعیفی برای گرما و الکتریسیته و در حالت جامد شکننده است. خواص شیمیایی فلزات با نافلزات نیز تفاوت دارد.

در حدود 80% عناصر شناخته شده ، فلز هستند. خط مورب پله‌وار جدول تناوبی ، مشخص کننده تقسیم تقریبی میان فلزات و نافلزات است. نافلزات در طرف راست این خط قرار می‌گیرند، اما این تقسیم‌بندی ، دقیق و کامل نیست. عناصر نزدیک به این خط ، گاهی شبه فلزات و نیمه فلزات نامیده می‌شوند. این عناصر ، خواصی میان فلزات و نافلزات دارند.

در یک دوره ، گستره ای از خواص متفاوت مشاهده می‌شود. هر دوره ، به استثنای دوره اول ، با یک فلز بسیار واکنش‌پذیر یعنی یک فلز قلیایی آغاز می‌شود. خواص عناصر بعدی ، از یک عنصر به عنصر دیگر تغییر می‌کند. خواص فلزی کاسته می‌شود و جای آن را خواص نافلزی می‌گیرد. هر دوره به جز دوره اول ، با یک نافلز بسیار واکنش‌پذیر یعنی یک هالوژن که یک گاز نجیب به دنبال آن می‌آید، پایان می‌پذیرد.