ELEMENTDATEN
Position von Kalium im PSE

Kalium (OZ: 19)
I. Hauptgruppe
Alkalimetalle
Normalzustand
Feststoff - Metall
wachsweich, silbrig-weiß, kubisch-zentrierte Gitterstruktur
7440-09-7
19
39,0983
2,20

227,0 pm
133 (+1) pm
203 pm
Konfiguration [Ar] 4s
Oxidationszahlen 1
Ionisierungseng. 4,341
Dichte 0,86 g/cm³

0,82
0,9
2,42 eV

336.8 K
63,7 °C
1047.0 K
774 °C
Natürliche Isotope
K-39: 93,2581%, K-40: 0,0117%, K-41: 6,7302%
Entdeckung
1807
Davy
England
wachsweiches, silbrig-weißes Metall; kubisch-zentrierte Gitterstruktur

Kalium

Symbol: K
Ordungszahl: 19

I. Hauptgruppe (Alkalimetalle)

Namensbedeutung
Allgemein
Eigenschaften
Biologische Bedeutung
Isotope
Verwendung


Namensbedeutung

Der Name für Kalium leitet sich al kalja (arab.): Asche (eng.: potassium)

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Allgemein

Nachdem sich der Engländer Humphry Davy einige Zeit mit anderen Fragen auseinandersetzte, nahm er im Herbst 1807 seine galvanischen Arbeiten wieder auf. Er hatte sich zum Ziel gesetzt, 'Alkalien' in ihre Bestandteile zu zerlegen. Mittels elektrolytischer Spaltung gelang ihm der Nachweis von Kalium und kurz darauf der von Natrium.Natrium Kalium ist das häufigste Alkalimetall, an zweiter Stelle folgt Natrium. An der Bildung der Erdkruste ist es zu 2,5 Gewichtsprozent beteiligt. Aufgrund seiner hohen Reaktivität tritt es unter natürlichen Bedingungen niemals elementar auf. Es gibt eine Vielzahl von Kaliummineralien und -salzen; die wichtigsten sind: Kalifeldspat, Muskovit, Sylvin, Sylvinit, Schönit, Polyhalit, Langbeinit, Phlogopit, Glaserit, Kainit und Carnallit. Die größten Kalisalzlagerstätten befinden sich in den Vereinigten Staaten und in der GUS. Auch in Norddeutschland und in Frankreich kommen große Lagerstätten in Form von Salzstöcken vor. Im Meereswasser findet man große Mengen von gelösten Kalisalzen, der durchschnittliche Kaliumanteil im Meer beträgt ca. 2,6 Gewichtsprozent. Auch für Tiere und Pflanzen spielt Kalium eine wichtige Rolle.

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Eigenschaften

Kalium ist wachsweiches, silbrig-weißes Metall, das eine kubisch-zentrierte Gitterstruktur aufweist. Das Metall so weich, daß es sich bereits mit dem Messer scheiden läßt. Bei Kontakt der frischen Schnittstellen mit Luft bildet sich allerdings sofort eine Oxidschicht, so daß die metallische Reinform unter Laborbedingungen in Petroleum oder Paraffinöl aufbewahrt werden muß. Mit Wasser reagiert es unter Freisetzung von Wasserstoffgas, der mit violetter Flamme verbrennt. Kalium hat mit 64°C einen relativ niedrigen Schmelzpunkt; bei 774°C siedet es. Aufgrund seiner Elektronenkonfiguration hat Kalium stets die Oxidationszahl +1. Dies bedingt seine große Reaktivität. Kalium gehört zu den elektropositivsten Elementen und ist reaktiver als Natrium. Da Kalium sein Valenzelektron sehr leicht abgibt, ist es ein starkes Reduktionsmittel. Außerdem ist es ein guter thermischer und elektrischer Leiter. Kalium färbt die Flamme violett. − Die wichtigsten Kaliumverbindungen sind Kaliumchlorid, Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Kaliumnitrat, Kaliumiodid und Kaliumsulfat.

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Biologische Bedeutung

Kalium ist für alle Lebewesen essentiell. In tierischen Organismen spielt es bei der Erregungsleitung in den Nervenbahnen eine zentrale Rolle. Im Muskelgewebe des Menschen befinden sich 16.000 ppm Kalium. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen liegt zwischen 1400 und 7400 Milligramm. Für Pflanzen sind Kaliumverbindungen wichtige Nährstoffe. So spielen Kalium-Ionen bei der Regulierung der Spaltöffnungen, die dem Gasaustausch dienen, eine große Rolle.

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Isotope

Kalium hat drei stabile Isotope, von denen K-39 mit 93,25% am häufigsten ist. An zweiter Stelle folgt K-41 mit 6,73% und am seltensten ist K-40 mit 0,0117%. Kalium-40 ist ein primordiales Isotop mit einer extrem langen Halbwertszeit 1,28 Milliarden Jahren. Insgesamt 15 Radionuklide sind bekannt, die Halbwertszeiten zwischen 22 Stunden (K-43) und 175 Millisekunden (K-52) haben.

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Verwendung

Die Weltproduktion von Kalisalzen liegt bei einer jährlichen Fördermenge zwischen 25 und 50 Mio. Tonnen. Demgegenüber nimmt sich die Produktionsmenge metallischen Kaliums mit 200 Tonnen vergleichsweise gering aus. Dementsprechend sind die technischen Anwendungen metallischen Kaliums gering. Es wird fast ausschließlich in Legierungen mit in Kernreaktoren als Wärmeleiter eingesetzt. Von weit größerer Bedeutung sind die Verbindungen des Kaliums. Sie werden hauptsächlich als Düngemittel eingesetzt. Für landwirtschaftliche Zwecke werden mehr als 90% der gewonnenen Kalisalze eingesetzt.




Rutherford Online - Lexikon der Elemente 2006
Elementbeschreibungen: Kalium
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