Next-Gen

Glog Kalium

In Glogpedia

by dettejulafaber56abcf474412f
Last updated 1 year ago

Discipline:
Science
Subject:
Chemical Elements

Test Glog

Atoom nummer: 19Atoommassa: 39,098 uKookpunt:1038,7 KSmeltpunt: 336,5 KDichtheid:862 kg/m-3Symbool: K

Kalium

Natuurkundige Eigenschappen (Fysische eigenschappen)Op kamertemperatuur is kalium vast maar reageert het heftig met water. Daarom wordt kalium bewaard onder petroleum of minerale olie. Het smeltpunt ligt rond de 64 ˚C, het kookpunt is 1032 ˚K. De dichtheid is 0,862 g/cm3. De hardheid is 0,4 Mohs.

Algemeen Kalium is een zilverwit alkalimetaal met atoomnummer 19 en heeft een atoommassa van 39,098 u.Kalium is afgeleid van het Arabische woord al-qali, wat potas betekend. In het Engels wordt het Potassium genoemd. Afgeleid van het Nederlandse woord potas. Men verreeg kaliumcarbonaat vroeger door hout in een pot tot as te verbranden, potas dus.De meest voorkomende isotoop van kalium is 39K. Deze bevat 20 neutronen,19 protonen en 19 elektronen en heeft een elektronenconfiguratie van 2, 8, 8, 1. Andere natuurlijk voorkomende isotopen zijn 41K en het radioactieve 40K.

Potassium

Toepassing: LucifersEr wordt gedacht dat de Chinezen in 577 al de voorloper van de lucifer ontdekte. Deze zou waarschijnlijk hebben bestaan uit een staafje dennenhout doordrenkt met zwavel. De Romeinen zouden ook een soort lucifer hebben bedacht. Deze zou gemaakt zijn van houtsplinters in gesmolten zwavel. Een nadeel van deze lucifer was dat deze een vuurtje nodig had om te ontbranden. Niet echt handig dus. Rond 1530 werden een andere soort lucifers populair in Europa onder de naam zwavelstokjes. In 1805 vond Jean-Joseph-Louis Chancel de dompellucifer uit. De lucifer allumettes oxygenéés genaamd bestond uit een houten stokje met een kop bestaande uit zwavel en kaliumchloraat. Om hem te ontbranden moest het stokje worden ondergedompeld in zwavelzuur wat ook niet erg gebruiksvriendelijk was aangezien zwavelzuur erg gevaarlijk is.De Engelse drogist John Walker bedacht dat vuur zuurstof nodig heeft en ontdekte in 1827 een mengsel bestaande uit kaliumchloraat, antimoonsulfide en stijfsel dat ook wel slagsas word genoemd. Waarbij bij de verhitting van een van de stoffen zuurstof vrijkomt. Het mengsel zal ontbranden als het langs schuurpapier wordt gewreven. In het begin werd dit nog op karton aangebracht, maar al snel werd het op een houtje geplaatst.In 1828 was het eindelijk zover; koopman Samuel Jones gebruikte voor het eerst het woord lucifer. In 1832 werd door Charles Sauria een lucifer bedacht bestaande uit witte fosfor, kaliumchloraat, zwavel en gom. Maar snel bleek dat bij de verbranding van de witte fosfor giftige dampen vrijkwamen. De oplossing werd al snel gevonden: bij verhitting werd witte fosfor omgezet in rode fosfor, wat veel minder schadelijk is. Er was nog een probleem over. De lucifer werd al bij de kleinste wrijving ontstoken en kon dus ook onbedoeld worden aangestoken wat erg gevaarlijk was.In 1844 werd daarvoor de veiligheidslucifer uitgevonden door een Zweedse chemicus genaamd Gustaf Erik Pasch. De nieuwe lucifer bestond uit een kop van antimoonsulfide, mangaandioxide en kaliumchloraat. Het doosje waar deze lucifers inzaten bevatte een speciaal strijkvlak bestaande uit glaspoeder en rode fosfor waarmee de lucifer tot ontbranding gebracht kon worden. Onze huidige lucifer lijkt erg op die van G.E. Pasch, maar tegenwoordig is de giftige zwavel vervangen door een ijzer-fosforverbinding die tijdens de reactie ontleed tot ijzeroxide en fosfaat. De kop bevat nog steeds kaliumchloraat. Ook wordt tegenwoordig het stokje gemaakt van populierenhout, vroeger was dit dennenhout.

BereidingHet eerste kalium, gemaakt door Davy, ontstond via elektrolyse van gesmolten kaliumhydroxide(kaliloog/KOH). Elektrolyse is officieel uitgevonden door Faraday, de leerling van Davy. Bij elektrolyse wordt het te ontleden materiaal opgelost of gesmolten, zodat ionen vrij kunnen bewegen. Als er elektriciteit door wordt gevoerd ontstaat er een plus en min pool. Negatieve ionen worden naar de positieve pool getrokken. Positieve ionen worden naar de negatieve pool getrokken. Hierdoor worden twee stoffen gescheiden. Kalium wordt verkregen door kaliumcarbonaat te scheiden. Kalium is positief geladen en wordt daardoor naar de negatieve pool getrokken. Carbonaat is negatief en wordt dus naar de positieve pool getrokken.Kalium kan ook bereid worden door een reductie van gesmolten kaliumcarbonaat en ijzervijlsel in een ijzeren pot. Dit werd in 1808 bedacht door de franse scheikundige en natuurkundige Louis Joseph Gay-Lussac.Tegenwoordig zijn er ook andere manier om kalium te bereiden zoals :1.Het uitvoeren van een reductie van gesmolten kaliumchloride met natriumdamp bij 850 °C in een stikstofomgeving. 2.Het uitvoeren van een reductie van kaliumcarbonaat met koolstof bij 1100 °C: K2CO3 + 2 C -> 2 K + 3 CO3.Kaliumfluoride omzetten door middel van calciumcarbide:CaC2 + 2 KF -> CaF2 + 2 C + 2 K

ToepassingenKalium speelt een belangrijke rol in de productie van glas. Glas bestaat namelijk uit kalium- of natriumhoudend carbonaat, zware metalen als lood en SiO2.In combinatie met chloor wordt kaliumchloride in hoge concentratie gebruikt als dodelijke injectie, aangezien dit een hartstilstand kan veroorzaken. Ook wordt kaliumchloride gebruikt als bijvoorbeeld strooizout en zelfs smaakversterker. Voor mensen met een hoge bloeddruk is het gebruik van kaliumchloride als tafelzout te gebruiken aan te raden boven het gebruik van natriumchloride. Aangezien kalium de bloeddrukverhogende werking van natrium tegengaat.Kalium wordt in de vorm van kaliumchloraat gebruikt om een lucifer te laten branden. Daarbij wordt door fosfor op het strijkvlak de reactie tussen zwavel en kaliumchloraat op gang.Kalium wordt als legering met natrium gebruikt om warmte in bijvoorbeeld kerncentrales te transporteren. Als er ook nog cesium wordt toegevoegd ontstaat er een legering met het laagst bekende smeltpunt van -78 °C.Ook kan kalium in combinatie met bijvoorbeeld sulfaat en nitraat gebruikt worden als kunstmest. Het zorgt dan voor onder andere de kleur en de groei van planten. Ook kan het de plant helpen beschermen tegen ziektes.Zowel kaliumchloride, kaliumjodide en kaliumbromide worden gebruikt in lenzen. Aangezien ze alle drie infraroodstralen doorlaten. Het zout moet dan wel heel zuiver zijn.Kaliumsuperoxide (KO2) heeft de eigenschap dat het CO2 kan binden en tegelijkertijd zuurstof kan vrijmaken. 4 KO2 + 2 CO2  2 K2CO3 + 3 O2Hierdoor wordt het vaak gebruikt in gasmaskers voor bijvoorbeeld brandweerlieden en mijnwerkers.Kalium is een van de mineralen die het lichaam nodig heeft. Het mineraal heeft een verlagende uitwerking op het bloeddrukverhogende effect van natrium. Kalium wordt gebruikt als vervanger van natrium in dieetzout. Het speelt een rol in de geleiding van zenuwprikkels. Verder speelt kalium een rol voor het regelen van de vochtbalans en de bloeddruk. De concentratie van natrium is in de cel lager en van kalium juist hoger. Buiten de cel is dit andersom. Dit verschil wordt actief in stand gehouden. Hierdoor is er sprake van een elekrische potentiaal waardoor signalen kunnen worden doorgegeven of om spier- en kliercellen te activeren.Nieraandoeningen kunnen de balans verstoren. Een te laag kaliumgehalte in het bloed kan lijden tot spierzwakte. Een te hoog kaliumgehalte juist tot overprikkeling van spieren. Bijvoorbeeld de hartspier wat ritmestoornissen en zelfs een stilstand tot gevolg kan hebben.

OntdekkingGeorg Ernst Stahl was in 1702 de eerste die een verschil tussen natriumcarbonaat (soda) en kaliumcarbonaat (potas) vermoedde. In 1736 kon Henri Louis Duhamel du Monceau aantonen dat er een verschil was tussen kaliloog (KOH) en natronloog (NaOH). Humphry Davy was in 1807 de eerste die kalium wist te isoleren. En is daardoor de ontdekker van kaliumGeorg Ernst Stahl was een Duitse scheikundige, geneeskundige en filosoof en leefde tussen 1659 en 1734. In 1687 werd hij arts. In 1694, een jaar nadat hij zich bij de Universiteit van Halle voegde, werd hij professor geneeskunde.Henri Louis Duhamel du Monceau was een Franse wetenschapper, marine-ingenieur en plantkundigen leefde van 1700 tot 1782. Op jonge leeftijd vond hij de oplossing voor een ziekte die de saffraanplant bedreigde. Door deze uitvinding kreeg hij toegang tot de Acedémie des Sciences, waar hij meer onderzoeken kon verrichten. Door experimenten waaruit hij het verband tussen de groei van botten en de groei bomen kon verklaren. Kon hij later ook bewijzen dat er een verschil was tussen kalium en natrium.Humphry Davy was een Brits scheikundige die van 1778 tot 1829 leefde. Hij besloot op jonge leeftijd de kant van geneeskunde op te gaan. Maar bedacht zich een aantal jaar later en besloot toch te interesseren voor scheikunde. In 1802 werd hij benoemd tot professor chemie in het Verenigd Koninkrijk. Na zijn dood werkte zijn leerling Michael Faraday zijn ideeën verder uit. Hij werd veel invloedrijker en beroemder dan Davy ooit was.

Humphry Davy

Door Dette Faber


Comments

    There are no comments for this Glog.