العدد الذري 19 · فلز قلوي
بوتاسيوم K
أسماء أخرى: Potassium
البوتاسيوم فلز قلوي طري فضي يتفاعل مع الماء بعنف أشد من الصوديوم. وهو في صورة أيون البوتاسيوم ضروري لكل خلية حية، إذ يضبط الإشارات العصبية ونظم القلب، وأملاحه أحد العناصر الغذائية الرئيسية الثلاثة في الأسمدة.
الخصائص الرئيسية
| العدد الذري | 19 |
|---|---|
| الكتلة الذرية | 39.098 (الكتلة الذرية القياسية المختصرة وفق CIAAW 2024) |
| الفئة | فلز قلوي |
| المجموعة | 1 |
| الدورة | 4 |
| الفئة المدارية | s |
| الحالة (25 °C، 1 atm) | صلب |
| درجة الانصهار | 336.53 K (63.4 °C) |
| درجة الغليان | 1032 K (758.9 °C) |
| الكثافة | 0.89 g/cm³ |
| السالبية الكهربائية (باولنغ) | 0.82 |
| نصف القطر الذري (فان دير فالس) | 275 pm |
| طاقة التأين الأولى | 4.341 eV |
| الألفة الإلكترونية | 0.501 eV |
| حالات الأكسدة | +1 |
| سنة الاكتشاف | 1807 |
التوزيع الإلكتروني
- مختصر
- [Ar]4s1
- كامل
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
- الإلكترونات في كل غلاف
- 2 · 8 · 8 · 1
مخطط المدارات
الموقع في الجدول
الاكتشاف
استُخدمت البوتاس، وهي الراسب المتبقي بعد نقع رماد الخشب في الماء وغلي المحلول في أوانٍ حديدية، قرونًا في صنع الصابون والزجاج. ولم يستطع الكيميائيون تفكيكها، وبحلول أواخر القرن الثامن عشر شكّ بعضهم في أنها مركب لفلز مجهول.
في أكتوبر 1807 أمرّ همفري ديفي تيارًا من بطارية فولتية قوية في البوتاس الكاوية (هيدروكسيد البوتاسيوم) المرطبة قليلًا. فتكونت كريات صغيرة من الفلز عند القطب السالب، واشتعل بعضها فور ظهوره. كان أول فلز يُعزل بالتحليل الكهربائي على الإطلاق. وتروي شهادة مساعده أن ديفي ابتهج حتى راح يرقص في أرجاء المختبر. وبعد أيام عزل الصوديوم بالطريقة نفسها.
أصل التسمية
سمّى ديفي الفلز الجديد باسم البوتاس (potash)، المركب الذي استُخرج منه، وهي كلمة تعني حرفيًا الرماد المجموع في الأواني (pot + ash). أما الرمز K فيأتي من kalium، الاسم المستخدم في الألمانية ولغات أخرى كثيرة، وهو مشتق من الكلمة العربية «القِلْي» أي رماد النباتات، التي أعطتنا أيضًا كلمة alkali (القلوي).
أهم الاستخدامات
- الأسمدة: تُنثر الغالبية العظمى من البوتاسيوم المستخرج، ومعظمه في صورة كلوريد البوتاسيوم، على الحقول لدعم نمو المحاصيل.
- الكيماويات: يُستخدم هيدروكسيد البوتاسيوم في الصابون اللين والبطاريات القلوية وإنتاج الديزل الحيوي.
- الغذاء: يُستخدم كلوريد البوتاسيوم بديلًا للملح، وتعمل مركبات البوتاسيوم إضافات ومواد حافظة.
- المتفجرات والألعاب النارية: نترات البوتاسيوم مكوّن من مكونات البارود، وبيركلورات البوتاسيوم مؤكسد في الألعاب النارية.
- الزجاج: تساعد مركبات البوتاسيوم على صنع أنواع خاصة من الزجاج، منها زجاج بعض شاشات الهواتف الذكية الذي يُقسّى باستبدال أيونات البوتاسيوم بأيونات الصوديوم.
النظائر
يحتوي البوتاسيوم الطبيعي على نظيرين مستقرين، البوتاسيوم-39 (نحو 93.3 في المئة) والبوتاسيوم-41 (نحو 6.7 في المئة)، إضافة إلى أثر من البوتاسيوم-40 المشع (نحو 0.012 في المئة). وعمر النصف للبوتاسيوم-40 نحو 1.25 مليار سنة، ويضمحل جزئيًا إلى الأرغون-40، وهذا أساس تأريخ الصخور بالبوتاسيوم-أرغون. ولأن البوتاسيوم ضروري، فكل جسم بشري يحتوي على شيء من البوتاسيوم-40، ما يجعله أحد المصادر الرئيسية للنشاط الإشعاعي الطبيعي في داخلنا.
في الحياة اليومية
تتركز أيونات البوتاسيوم داخل الخلايا، والفرق بين البوتاسيوم في الداخل والصوديوم في الخارج يسمح للأعصاب بإطلاق إشاراتها وللقلب بالخفقان بانتظام. والبطاطس والبقوليات والخضروات الورقية والموز والفواكه المجففة مصادر غنية به. ونقص البوتاسيوم في الدم وزيادته كلاهما قد يضطرب بهما نظم القلب، لذا يحتاج مرضى الكلى غالبًا إلى مراقبة ما يتناولونه منه.
يُحفظ فلز البوتاسيوم تحت الزيت، فهو يشتعل عند ملامسة الماء.
هل تعلم؟
- فلز البوتاسيوم أقل كثافة من الماء، نحو 0.89 g/cm³، وينصهر عند نحو 336 K (63 °C).
- تلوّن أملاح البوتاسيوم اللهب باللون الليلكي.
- كثيرًا ما تُستخدم الكمية الصغيرة من البوتاسيوم-40 في الموزة مرجعًا غير رسمي لجرعات الإشعاع الضئيلة.
المجموعة نفسها (1)
مصادر البيانات · الخصائص: PubChem Periodic Table (بيانات عامة من NIH/NLM الأمريكية) · الكتل الذرية: الكتل الذرية القياسية المختصرة CIAAW 2024 · الأسماء: Wikidata (CC0)، والأسماء الكورية وفق الجمعية الكيميائية الكورية. تاريخ الاسترجاع 2026-09-23.