原子序数 19 · 碱金属
钾 K
别名: Potassium
钾是一种柔软的银白色碱金属,与水的反应比钠还要剧烈。作为钾离子,它是每一个活细胞所必需的,控制着神经信号和心律;钾盐也是化肥三大主要养分之一。
主要性质
| 原子序数 | 19 |
|---|---|
| 原子量 | 39.098 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 碱金属 |
| 族 | 1 |
| 周期 | 4 |
| 区 | s |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 336.53 K (63.4 °C) |
| 沸点 | 1032 K (758.9 °C) |
| 密度 | 0.89 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 0.82 |
| 原子半径(范德华半径) | 275 pm |
| 第一电离能 | 4.341 eV |
| 电子亲和能 | 0.501 eV |
| 氧化态 | +1 |
| 发现 | 1807 |
电子排布
- 简写
- [Ar]4s1
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 8 · 1
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
钾碱(potash)是把木灰泡在水中、再在铁锅里把溶液熬干后得到的残留物,几百年来一直被用于制造肥皂和玻璃。化学家无法分解它;到18世纪后期,有人怀疑它是某种未知金属的化合物。
1807年10月,汉弗里·戴维 让一组强大的伏打电池的电流通过稍微润湿的苛性钾(氢氧化钾)。负极上生成了一颗颗金属小球,有些一出现就燃起火焰。这是人类首次用电解法分离出金属。据他的助手回忆,戴维高兴得在实验室里手舞足蹈。几天后,他又用同样的方法分离出了钠。
名称由来
戴维以其来源化合物 钾碱(potash)为这种新金属命名,这个词字面意思是“收集在锅里的灰”。元素符号 K 来自 kalium,这是德语和许多其他语言中使用的名称,源于阿拉伯语al-qali(“植物灰”),“碱”(alkali)一词也由此而来。中文“钾”以金字旁加“甲”字,取kalium首音节的读音。
主要用途
- 化肥:开采出的钾绝大部分以氯化钾的形式施用于农田,促进作物生长。
- 化工:氢氧化钾用于软皂、碱性电池和生物柴油的生产。
- 食品:氯化钾用作食盐替代品,钾的化合物也用作添加剂和防腐剂。
- 炸药与烟花:硝酸钾是火药的成分之一,高氯酸钾是烟花中的氧化剂。
- 玻璃:钾的化合物用于制造特种玻璃,包括一些智能手机屏幕玻璃——它们通过把钠离子置换为钾离子而得到强化。
同位素
天然钾含有两种稳定同位素 钾-39(约93.3%)和 钾-41(约6.7%),以及微量的放射性 钾-40(约0.012%)。钾-40的半衰期约 12.5亿年,其中一部分衰变成氩-40,这是岩石钾-氩测年法的基础。由于钾是必需元素,每个人体内都含有一些钾-40,它是我们体内天然放射性的主要来源之一。
日常生活中
钾离子集中在细胞内部,细胞内的钾与细胞外的钠之间的浓度差,使神经得以放电、心脏得以规律跳动。土豆、豆类、绿叶蔬菜、香蕉和果干都富含钾。血钾过低或过高都可能扰乱心律,因此肾病患者往往需要注意钾的摄入。
金属钾保存在油中,它一接触水就会起火。
小知识
- 金属钾比水还轻,密度约为0.89 g/cm³,熔点约为336 K(63 °C)。
- 钾盐会使火焰呈淡紫色。
- 香蕉中少量的钾-40常被当作衡量微小辐射剂量的非正式参照。
同族元素 (1)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。