19KKalium

Kalium (lateinisch, von arabisch القلية, DMG al-qalya ‚Pflanzenasche‘) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol K (früher vereinzelt auch Ka) und der Ordnungszahl 19. Im Periodensystem steht es in der ersten Hauptgruppe bzw. der 1. IUPAC-Gruppe und zählt zu den Alkalimetallen.

In reiner Form ist Kalium ein silbergraues, sehr reaktives, sehr weiches, duktiles und ätzendes Metall. Durch Oxidation kann es bläulich oder gelblich aussehen. Kalium ist das siebthäufigste Element in der Erdhülle und kommt in zahlreichen Mineralen vor. Aufgrund seiner enormen Reaktionsfreudigkeit ist es in reiner Form in der Natur überhaupt nicht anzutreffen, auch wird es deshalb meistens in Mineralöl aufbewahrt.

Kalium ist ein essenzielles Mengenelement, welches viele Funktionen im menschlichen Körper ausführt. Die wichtigsten Nahrungsquellen für Kalium sind Obst und Gemüse. Reines Kalium wurde 1807 erstmals von Humphry Davy hergestellt. Auf der Erde kommen hauptsächlich die stabilen Isotope Kalium-39 und Kalium-41 vor. Das schwach radioaktive Isotop Kalium-40 kommt nur in Spuren vor, ist aber das häufigste Radionuklid im menschlichen Körper.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse39,0983 ±1·10-4
Atommasse39,0983 u

Atomradien

Radius (empirisch)227 pm
Radius (berechnet)243 pm
Kovalenter Radius203 ±12 pm
Van-der-Waals-Radius275 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationAr 4s1
Ionisierungsenergie(1.) 4,3406636 eV
(2.) 31,625 eV
(3.) 45,8031 eV
(4.) 60,917 eV
(5.) 82,66 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:8
n-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte0,856 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen4,594·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit2.000 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt336,7 K
Siedepunkt1.030 K
Flüssigkeitsbereich694 K
Kritischer Punkt2.223 K @ 16 MPa

Enthalpien

Schmelzenthalpie2,33 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie76,9 kJ·mol-1
Bindungsenergie89 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität757,8 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit100 W·m-1·K-1
Austrittsarbeit2,3 eV

Härten

Mohshärte0,4
Brinellhärte0,363 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Schubmodul1,3 GPa
Kompressionsmodul3,1 GPa

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit1,43·107 S·m-1
Widerstand7,499·10-8 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität2,08·10-5 cm3·mol−1 (298 K)

Chemische Eigenschaften

Basizitätstark basisch
Oxidationszustand-1, +1
Normalpotential-2,931 V (K+ + e- → K)

Elektronegativität

Pauling-Skala0,82
Sanderson-Skala0,45
Allred-Rochow-Skala0,91
Mulliken-Skala0,73
Allen-Skala0,734
Ghosh-Gupta-Skale2,002 eV
Boyd-Edgecombe-Skale0,99
Nagle-Skale0,84
Pearson-Skale2,42 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-körperzentriert
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Preis/kg12,85 ±1,5 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
3.000 ppb ≈ 3,01·1013 M☉
sunny
Sonne
4.000 ppb ≈ 7,95·1012 Mt
destruction
Meteorit
710.000 ppb ≈ 710 g
public
Erdkruste
1,5·107 ppb ≈ 4,15·108 Mt
water_drop
Ozeane
416.000 ppb ≈ 569 Mt
waves
Fließendes Gewässer
2.300 ppb ≈ 36,8 Gt
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Menschlicher Körper
2·106 ppb ≈ 140 g