Валентность калия
Общие сведения о валентности калия
В виде простого вещества калий представляет собой серебристо-белый металл. Имеет объемно-центрированную кристаллическую решетку. Плотность калия невелика (легче воды) – 0,86 г/см3. Температуры кипения и плавления также невысоки (63,6oС и 760oС, соответственно). Мягкий, легко режется ножом. На воздухе калий быстро окисляется, образуя рыхлые продукты взаимодействия.
Валентность калия в соединениях
Калий — находится в четвертом периоде в IA группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Порядковый номер равен 19. В ядре атома калия содержится 19 протонов и 20 нейтронов (массовое число равно 39). В атоме калия есть четыре энергетических уровня, на которых находятся 19 электронов (рис. 1).
Рис. 1. Строения атома калия.
Электронная формула атома калия в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p63s23p64s1.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
Наличие одного единственного неспаренного электрона свидетельствует о том, что калий проявляет валентность I в своих соединениях (KI2O, KIOH, KICl, KINO3 и т.д.). Валентность калия постоянная.
Примеры решения задач
| Задание | В соединении калия с кислородом массовая доля металла составляет 44,8%. Определите простейшую формулу соединения. |
| Решение | Допустим, что формула соединения калия с кислородом имеет вид KxOy. Количество атомов каждого элемента в молекуле пропорционально следующему отношению:
x :y = ω (K)/Ar(K) : ω (O)/Ar(O). Массовая доля кислорода в оксиде равна: ω (O) = 100% — ω (K) = 100% — 44,8% = 55,2%. Тогда, x :y = 44,8/39 : 55,2/16; x :y = 1,15 : 3,45; x :y = 1: 2. Следовательно, формула оксида серы имеет вид KO2 – это надпероксид калия. |
| Ответ | KO2 –надпероксид калия. |
| Задание | Вычислите массу гидроксида калия, который требуется для приготовления раствора щелочи объемом 20 мл (массовая доля KOH 20%, плотность 1,22 г/мл). |
| Решение | Найдем массу раствора гидроксида калия:
msolution =Vsolution × ρ; msolution = 20 × 1,22 = 24,4 г. Тогда, масса гидроксида калия, который требуется для приготовления щелочи будет равна: ω = msolute / msolution × 100%; msolute = ω / 100% ×msolution; msolute (KOH) = ω (KOH) / 100% ×msolution; msolute (KOH) = 20 / 100% × 24,4 = 4,48 г. |
| Ответ | Масса гидроксида калия 4,48 г. |
