Уравнение хлорид калия с водой

Хлорид калия: способы получения и химические свойства

Хлорид калия KCl — соль щелочного металла калия и хлороводородной кислоты. Белое вещество, плавится и кипит без разложения. Умеренно растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 74,55; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 1, 984; t_пл = 770º C; t_кип = 1430º C;

Способ получения

1. Хлорид калия можно получить путем взаимодействия калия и разбавленной хлороводородной кислоты, образуются хлорид калия и газ водород:

2K + 2HCl = 2KCl + H₂↑.

2. При комнатной температуре, в результате взаимодействия калия и хлора, образуется хлорид калия:

2K + Cl₂ = 2KCl

3. Концентрированный раствор гидроксида калия реагирует с концентрированным раствором хлорида аммония при кипении. При этом образуются хлорид калия, газ аммиак и вода:

4. Разбавленная хлороводородная кислота реагирует с гидроксидом калия . Взаимодействие хлороводородной кислоты с гидроксидом калия приводит к образованию хлорида калия и воды:

KOH + HCl = KCl + H₂O

5. В результате взаимодействия сульфата калия и хлорида бария образуется сульфат бария и хлорид калия:

6. Карбонат калия взаимодействует с разбавленной соляной кислотой , образуя хлорид калия, углекислый газ и воду:

Качественная реакция

Качественная реакция на хлорид калия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:

1. При взаимодействии с нитратом серебра , хлорид калия образует нитрат калия и осадок хлорид серебра:

KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl↓

Химические свойства

1. Хлорид калия вступает в реакцию со многими сложными веществами :

1.1. Хлорид калия взаимодействует с кислотами :

Хлорид калия в твердом состоянии при кипении реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата калия и газа хлороводорода:

1.2. Хлорид калия способен вступать в реакцию с многими солями :

1.2.1. Твердый хлорид калия реагирует с концентрированной и горячей серной кислотой и твердым перманганатом калия . Взаимодействие хлорида калия с перманганатом калия и серной кислотой приводит к образованию сульфата марганца, сульфата калия, газа хлора и воды:

1.2.2. Хлорид калия взаимодействует с гидросульфатом калия при температуре 450–700º C . При этом образуются сульфат калия и хлороводородная кислота:

1.2.3. При взаимодействии концентрированного раствора хлорида калия и насыщенного перхлората натрия выделяются перхлорат калия и хлорид натрия:

KCl + NaClO₄ = KClO₄↓ + NaCl

Свойства калия и его взаимодействие с водой

Почему его нельзя хранить на открытом воздухе

Калий — девятнадцатый элемент периодической таблицы Менделеева, относится к щелочным металлам. Это простое вещество, которое при нормальных условиях пребывает в твердом агрегатном состоянии. Закипает калий при температуре 761 °С. Температура плавления элемента — 63 °С. Калий имеет серебристо-белую окраску с металлическим блеском.

Химические свойства калия

Калий — элемент, обладающий высокой химической активностью, поэтому его нельзя хранить на открытом воздухе: щелочной металл моментально вступает в реакцию с окружающими веществами. Этот химический элемент относится к I группе и IV периоду таблицы Менделеева. Калий обладает всеми характерными для металлов свойствами.

Он взаимодействует с простыми веществами, к которым относятся галогены (бром, хлор, фтор, иод) и фосфор, сера, азот и кислород. Взаимодействие калия с кислородом называется окислением. В течение этой химической реакции кислород и калий расходуются в молярном соотношении 4:1, в результате чего образуется оксид калия в количестве двух частей. Такое взаимодействие можно выразить уравнением реакции:

Во время горения калия наблюдается пламя ярко-фиолетового цвета.

Такое взаимодействие считается качественной реакцией на определение калия. Реакции калия с галогенами называются в соответствии с названиями химических элементов: это фторирование, иодирование, бромирование, хлорирование. Такие взаимодействия являются реакциями присоединения. Пример — реакция между калием и хлором, в результате которой образуется хлорид калия. Для проведения такого взаимодействия берут два моля калия и один моль хлора. В результате образуется два моля калия:

При горении на открытом воздухе калий и азот расходуются в молярном соотношении 6:1. В результате такого взаимодействия образуется нитрид калия в количестве двух частей:

Соединение представляет собой кристаллы зелено-черного цвета. С фосфором калий реагирует по такому же принципу. Если взять 3 моля калия и 1 моль фосфора, получится 1 моль фосфида:

Калий реагирует с водородом, образуя гидрид:

Все реакции присоединения происходят при высоких температурах

Взаимодействие калия со сложными веществами

К сложным веществам, с которыми вступает в реакцию калий, относятся вода, соли, кислоты и оксиды. Так как калий — активный металл, он вытесняет атомы водорода из их соединений. Пример — реакция, происходящая между калием и соляной кислотой. Для ее проведения берется по 2 моля калия и кислоты. В результате реакции образуется 2 моля хлорида калия и 1 моль водорода:

2К + 2НСІ = 2КСІ + Н₂

Более детально стоит рассмотреть процесс взаимодействия калия с водой. Калий бурно взаимодействует с водой. Он движется по поверхности воды, его подталкивает выделяющийся водород:

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑

В ходе реакции в единицу времени выделяется много тепла, что приводит к воспламенению калия и выделяющегося водорода. Это очень интересный процесс: при контакте с водой калий мгновенно воспламеняется, фиолетовое пламя потрескивает и быстро передвигается по поверхности воды. В конце реакции происходит вспышка с разбрызгиванием капель горящего калия и продуктов реакции.

Основной конечный продукт реакции калия с водой — гидроксид калия (щелочь). Уравнение реакции калия с водой:

4K + 2H₂O + O₂ = 4KOH

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно!

При неправильном проведении эксперимента можно получить ожог щелочью. Для реакции обычно используют кристаллизатор с водой, в который помещают кусочек калия. Как только водород прекращает горение, многие хотят заглянуть в кристаллизатор. В этот момент происходит завершающая стадия реакции калия с водой, сопровождающаяся слабым взрывом и разбрызгиванием образовавшейся горячей щелочи. Поэтому в целях безопасности стоит держаться на некотором расстоянии от лабораторного стола, пока реакция не завершится полностью. Здесь вы найдете самые зрелищные опыты, которые можно проводить с детьми дома.

Строение калия

Атом калия состоит из ядра, в котором содержатся протоны и нейтроны, и электронов, вращающихся вокруг него. Количество электронов всегда равно количеству протонов, находящихся внутри ядра. При отсоединении электрона или при присоединении к атому он перестает быть нейтральным и превращается в ион. Ионы делятся на катионы и анионы. Катионы обладают положительным зарядом, анионы — отрицательным. При присоединении к атому электрона он превращается в анион; если же один из электронов покидает свою орбиту, нейтральный атом превращается в катион.

Порядковый номер калия в периодической таблице Менделеева — 19. Значит, протонов в ядре химического элемента находится тоже 19. Вывод: электронов вокруг ядра расположено 19. Количество протонов в структуре атома определяется так: от атомной массы отнять порядковый номер химического элемента. Вывод: в ядре калия находится 20 протонов. Калий принадлежит к IV периоду, имеет 4 «орбиты», на которых равномерно располагаются электроны, пребывающие в постоянном движении. На первой «орбите» расположены 2 электрона, на второй — 8; на третьей и на последней, четвертой «орбите», вращается 1 электрон. Этим объясняется высокий уровень химической активности калия: его последняя «орбита» не заполнена полностью, поэтому элемент стремится соединиться с другими атомами. В результате электроны последних орбит двух элементов станут общими.

Хлорид калия: описание, свойства инструкция, применение

Хлорид калия – это химическое соединение, принадлежащее к классу неорганических веществ. Оно представляет собой среднюю калиевую соль соляной кислоты.

Препарат не имеет абсолютно никакого запаха. В естественном виде его можно обнаружить в качестве достаточно крупных твердых минералов сильвина и карналлита (помимо основного вещества, в них могут содержаться дополнительные примеси), калийная соль является одной из составляющих сильвинита.

Вещество выглядит как белый гранулированный порошок из небольших кристалликов, не имеющих запаха. На вкус порошок горько-соленый, близкий к обычной соли.

Наибольшую популярность вещество получило в фармакологии и в сфере сельского хозяйства, где его активно применяют для обработки почвы. Лекарства, включающие в свой состав калиевую соль, назначают при обнаружении проблем с сердцем, отравлении некоторыми лекарственными препаратами и в случае дефицита калия, проявляющегося общей сонливостью, слабостью и болями в мышцах.

У данного вещества есть и другие методы применения, например, иногда на его кристаллах формируют голограммы; его используют в ходе ремонта скважин и даже применяют как один из компонентов инъекции, которую вводят заключенным в Соединенных Штатах во время смертной казни.

Что такое хлорид калия

Хлорид калия – это простое неорганическое соединение, известное также как калийная соль или сильвин. Соединение выглядит как однородный белый порошок с различимыми кристаллами. Для него характерен белый или светло-серый цвет, полное отсутствие запаха и неприятный горько-соленый вкус. Визуально калийная соль напоминает сахар.

Кристаллы хлорида калия с легкостью растворяются в обычной воде. В спиртовой среде и в ацетоне добавка остается неизменной.

Хлорид калия доступен не только в химических лабораториях – в природе его можно встретить в виде крупных натуральных минералов. Кроме того, данное вещество входит в состав сильвинита, который иногда используют для получения пищевой добавки. Производство возможно и в лабораторных условиях посредством смешивания различных компонентов в различных условиях.

Формула хлорида калия и его свойства

Формула хлорида калия: KCl.

Калийная соль прекрасно растворяется в воде, но остается в кристаллическом состоянии при попадании в уксус, этиловый и метиловый спирт.

Хлорид калия неспособен образовывать кристаллогидраты.

Хлорид калия не склонен к возгоранию. По степени негативного воздействия на человека и окружающую среду он принадлежит к 3 классу.

Калийная соль не провоцирует ускорение образования ржавчины.

В международной классификации вещество указывается под индексом Е508.

Физические свойства хлорида калия

Химические свойства хлорида калия

При попадании в воду калийная соль распадается на составляющие ионы.

Рассматриваемое вещество способно вступать в реакции с концентрированными растворами сильных минеральных кислот и хлорнокислого калия.

KCl + NaClO₄= KClO₄↓ + NaCl (t = 10 ˚C)

В ходе разложения расплава калийной соли на катоде калия наблюдается образования калия, а на аноде хлора – пузырьков. Вещество превращается в газ и выветривается.

Получение хлорида калия

Существует несколько способов получения вещества, среди которых наиболее часто прибегают к следующим:

Получение калийной соли посредством смешивания калия с разбавленной соляной кислотой, в результате образуется, собственно, хлорид калия и выделяется водород в газообразном состоянии.

2K + 2HCl → 2KCl + H₂↑

В нормальных условиях возможно получение хлорида калия посредством смешивания всего двух компонентов:

Получить калийную соль в лабораторных условиях можно в процессе смешивания каустического поташа с концентрированным раствором нашатыря. Для правильного протекания реакции важно поддерживать кипение смеси, в результате выделятся хлорид калия, аммиак в газообразном состоянии и обычная вода:

При добавлении гидроксида калия в хлороводородную кислоту можно получить калийную соль и воду:

KOH + HCl → KCl + H₂O

Получить хлорид калия можно посредством смешивания сульфата калия и хлорида бария, в результате реакции образуются сульфат бария и хлорид калия:

Реакции с хлоридом калия

Вещество с легкостью вступает в реакции с натрием и различными его соединениями. Так, например, калийная соль с легкостью реагирует с натрием при температуре в диапазоне от 760 до 890˚С:

KCl + Na → K + NaCl

Калийная соль легко реагирует с нитритом натрия с образованием калиевой соли азотистой кислоты и натриевой соли соляной кислоты:

Хлорид калия вступает в реакцию с хлоридом цинка, по завершении реакции образуется тетрахлорцинкат калия:

Аналогичным образом протекает реакция с хлористым алюминием.

То же можно сказать и про взаимодействие с хлоридом палладия. Для протекания реакции необходим концентрированный раствор рассматриваемого соединения:

Калийная соль вступает в реакцию с хлорным железом в присутствии воды, в результате образуется сложное вещество – пантахлороакваферрат калия. Для правильного протекания реакции необходимо использование концентрированных реактивов:

Допустимые нормы приема хлорида калия, дозировка

В лекарственных целях препараты на основе хлорида калия применяют в случае обнаружения проблем с сердцем. Медицинское средство вводят внутривенно капельно, предварительно разбавив его до получения изотонического раствора с концентрацией хлорида калия 4 мг/мл. Раствор хлорида калия вводят со скоростью 20-30 капель в минуту. За один раз допускается введение не более 100 мл лекарственного раствора хлорида калия. В случае необходимости сделать повторную капельницу, нужно развести концентрированный препарат аналогичным образом. Стоит отметить, что в сутки допускается вводить не более 300-500 мл раствора хлорида калия.

Для внутривенного введения готовят раствор в пропорции 2,5 г калийной соли на 500 мл изотонического раствора хлорида натрия концентрацией 0,9 %, его можно заменить 5% раствором декстрозы.

В профилактических целях для предотвращения развития заболеваний сердечной мышцы специалисты советуют готовить раствор из 2-2,5 граммов калийной соли с 500 мл 5-10% декстрозы.

Сферы применения хлорида калия

Хлорид калия применяется во многих сферах. Он выступает и в роли лекарственного препарата, широко применяется в производстве продуктов питания и в сельском хозяйстве, где он необходим для обработки почвы.

Фармакология

В качестве одного из компонентов лекарственных препаратов хлорид калия способен активировать важные цитоплазматические ферменты, а также нормализовать осмотическое давление, регулировать процесс усвоения белка, оказывая положительное воздействие на состояние мышц. Кроме того, калийная соль отвечает за правильность функционирования нервной системы и передачи импульсов.

В малых дозах калийная соль способна расширять коронарные сосуды, а в больших, наоборот, сужать. При попадании в организм калий способен снижать вероятность развития заболеваний сердечной мышцы, вызванных воздействием токсических гликозидов.

Попадая в человеческий организм в составе таблеток, калийная соль медленно высвобождается по всей длине желудочно-кишечного тракта. Вещество с легкостью усваивается в любых количествах. Распределение калия между всеми системами организма продолжается в течение 8 часов.

Лекарственные препараты, включающие в свой состав хлорид калия, наиболее часто назначают при гипогликемии (она может возникнуть на фоне сахарного диабета, диареи или рвоты), во время лечения и профилактики дигиталисной интоксикации, а также в целях профилактики аритмии.

В разумных количествах хлорид калия способствует нормализации кислотно-щелочного баланса, восполняет недостаток калия в организме. Регулярный прием лекарственных препаратов помогает транспортировке незаменимых аминокислот и правильной передаче нервных импульсов.

Хлорид калия в пищевой промышленности

Наиболее часто пищевая добавка E508 применяется в процессе изготовления кондитерских изделий и молочной продукции. E508 выполняет роль стабилизатора в составе сухого и сгущенного молока, сливок и подобных им продуктов.

Встретить калийную соль можно в составе диетических продуктов – пищевая добавка отвечает за создание питательной среды благоприятной для роста дрожжевых культур.

Хлорид калия в сельском хозяйстве

Распространен хлорид калия и серди тех, кто имеет дело с садоводством и земледелием – он входит в состав длинного перечня калийных удобрений. Они необходимы для повышения урожайности, для повышения качественных характеристик выращиваемых плодов. Удобрения на основе калийной соли способствуют повышению сопротивляемости растений длинному перечню заболеваний, повышают срок хранения плодов и их устойчивость в процессе транспортировки. Кроме того, удобрения повышают вкусовые и эстетические характеристики урожая.

Прочие способы применения хлорида калия

Добавка часто применяется в ходе бурения и ремонта скважин.

На кристаллах соли возможно создание объемных трехмерных изображений.

Американцы применяют соль как один из компонентов инъекции, которую вводят заключенным, приговоренным к смертной казни.

Влияние хлорида калия на организм человека

Хлорид калия легко усваивается организмом человека из кишечника, аналогичным образом происходит выведение остаточных веществ. Калийная соль полностью безопасна для человеческого организма.

Калийная соль несет больше пользы, чем вреда для здоровья. Так, в разумных объемах хлорид калия оказывает положительной воздействие на работу сердечной мышцы, нормализует кислотно-щелочной баланс и обеспечивает правильность проведения нервных импульсов в теле.

Польза от употребления хлорида калия

Калийная соль полностью безопасна для человеческого организма, впрочем, полезных свойств сама по себе она тоже не имеет – добавка оказывает положительное воздействие только в составе лекарственных препаратов.

Существуют сведения о том, что в умеренных количествах хлорид калия способен нормализовать кислотность в желудке и возобновлять концентрацию минералов в организме. Добавка принимает активное участие в синтезе белка и метаболизме аминокислот. Благодаря калиевой соли обеспечивается правильная передача импульсов, мышцы правильно сокращаются.

Хлорид калия является частым компонентом лекарств, чье действие направлено на улучшение работы сердечной мышцы. Минимальные дозировки препарата расширяют сосуды сердца, а максимальные – сужают.

Вред от употребления хлорида калия

Рассматриваемая добавка хоть и представляет собой синтетический продукт, не несет вреда организму. Калийная соль не обладает длинным перечнем опасных свойств: соединение не провоцирует заболеваний и аллергических реакций.

Несмотря на относительную безвредность, калийная соль не рекомендуется к употреблению тем, кто имеет гиперчувствительность к ней, а также хроническую или острую почечную недостаточность. Специалисты не рекомендуют применять препараты, включающие в свой состав хлорид калия, тем, у кого диагностирована блокада сердца, а также тем, кто лечится калийсберегающими диуретиками.

Влияние калийной соли на беременных не установлено.

Инструкция по применению хлорида калия

В медицинских целях хлорид калия используют как раствор для внутривенных инъекций – его назначают при тяжелых отравлениях и сильной рвоте, при диарее и в случае острой нехватки калия в организме. Для инъекций делается раствор хлорида калия, разводят 50 миллилитров препарата 450 миллилитрами воды, вводят внутривенно из расчета 20-30 капель в минуту.

Дозировка калийной соли, применяемая для инъекций, определяется врачом в зависимости от состояния здоровья пациента.

Хлорид калия, как один из компонентов блюд, необходим для нормализации кислотно-щелочного баланса, а также как средство для восполнения дефицита калия у людей, принадлежащих к разным возрастным группам. Вещество принимает активное участие в транспортировке незаменимых аминокислот.

Класс опасности хлорида калия

Калийная соль принадлежит к 3 классу опасности – то есть, к веществам, которые не способны принести вред организму при условии соблюдения норм их употребления, однако могут вызывать негативные реакции при неправильном обращении с ними. Так, при попадании частичек хлорида калия на пораженные участки кожи, значительно замедляется процесс заживления. На неповрежденные кожные покровы калийная соль не оказывает негативного воздействия.

Предельно допустимой концентрацией вещества в воздухе рабочей зоны считается 5 мг/м 3 , а его предельно допустимая концентрация в почве – 560 мг/кг грунта.

Калийная соль полностью пожаро- и взрывобезопасна, она не образует токсичных соединения в воздухе. К классу коррозионных веществ данное соединение также не принадлежит.

Транспортировка хлорида калия должна производиться насыпью или в упакованном виде. Перевозить вещество можно на железнодорожном или автомобильном транспорте. Храниться рассматриваемое вещество должно в закрытых складских помещениях.

Где можно купить хлорид калия и сколько он стоит

Наиболее простой способ приобретения хлорида калия – по рецепту в аптеке. Найти соединение можно также в специализированных интернет-магазинах. Реализуют калийную соль в плотных полипропиленовых мешках весом от 1 до 25 кг.

Стоимость 1 килограмма добавки – 70 рублей.

Заключение

Хлорид калия – это неорганическое соединение, получившее наибольшее распространение в медицинской, сельскохозяйственной и пищевой отраслях. В природе обнаружить калийную соль можно в составе кристаллов – сильвина и карналлита. Получают добавку также в лабораторных условиях.

Калийная соль имеет вид бесцветного или белого однородного порошка из различимых кристаллов. На вкус он горько-соленый, запаха не имеет.

В составе медицинских препаратов хлорид калия способен приносить пользу сердцу и желудку, добавка также обеспечивает правильность сокращения мышц. Калийная соль принадлежит к 3 классу опасности – то есть, к умеренно опасным веществам, не оказывающим токсическое действие на организм.