Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos, sino una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² para cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que hace posible el enlace químico.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa potasio entre los 118 elementos para esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radius 227 pm — that is 0.227 nm, so about 2203 million of them side by side would span a millimetre.
Intervalo térmico
Potasio is liquid over a 695 K window, from 337 K to 1032 K.
La historia
Metal blando que reacciona violentamente con el agua. Nutriente esencial.
En 1807, un químico británico de 29 años llamado Humphry Davy estaba obsesionado con una técnica revolucionaria llamada electrólisis. Mientras trabajaba en la Royal Institution de Londres, Davy ya había alcanzado fama por sus espectaculares demostraciones públicas de química, pero estaba a punto de realizar uno de los descubrimientos más peligrosos de la historia de la ciencia.
La invención de la batería eléctrica por Alessandro Volta en 1800 había abierto posibilidades completamente nuevas para la química. Davy se dio cuenta de que esta nueva y potente herramienta podía descomponer sustancias que habían resistido todos los intentos previos de análisis.
El objetivo: la potasa (carbonato de potasio), un misterioso álcali obtenido de las cenizas de madera que había desconcertado a los químicos durante siglos. ¿Era un compuesto o un elemento? Los intentos anteriores mediante calor y reacciones químicas habían fracasado por completo.
El montaje: Davy fundió potasa en una cuchara de platino e introdujo alambres de platino conectados a una potente batería voltaica. Cuando la corriente eléctrica atravesó el álcali fundido, ocurrió algo extraordinario en el electrodo negativo.
El momento del descubrimiento: «Nunca olvidaré la alegría extática que sentí», escribió Davy, «cuando los glóbulos del nuevo metal ascendieron bajo la superficie del álcali». Aparecieron diminutas esferas metálicas, pero inmediatamente estallaron en llamas con una brillante luz violeta al entrar en contacto con el aire.
El peligro: Estos glóbulos metálicos eran tan reactivos que explotaban al tocar la humedad del aire. Davy había aislado el primer metal alcalino, el potasio, pero manipularlo estuvo a punto de costarle la vida en varias ocasiones.
Propiedades extraordinarias: Davy descubrió que este nuevo metal era más ligero que el agua (¡flotaba!), más blando que la cera (podía cortarlo con un cuchillo) y tan reactivo que debía almacenarse bajo aceite para evitar explosiones.
El nombre: Davy lo llamó «potassium» a partir de la palabra inglesa «potash». Curiosamente, la mayoría de los demás idiomas utilizan «kalium» (del árabe «qali», que significa álcali), razón por la que el símbolo es «K».
Impacto inmediato: Solo unos días después, Davy utilizó la misma técnica para aislar el sodio, demostrando que lo que los químicos consideraban sustancias simples eran en realidad compuestos de estos metales increíblemente reactivos.
Dificultades de seguridad: Durante meses, Davy y sus ayudantes sufrieron quemaduras y explosiones mientras aprendían a manipular el potasio. Descubrieron que debía cortarse bajo parafina líquida y que nunca podía tocar el agua (explota violentamente).
Legado: El descubrimiento de Davy revolucionó la química al demostrar que las fuerzas eléctricas podían descomponer sustancias que antes se consideraban elementales. Esto abrió el camino para aislar muchos otros elementos y estableció la electroquímica como una ciencia fundamental.
El premio de Napoleón: Aunque Gran Bretaña y Francia estaban en guerra, Napoleón concedió a Davy una medalla de oro en 1808 por su descubrimiento del potasio y el sodio, declarando que los logros científicos trascendían las fronteras nacionales.
Relevancia moderna: Los peligrosos experimentos de Davy sentaron las bases de la electroquímica moderna, incluidas las baterías recargables, la galvanoplastia y la producción de aluminio, sectores que hoy mueven miles de millones de dólares.
Aplicaciones
El potasio es absolutamente esencial para el crecimiento de las plantas y constituye la base de la agricultura moderna. Como uno de los tres macronutrientes primarios (N-P-K), el potasio regula el equilibrio hídrico, la activación enzimática y la fotosíntesis de las plantas.
Proceso de fabricación de fertilizantes: El cloruro de potasio (KCl) se extrae de depósitos subterráneos mediante minería por disolución. El agua caliente disuelve los depósitos de sal, creando una salmuera que se bombea a la superficie y se evapora en enormes estanques de cristalización. Los cristales rosados resultantes tienen una pureza del 95-99 % de KCl.
Formas utilizadas: Sulfato de potasio (K₂SO₄) para cultivos sensibles al cloruro, como el tabaco y las patatas; nitrato de potasio (KNO₃) para cultivos de alto valor que requieren potasio y nitrógeno; y fosfato de potasio para la agricultura de precisión.
Producción de jabones y detergentes: El hidróxido de potasio (KOH), conocido como potasa cáustica, se fabrica mediante la electrólisis de salmuera de cloruro de potasio. Este proceso produce KOH en el cátodo y gas cloro en el ánodo. El KOH produce jabones más blandos y solubles que las alternativas basadas en sodio.
Industria del vidrio: El carbonato de potasio (K₂CO₃) actúa como fundente en la fabricación de vidrio, reduciendo el punto de fusión de la sílice y creando un vidrio más duro y brillante. Por eso el vidrio de cristal de alta calidad suele contener potasio en lugar de sodio.
Fabricación de pólvora: El nitrato de potasio (salitre) actúa como oxidante en la pólvora negra, proporcionando oxígeno para la combustión. Las pólvoras modernas sin humo todavía utilizan compuestos de potasio para controlar la velocidad de combustión y reducir el fogonazo.
Química de los fuegos artificiales: Diferentes compuestos de potasio crean colores específicos: el clorato de potasio produce blancos brillantes, el perclorato de potasio produce rojos intensos y el fluoruro de aluminio y potasio produce tonos púrpuras. El ion potasio arde con una característica llama violeta.
Sistemas de transferencia de calor: Las aleaciones líquidas de potasio y sodio (NaK) se utilizan como refrigerantes en reactores nucleares y aplicaciones espaciales debido a sus excelentes propiedades de transferencia de calor y su baja presión de vapor a altas temperaturas.
Fotografía: El bromuro de potasio y el ferricianuro de potasio son esenciales en el revelado tradicional de fotografías en blanco y negro, ya que controlan el contraste y permiten un revelado preciso de la imagen.
De dónde procede
20900 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 94% of elements
El potasio es el 7.º elemento más abundante de la corteza terrestre (2,09 % en masa), por lo que es más común que el sodio a pesar de que el sodio es más visible en los océanos. Esta abundancia refleja el papel del potasio en los minerales fundamentales que forman las rocas que construyeron nuestro planeta.
Principales fuentes minerales:
Saskatchewan, Canadá: Contiene las mayores reservas de potasa del mundo, formadas hace 400 millones de años, cuando la cuenca de Williston era un mar poco profundo. La mina de Esterhazy se extiende 1 kilómetro bajo tierra.
Mar Muerto, Israel/Jordania: La salmuera contiene un 1,4 % de potasio, que se extrae mediante estanques de evaporación solar que crean un arcoíris de colores debido a las diferentes concentraciones minerales.
Montes Urales, Rusia: Sus antiguos estratos de evaporitas proporcionan el 20 % de la producción mundial, y algunas minas funcionan desde la era soviética.
Carlsbad, Nuevo México: La cuenca pérmica contiene extensos estratos de potasa formados cuando los mares antiguos se evaporaron hace 250 millones de años.
Concentración en el agua de mar: Los océanos modernos contienen aproximadamente 380 partes por millón de potasio, mantenido mediante el equilibrio entre el aporte fluvial y la absorción por organismos marinos y minerales arcillosos.
Gran Lago Salado: Contiene salmueras concentradas de potasio que se extraen comercialmente junto con sodio y magnesio.
Nucleosíntesis: El potasio-39 se forma mediante la combustión del oxígeno en estrellas masivas, cuando el silicio-28 captura partículas alfa. El proceso requiere temperaturas superiores a 1,5 mil millones de Kelvin.
Producción en supernovas: El potasio-40, el isótopo radiactivo, se crea durante la nucleosíntesis explosiva en supernovas y contribuye al calor interno de la Tierra mediante la desintegración radiactiva.
Meteoritos: Los meteoritos condríticos contienen potasio en minerales de feldespato, lo que proporciona información sobre la composición del sistema solar primitivo y la formación de los planetas rocosos.
Formación del suelo: La meteorización del feldespato y la mica libera iones de potasio que quedan disponibles para las plantas. Los minerales arcillosos pueden atrapar este potasio y liberarlo lentamente con el tiempo.
Absorción por las plantas: Los sistemas radiculares transportan activamente el potasio contra gradientes de concentración, concentrándolo 1000 veces más que en las soluciones del suelo. Este proceso requiere una cantidad considerable de energía metabólica.
Manejo
Nivel de riesgo: ALTO: el potasio metálico es extremadamente peligroso y requiere procedimientos de manipulación especializados.
Potasio metálico: Debe almacenarse bajo aceite mineral o queroseno, en recipientes sellados con una atmósfera inerte. No almacenarlo nunca cerca de fuentes de agua ni de agentes oxidantes.
Compuestos de potasio: Almacenar en lugares secos y frescos, lejos de ácidos y oxidantes. Mantener los recipientes bien cerrados para evitar la absorción de humedad.
Requisitos de separación: Mantener los compuestos de potasio alejados de las sales de amonio, que pueden formar mezclas explosivas al calentarse.
OSHA PEL (límite de exposición permisible): No existe un límite específico para el potasio metálico (es demasiado reactivo para una exposición rutinaria)
Potasio en la dieta: Los adultos necesitan entre 3500 y 4700 mg diarios. La mayoría de las personas consume una cantidad insuficiente de potasio (aproximadamente 2600 mg de media)
Umbral de toxicidad: La hiperpotasemia (exceso de potasio) aparece por encima de 5,5 mEq/L en sangre y puede causar alteraciones del ritmo cardíaco
Contacto de la piel con el metal: Enjuagar inmediatamente con abundante agua durante 15 minutos o más. Quitar la ropa contaminada. Buscar atención médica inmediata en caso de quemaduras.
Contacto con los ojos: Enjuagar los ojos con agua durante 15 minutos o más, manteniendo los párpados abiertos. Retirar las lentes de contacto si es posible. Buscar atención médica inmediata.
Inhalación de polvo o vapores: Trasladar inmediatamente a la víctima al aire fresco. Si aparecen dificultades respiratorias, administrar oxígeno y buscar atención médica.
Ingestión: NO provocar el vómito. Enjuagar la boca con agua. Dar pequeñas cantidades de agua para beber. Buscar atención médica inmediata.
Incendios de potasio: ¡NUNCA usar agua. Utilizar un extintor de incendios de clase D (arena seca, cloruro de sodio o supresores especializados para incendios de metales)
Respuesta ante derrames: Evacuar la zona. Ventilar el espacio. Cubrir el potasio derramado con arena seca o aceite. No permitir ningún contacto con la humedad.
Riesgo de explosión: Si el potasio entra en contacto con el agua, se forma gas hidrógeno explosivo. Eliminar inmediatamente todas las fuentes de ignición.
Respuestas rápidas
Potasio (symbol K) is element 19 on the periodic table, a metal alcalino in period 4, group 1. A metal so reactive it must be kept away from air, and so essential that no cell in your body works without it. At room temperature it is a solid.
[Ar] 4s¹, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 8, 1 electrons respectively.Potasio melts at 336.5 K (63.4 °C) and boils at 1032 K (758.9 °C).
The standard atomic weight of Potasio is 39.098 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Potasio has a density of 0.89 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of potasio floats.
Potasio has a Pauling electronegativity of 0.82. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.
Potasio was discovered in 1807 by Humphry Davy. It is named after english potash; symbol from Latin kalium.
Potasio makes up about 2.09% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.