Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde potássio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.
Tamanho, em escala
Radius 227 pm — that is 0.227 nm, so about 2203 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Potássio is liquid over a 695 K window, from 337 K to 1032 K.
A história
Metal macio que reage violentamente com a água. Nutriente essencial.
Em 1807, um químico britânico de 29 anos chamado Humphry Davy estava obcecado por uma nova técnica revolucionária chamada eletrólise. Trabalhando na Royal Institution, em Londres, Davy já havia ganhado fama por suas dramáticas demonstrações públicas de química, mas estava prestes a fazer uma das descobertas mais perigosas da história da ciência.
A invenção de Alessandro Volta da bateria elétrica, em 1800, havia aberto possibilidades inteiramente novas para a química. Davy percebeu que essa nova e poderosa ferramenta poderia decompor substâncias que haviam resistido a todas as tentativas anteriores de análise.
O alvo: potassa (carbonato de potássio), um álcali misterioso obtido de cinzas de madeira que havia intrigado os químicos por séculos. Era um composto ou um elemento? As tentativas anteriores usando calor e reações químicas haviam fracassado completamente.
A Preparação: Davy derreteu potassa em uma colher de platina e inseriu fios de platina conectados a uma poderosa bateria voltaica. À medida que a corrente elétrica passava pelo álcali fundido, algo extraordinário aconteceu no eletrodo negativo.
O Momento da Descoberta: "Nunca esquecerei a alegria extática que senti", escreveu Davy, "quando as gotículas do novo metal subiram sob a superfície do álcali." Pequenas esferas metálicas apareceram, mas imediatamente explodiram em chamas com uma luz violeta brilhante ao entrar em contato com o ar.
O Perigo: Essas gotículas metálicas eram tão reativas que explodiam ao tocar a umidade do ar. Davy havia isolado o primeiro metal alcalino - potássio -, mas manuseá-lo quase lhe custou a vida em várias ocasiões.
Propriedades Incríveis: Davy descobriu que esse novo metal era mais leve que a água (flutuava!), mais macio que a cera (ele podia cortá-lo com uma faca) e tão reativo que precisava ser armazenado sob óleo para evitar explosões.
O Nome: Davy chamou-o de "potassium", a partir da palavra inglesa "potash". Curiosamente, a maioria dos outros idiomas usa "kalium" (do árabe "qali", que significa álcali), razão pela qual o símbolo é "K."
Impacto Imediato: Poucos dias depois, Davy usou a mesma técnica para isolar o sódio, provando que o que os químicos consideravam substâncias simples eram, na verdade, compostos desses metais incrivelmente reativos.
Dificuldades de Segurança: Durante meses, Davy e seus assistentes sofreram queimaduras e explosões enquanto aprendiam a manusear o potássio. Eles descobriram que o metal precisava ser cortado sob parafina líquida e nunca poderia tocar a água (ele explode violentamente).
Legado: A descoberta de Davy revolucionou a química ao provar que forças elétricas podiam decompor substâncias anteriormente consideradas elementares. Isso abriu caminho para o isolamento de muitos outros elementos e estabeleceu a eletroquímica como uma ciência fundamental.
Prêmio de Napoleão: Embora a Grã-Bretanha e a França estivessem em guerra, Napoleão concedeu a Davy uma medalha de ouro em 1808 por sua descoberta do potássio e do sódio, declarando que a realização científica transcendia as fronteiras nacionais.
Relevância Moderna: Os experimentos perigosos de Davy lançaram as bases para a eletroquímica moderna, incluindo baterias recarregáveis, galvanoplastia e produção de alumínio - todos setores multibilionários atualmente.
Aplicações
O potássio é absolutamente essencial para o crescimento das plantas e forma a base da agricultura moderna. Como um dos três macronutrientes primários (N-P-K), o potássio regula o equilíbrio hídrico, a ativação enzimática e a fotossíntese nas plantas.
Processo de Fabricação de Fertilizantes: O cloreto de potássio (KCl) é extraído de depósitos subterrâneos por meio da mineração por dissolução. A água aquecida dissolve os depósitos de sal, criando uma salmoura que é bombeada para a superfície e evaporada em grandes tanques de cristalização. Os cristais rosados resultantes têm pureza de 95-99% de KCl.
Formas Utilizadas: Sulfato de potássio (K₂SO₄) para culturas sensíveis ao cloreto, como tabaco e batatas, nitrato de potássio (KNO₃) para culturas de alto valor que necessitam tanto de potássio quanto de nitrogênio, e fosfato de potássio para a agricultura de precisão.
Produção de Sabão e Detergentes: O hidróxido de potássio (KOH), conhecido como potassa cáustica, é fabricado por meio da eletrólise da salmoura de cloreto de potássio. Esse processo cria KOH no cátodo e gás cloro no ânodo. O KOH produz sabões mais macios e solúveis em comparação com as alternativas à base de sódio.
Indústria de Vidro: O carbonato de potássio (K₂CO₃) atua como fundente na fabricação de vidro, reduzindo o ponto de fusão da sílica e criando um vidro mais duro e brilhante. É por isso que cristais de alta qualidade frequentemente contêm potássio em vez de sódio.
Fabricação de Pólvora: O nitrato de potássio (salitre) atua como oxidante na pólvora negra, fornecendo oxigênio para a combustão. As pólvoras modernas sem fumaça ainda usam compostos de potássio para controlar as velocidades de queima e reduzir o clarão na boca do cano.
Química dos Fogos de Artifício: Diferentes compostos de potássio criam cores específicas - clorato de potássio para brancos brilhantes, perclorato de potássio para vermelhos intensos e fluoreto de alumínio e potássio para tons roxos. O próprio íon potássio queima com uma chama violeta característica.
Sistemas de Transferência de Calor: Ligas líquidas de potássio e sódio (NaK) são usadas como refrigerantes em reatores nucleares e aplicações espaciais devido às suas excelentes propriedades de transferência de calor e baixa pressão de vapor em altas temperaturas.
Fotografia: O brometo de potássio e o ferricianeto de potássio são essenciais no processamento fotográfico tradicional em preto e branco, controlando o contraste e permitindo a revelação precisa das imagens.
De onde vem
20900 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 94% of elements
O potássio é o 7º elemento mais abundante na crosta terrestre (2.09% em massa), sendo mais comum que o sódio, apesar da maior visibilidade do sódio nos oceanos. Essa abundância reflete o papel do potássio nos minerais fundamentais formadores de rochas que construíram nosso planeta.
Principais Fontes Minerais:
Saskatchewan, Canadá: Contém as maiores reservas de potassa do mundo, formadas há 400 milhões de anos, quando a Bacia de Williston era um mar raso. A mina de Esterhazy se estende por 1 quilômetro subterrâneo.
Mar Morto, Israel/Jordânia: A salmoura contém 1.4% de potássio, extraído por meio de tanques de evaporação solar que criam um arco-íris de cores devido às diferentes concentrações minerais.
Montes Urais, Rússia: Leitos evaporíticos antigos fornecem 20% da produção mundial, com algumas minas em operação desde a era soviética.
Carlsbad, Novo México: A Bacia Permiana contém extensos leitos de potassa formados quando mares antigos evaporaram há 250 milhões de anos.
Concentração na Água do Mar: Os oceanos modernos contêm cerca de 380 partes por milhão de potássio, mantido pelo equilíbrio entre o aporte dos rios e a absorção por organismos marinhos e minerais de argila.
Grande Lago Salgado: Contém salmouras concentradas de potássio que são extraídas comercialmente junto com sódio e magnésio.
Nucleossíntese: O potássio-39 se forma por meio da queima de oxigênio em estrelas massivas, quando o silício-28 captura partículas alfa. O processo exige temperaturas superiores a 1.5 bilhão de Kelvin.
Produção em Supernovas: O potássio-40, o isótopo radioativo, é criado durante a nucleossíntese explosiva em supernovas e contribui para o calor interno da Terra por meio do decaimento radioativo.
Meteoritos: Meteoritos condritos contêm potássio em minerais de feldspato, fornecendo pistas sobre a composição do sistema solar primitivo e a formação dos planetas rochosos.
Formação do Solo: O intemperismo do feldspato e da mica libera íons de potássio que se tornam disponíveis para as plantas. Os minerais de argila podem reter e liberar lentamente esse potássio ao longo do tempo.
Absorção pelas Plantas: Os sistemas radiculares transportam ativamente o potássio contra gradientes de concentração, concentrando-o 1000 vezes mais do que nas soluções do solo. Esse processo exige uma quantidade significativa de energia metabólica.
Manuseio
Nível de Risco: ALTO - O metal potássio é extremamente perigoso e exige procedimentos especializados de manuseio.
Metal Potássio: Deve ser armazenado sob óleo mineral ou querosene, em recipientes selados com atmosfera inerte. Nunca armazene perto de fontes de água ou agentes oxidantes.
Compostos de Potássio: Armazene em locais secos e frescos, longe de ácidos e oxidantes. Mantenha os recipientes bem fechados para evitar a absorção de umidade.
Requisitos de Separação: Mantenha os compostos de potássio longe de sais de amônio, que podem formar misturas explosivas quando aquecidos.
OSHA PEL (Limite de Exposição Permissível): Não há limite específico para o metal potássio (reativo demais para exposição rotineira)
Potássio na Dieta: Adultos precisam de 3,500-4,700mg diariamente. A maioria das pessoas consome potássio insuficiente (~2,600mg em média)
Limite de Toxicidade: A hipercalemia (excesso de potássio) ocorre acima de 5.5 mEq/L no sangue e pode causar anormalidades no ritmo cardíaco
Contato da Pele com o Metal: Lave imediatamente com grandes quantidades de água por 15+ minutos. Remova as roupas contaminadas. Procure atendimento médico imediato em caso de queimaduras.
Contato com os Olhos: Lave os olhos com água por 15+ minutos, mantendo as pálpebras abertas. Remova as lentes de contato, se possível. Procure atendimento médico imediato.
Inalação de Poeira/Fumos: Leve a vítima imediatamente para um local com ar fresco. Se ocorrer dificuldade para respirar, forneça oxigênio e procure atendimento médico.
Ingestão: NÃO provoque vômito. Enxágue a boca com água. Dê pequenas quantidades de água para beber. Procure atendimento médico imediato.
Incêndios de Potássio: NUNCA use água. Use um extintor de incêndio Classe D (areia seca, cloreto de sódio ou supressores especializados para incêndios de metais)
Resposta a Derramamentos: Evacue a área. Ventile o espaço. Cubra o potássio derramado com areia seca ou óleo. Não permita qualquer contato com umidade.
Risco de Explosão: Se o potássio entrar em contato com a água, forma-se gás hidrogênio explosivo. Elimine imediatamente todas as fontes de ignição.
Respostas rápidas
Potássio (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.Potássio melts at 336.5 K (63.4 °C) and boils at 1032 K (758.9 °C).
The standard atomic weight of Potássio is 39.098 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Potássio has a density of 0.89 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of potássio floats.
Potássio 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.
Potássio was discovered in 1807 by Humphry Davy. It is named after english potash; symbol from Latin kalium.
Potássio makes up about 2.09% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.