Калий (K): степень окисления, валентность, строение атома
Калий K — щелочной металл, № 19. Степени окисления: +1; валентность I. Электронная формула [Ar]4s¹, электроны по уровням: 2, 8, 8, 1. M = 39 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | +1высшая +1, низшая 0 подробнее |
| Валентность | Iпостоянная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +19: 19 p⁺, 20 n⁰, 19 e⁻уровни 2, 8, 8, 1 подробнее |
| Молярная масса | 39 г/мольточнее 39,10 подробнее |
| Положение | 4-й период, IА группа, s-элемент |
| Характеристика | щелочной металл подробнее |
| ЭО по Полингу | 0,82 таблица ЭО |
Какая степень окисления у калия?
Высшая степень окисления калия — +1, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +1.
Калий отдаёт один электрон 4s¹ и в соединениях всегда +1. В перманганате KMnO4 или дихромате K2Cr2O7 калий тоже +1 — меняется степень окисления марганца и хрома.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| +1 | KOH, KCl, K2O, KNO3, KMnO4 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у калия?
Валентность калия — I (постоянная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| I | KCl, K2O, KOH |
Строение атома калия
Порядковый номер калия — 19, поэтому заряд ядра +19: в ядре 19 протонов и 20 нейтронов (у самого распространённого изотопа ³⁹K, массовое число 39).
Вокруг ядра — 19 электронов на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 8, 1. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 4-й, на нём 1 электрон. Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.
Схема: +19 K )2 )8 )8 )1
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула калия
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]4s¹.
- K⁺ (18 электронов) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, как у аргона
Характеристика калия
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Калий — элемент № 19, 4-й период, IА группа, щелочной металл.
Электроны по уровням 2, 8, 8, 1; радиус атома больше, чем у натрия, и внешний электрон отрывается ещё легче.
Калий активнее натрия: с водой реагирует так бурно, что выделяющийся водород загорается фиолетовым пламенем; при горении образует надпероксид KO2.
Гидроксид KOH — щёлочь (едкое кали), хлорид KCl и нитрат KNO3 — калийные удобрения; ионы калия нужны нервным и мышечным клеткам, а пламя калий окрашивает в фиолетовый цвет.
Простое вещество — мягкий серебристо-белый металл: режется ножом, легче воды (0,86 г/см³); хранят его под керосином.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| KOH | гидроксид калия, едкое кали | 56 |
| KCl | хлорид калия — удобрение | 74,5 |
| KNO3 | нитрат калия, калийная селитра | 101 |
| KMnO4 | перманганат калия | 158 |
| K2CO3 | карбонат калия, поташ | 138 |
Молярная масса калия
M(K) = 39 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 39 г/моль. Точное значение по IUPAC — 39,10 г/моль.
Вопросы и ответы
Почему после аргона заполняется 4s, а не 3d?
Энергия подуровня 4s ниже, чем 3d: по правилу Клечковского сначала заполняется подуровень с меньшей суммой n + l (у 4s 4 + 0 = 4, у 3d 3 + 2 = 5). Поэтому у калия конфигурация [Ar]4s¹, а 3d начинает заполняться только со скандия.
Что образуется при горении калия?
Надпероксид калия: K + O2 = KO2. Литий при горении даёт оксид, натрий — пероксид, а калий, рубидий и цезий — надпероксиды.
Где калий встречается в природе?
Только в соединениях: минералы сильвин KCl и карналлит KCl·MgCl2·6H2O, полевые шпаты. Крупнейшее в России месторождение калийных солей — Верхнекамское в Пермском крае.
Как калий встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны калия — 4s¹, неспаренных в основном состоянии 1: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законКалий — 4-й период, IА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления калия +1, низшая 0; валентность I.
- Задание 4: химическая связьВ простом веществе связь металлическая и решётка металлическая; с активными неметаллами образует ионные соединения.
Соседи калия в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона