Оксид калия K2O: свойства, получение, применение
Оксид калия K2O — основный оксид, бесцветное или бледно-жёлтое кристаллическое вещество, молярная масса 94 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- K2O
- Класс
- оксид (основный)
- Молярная масса
- 94 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 94,20 г/моль
- Состояние
- твёрдое вещество
- Степени окисления
- K +1, O −2
- Связи
- ионная связь между ионами K+ и O2−
- Кристаллическая решётка
- ионная
Что такое оксид калия?
Оксид калия — основный оксид, ещё более активный, чем оксид натрия. Он мгновенно реагирует с водой и углекислым газом, поэтому в чистом виде встречается только в лабораториях и в записи формул.
Зато формула K2O постоянно встречается в агрохимии: содержание калия в удобрениях принято пересчитывать на условный оксид. Отсюда привычное выражение «столько-то процентов K2O» на упаковке.
Какие физические свойства у оксида калия?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое вещество |
| Цвет | бесцветный или бледно-жёлтый |
| Плотность | около 2,3 г/см³ |
| Отношение к воде | реагирует очень бурно, образуя гидроксид калия |
| Устойчивость | хранится только без доступа влаги и углекислого газа |
Какие химические свойства у оксида калия?
Типичный основный оксид щелочного металла: реагирует с водой, кислотными оксидами и кислотами, а со щелочами и основными оксидами взаимодействия нет.
- С водой: образуется едкое калиK2O + H2O → 2KOH
- С углекислым газомK2O + CO2 → K2CO3
- С азотной кислотойK2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O
- С оксидом серы(IV)K2O + SO2 → K2SO3
- С оксидом фосфора(V)3K2O + P2O5 → 2K3PO4
Как получают оксида калия?
Нагревание металла с гидроксидом
Металлический калий вытесняет водород из сухого гидроксида при нагревании, и образуется оксид.
- 2KOH + 2K → 2K2O + H2↑
Нагревание металла с нитратом
Избыток калия восстанавливает нитрат калия до азота; в остатке получается оксид.
- 2KNO3 + 10K → 6K2O + N2↑
Как распознать оксид калия? Качественная реакция
Отдельной качественной реакции на оксид калия нет. Ион калия окрашивает пламя в фиолетовый цвет (наблюдать лучше через кобальтовое стекло), а раствор оксида в воде даёт щелочную среду.
- K2O + H2O → 2KOH
Где применяют оксида калия?
- пересчётная форма для содержания калия в удобрениях, стёклах и цементе;
- реагент для синтеза калийных соединений в лаборатории;
- в школьном курсе — пример основного оксида щелочного металла.
Меры предосторожности. Оксид калия разъедает кожу и глаза и бурно реагирует с водой. Работать с ним можно только в перчатках и очках, в сухой посуде и не рядом с влагой.
Чему равна молярная масса оксида калия?
M(K2O) = 2·39 + 16 = 94 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 94,20 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где оксид калия встречается на ЕГЭ?
- Задание 3: степень окисления и валентностьСтепени окисления калия +1 и кислорода −2.
- Задание 4: химическая связь и решёткиИонная связь между катионами калия и оксид-анионами.
- Задание 5: классы неорганических веществКлассификация: основный оксид щелочного металла, ему соответствует щёлочь KOH.
- Задание 7: реагенты и продукты реакцииРеакции с водой, кислотными оксидами и кислотами.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса оксида калия?
M(K2O) = 2·39 + 16 = 94 г/моль для расчётов ЕГЭ.
Почему содержание калия в удобрениях считают на K2O?
Это условная единица: калий в удобрениях находится в солях, но по традиции его количество выражают как массовую долю оксида.
Реагирует ли оксид калия с оксидом натрия?
Нет. Оба оксида основные, а основные оксиды между собой не взаимодействуют.
Чем оксид калия отличается от оксида кальция по поведению в воде?
Оксид калия даёт полностью растворимую щёлочь KOH, а оксид кальция — малорастворимый гидроксид Ca(OH)2, поэтому раствор мутнеет.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: калий K, кислород O.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ