Kalium

Zeichen	K
OZ	19
mittlere rel. Atommasse	39,09
	Alkalimetall
Schmelzpunkt	63,7 °C
Siedepunkt	774 °C
Dichte	0,86 g/cm³
Elektronenkonfiguration	(Ar) 4s¹

Kalium, [al kalja (arab.) Pflanzenasche] ist ein chemisches Element der 1. Hauptgruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 19.

Eigenschaften:

Analog den anderen Alkalimetallen (siehe auch dort) reagiert Kalium mit anderen Elementen und Verbindungen sehr heftig und kommt in der natürlichen Umwelt nur in gebundener Form vor. Chemisch ist es reaktionsfähiger als Natrium. Kalium reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Kaliumhydroxid und Freisetzung von Wasserstoff. Bei Luftzutritt entzündet sich der Wasserstoff. Es kann zu Verpuffungen und Explosionen kommen. Die silberweiss glänzende Schnittfläche überzieht sich innerhalb von Sekunden mit einer Oxidschicht. Metallisches Kalium wird deshalb unter Schutzgas oder Paraffinöl aufbewahrt.

In trockenem Sauerstoff verbrennt es unter violetter Flamme zu Kaliumhyperoxid KO₂. An feuchter Luft reagiert es mit Wasser und Kohlendioxid weiter zu Kaliumcarbonat. In flüssigem Ammoniak ist Kalium, wie alle Alkalimetalle, unter Bildung einer blauvioletten Lösung gut lösbar. Mit den Halogenen Brom und Iod setzt sich Kalium unter Detonation zu den entsprechenen Halogeniden um.

Vorkommen:

Kalium kommt natürlich nur als Kation vor. Im Meerwasser liegt die durchschnittliche Konzentration bei ca. 0,38 gK⁺/l. Natürlich vorkommende kaliumhaltige Minerale sind :

Sylvin....................... KCl Sylvinit..................... KCl * NaCl Carnalit..................... KCl * MgCl₂ * 6 H₂O Kainit....................... KCl * MgSO₄ * 3 H₂O Schönit...................... K₂SO₄ * MgSO₄ * 6 H₂O Polyhalit.................... K₂SO₄ * MgSO₄ * MgSO₄ * 2 CaSO₄ Orthoklas (Kalifeldspat)..... K[AlSi₃O₈]

Gewinnung:

Umsetzung von Kaliumchlorid mit metallischem Natrium bei Temperaturen über 850°C in der Gasphase zu Kalium und Natriumchlorid:
KCl + Na -> K + NaCl
Der sich am Kopf des Reaktionsraumes bildende Metalldampf aus Kalium und Natrium wird durch fraktionierte Destillation weiter aufgearbeitet. Abgetrenntes Natrium wird in den Reaktionsraum zurückgeführt.

Umsetzung von Kaliumfluorid mit Calciumcarbid:
2 KF + CaC₂ -> CaF₂ + 2 K + 2 C
Die Gewinnung durch Schmelzflusselektrolyse (s. Natrium) von Kaliumchlorid wird aufgrund der hohen Löslichkeit des metallischen Kaliums in Kaliumchlorid nicht mehr durchgeführt.

Die Weltproduktion liegt bei einigen hundert Jahrestonnen.

Anwendungen:

Wasserlösliche Kaliumsalze werden überwiegend als Düngemittel verwandt, da Pflanzen die im Boden vorkommenden Kaliumsilicate schlecht aufschliessen können.

Wichtige kaliumhaltige Düngemittel:

Kaliammonsalpeter
Nitrophoska
Hakaphos

Verwendung:

Metallisches Kalium hat nur geringe technische Bedeutung, da es durch das billigere Natrium ersetzt werden kann.

Dotierung von Wolframdrähten zur Herstellung von Glühlampenwendeln
NaK Wärmelegierung (Siehe Natrium)

Verbindungen:

In seinen Verbindungen kommt Kalium nur als 1-wertiges Kation vor :

Kaliumbromid
Kaliumcarbonat (Pottasche)
Kaliumchlorat
Kaliumchlorid
Kaliumchromat
Kaliumcyanid
Kaliumdichromat
Kaliumfluorid
Kaliumhydrid
Kaliumhydroxid
Kaliumiodat
Kaliumiodid
Kalium-Natrium-Tartrat (Seignette-Salz)
Kaliumnitrat
Kaliumpermanganat
Kaliumpolysulfid
Kaliumsulfat
Kaliumthiocyanat