Kalio metalas. Kalis gamtoje (2,4% žemės plutoje). kalio maiste

APIBRĖŽIMAS

Kalis- devynioliktasis elementas periodinė lentelė. Pavadinimas – K iš lotyniško „kalium“. Įsikūręs ketvirtajame periode, IA grupėje. Nurodo metalus. Branduolinis užtaisas yra 19.

Laisvos būsenos kalis gamtoje nebūna. Svarbiausi kalio mineralai yra: silvitas KCl, silvinitas NaCl×KCl, karnalitas KCl×MgCl 2 × 6H 2 O, kainitas KCl×MgSO 4 × 3H 2 O.

Kalio perteklius žmogaus organizme

Bananas taip pat bus labai naudingas esant stipriam viduriavimui. Tokiu atveju svarbu pakeisti prarastus skysčius ir elektrolitus. Elektrolitai yra mineralai, kuriuos organizmas paverčia elektra įkrautomis dalelėmis, kurios padeda reguliuoti didelius kiekius vidinius procesus, nuo raumenų susitraukimai ir skysčių balansą pagal mūsų širdies ritmą. aprūpinti organizmą šiomis vertingomis maistinėmis medžiagomis.

Bananų mineralų turtas, bet ypač maistinių medžiagų, pavyzdžiui, triptofanas, kuris veikia serotoniną – hormoną, skatinantį atsipalaidavimą ir gera nuotaika. Bananas padeda kontroliuoti stresą. Atkreipkite dėmesį, kad gyslotis, priklausantis tai pačiai šeimai, kaip ir bananas, turi dar įspūdingesnes savybes kaip ir bananas. Greitai grįšime.

Formoje paprasta medžiaga Kalis yra blizgus sidabriškai pilkas metalas (1 pav.), kurio kristalinė gardelė yra centre. Išskirtinai reaktyvus metalas: greitai oksiduojasi ore, sudarydamas birius reakcijos produktus.

Ryžiai. 1. Kalis. Išvaizda.

Kalio atominė ir molekulinė masė

Santykinė medžiagos molekulinė masė (M r) yra skaičius, rodantis, kiek kartų tam tikros molekulės masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės, ir elemento santykinė atominė masė(A r) – kiek kartų vidutinis svoris cheminio elemento atomų yra daugiau nei 1/12 anglies atomo masės.

Kalis yra cheminis elementas, turintis antibakterinių savybių. Naudingas vandens apykaitos turbulencijai, kristalų pavidalu naudojamas kaip natūralus dezodorantas. Kalis yra baltas sidabro spalvos, kietumas 0,5 ir gali būti pjaustomas paprastu peiliu. Kalis 40 yra radioaktyvus ir jo vidutinė gyvenimo trukmė yra 1,28 milijardo metų, o gausiausias izotopas yra kalis. Jis yra įtrauktas į dideli kiekiaiįvairiuose mineraluose, tokiuose kaip karnalitas, lauko špatas, salnitronas ir silvitas; augalų ir gyvūnų audiniai, taip pat puiki trąša.

Kadangi laisvoje būsenoje kalis egzistuoja formoje monatominės molekulės K, jo atominės vertės ir molekulinė masė rungtynės. Jie lygūs 39,0983.

Kalio izotopai

Yra žinoma, kad gamtoje kalio galima rasti dviejų pavidalu stabilūs izotopai 39 K ir 41 K. Jų masės skaičiai yra atitinkamai 39 ir 41. 39 K kalio izotopo atomo branduolyje yra devyniolika protonų ir dvidešimt neutronų, o 41 K izotope – tiek pat protonų ir dvidešimt du neutronai.

Sergant osteoartritu po menopauzės, jis siejamas su manganu, kobaltu ir variu, auksu ir sidabru, siera ir fluoru. prancūzų mokykla vietoj to susieja jį su magniu ir tiriamojo oligoelemento diateze. Vandens apykaitos sumaištyje naudinga jį sieti su manganu ir kobaltu.

Akmuo turi tokį stiprų ryšį su vandeniu, o mitybos principas glaudžiai susijęs su vandens šalinimo ir prakaitavimo organais. Tik pagalvokite, kad viduriavimas ir įvairūs sutrikimai, susiję su inkstų ligomis, gali sukelti kalio trūkumą. Intensyviai mankštinantis tris valandas per dieną, galima ištirpinti 700–800 mg kalio ir pašalinti prakaitavimą. Hormoniniai produktai, tokie kaip kortizonas ir aldosteronas, gali sukelti trūkumą.

Yra dirbtiniai izotopai kalis, kurio masės skaičiai yra nuo 32 iki 55, tarp kurių stabiliausias yra 40 K, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 1,248 × 10 9 metai.

Kalio jonai

Išorėje energijos lygis Kalio atomas turi vieną elektroną, kuris yra valentinis elektronas:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1.

Dėl to cheminė sąveika kalis atsisako vienintelio savo valentinio elektrono, t.y. yra jo donoras ir virsta teigiamai įkrautu jonu:

Kalio trūkumą gali sukelti netinkama vaisių ir daržovių mityba. Rafinuotas cukrus gali padaryti šlapimą šarminį, o tai neleidžia mineralams likti tirpale. Kalio akmuo yra natūralus antibakterinis preparatas: šlifuoja kalnų miltelius ten, kur prakaituoja daugiau, sumažina kvapą, nes slopina jį sukeliančių bakterijų veiklą.

Kasdienis kalio poreikis

Kasdienis kalio poreikis šiek tiek skiriasi priklausomai nuo lyties ir amžiaus.

Kalis tarp natūralių širdies sveikatos priemonių: sužinokite kitus

Kalio akmenį galima naudoti kaip pėdų vonelę, vonią šaltas vanduo kartu su pavargusiomis ir patinusiomis kojomis puikiai tinka, ypač turintiems kraujotakos problemų. Mišios pirtyje gaivios ir geros. Kai kurie žmonės jį taip pat naudoja kaip daržovių dezinfekavimo priemonę tiesiog įtrindami. Kitais atvejais tai yra gera įbrėžimų ir žaizdų dezinfekavimo priemonė.

K 0 -1e → L + .

Kalio molekulė ir atomas

Laisvoje būsenoje kalis egzistuoja monoatominių molekulių L pavidalu. Pateiksime keletą savybių, charakterizuojančių kalio atomą ir molekulę:

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

2 PAVYZDYS

Pratimai

Apskaičiuokite kalio hidroksido masę, reikalingą 20 ml šarminio tirpalo paruošimui ( masės dalis KOH 20%, tankis 1,22 g/ml).

Sprendimas

Raskime kalio hidroksido tirpalo masę:

Kalis (K) – cheminis elementas, kurio atominis skaičius 19. Grynas kalis – sidabriškai baltas šarminis metalas, labai panašus į aliuminį, tik daug minkštesnis.

Kalis taip pat gali būti vartojamas kaip natūralūs maisto papildai arba vaistai augalinės kilmės, naudingas vandens sulaikymui ir inkstų akmenų prevencijai, arba per maistą, kuriame yra jo, pavyzdžiui, bananus, vynuoges, pušies riešutus ir ankštinius augalus.

Naudojamas kaip muilas gerai nuplauti rankas, dezinfekuotas priešų bakterijų, kurios kartais muilas netepa riebumo. Ant rankų, kurios kvepia žuvimi, česnaku ar svogūnu, jei nusiprausite po čiaupu, patrinkite kristalą tarp pirštų, kvapo kvapas visiškai išnyks.

Kalis – chemiškai itin aktyvus metalas. Ore jis labai greitai oksiduojasi į oksidą ir hidroksidą dėl sąveikos su oro deguonimi ir jame esančiais vandens garais. Jei kalio gabalėlis įdedamas į vandenį, jis dega violetine liepsna ar net sprogsta. Todėl gryno kalio gamtoje nėra.

Tačiau kalis yra gana dažnas cheminis elementas Žemėje, kuris randamas vandenyje tirpių druskų pavidalu. jūros vandens, taip pat į dideli kiekiai kiti mineralai (žėrutis, lauko špatas, silvinitas, karnalitas, kainitas ir kt.). Vidutinė kalio koncentracija jūros vandenyje yra 380 mg/l. Apskritai, tarp visų cheminiai elementai ji užima 7 vietą pagal paplitimą ir 5 vietą tarp visų metalų. Žemėje yra 2,4% kalio.

Kalio savybės ir nauda: Kalis yra vienas iš svarbiausių mineralų žmogaus kūnas. Jo yra kiekvienoje mūsų kūno ląstelėje. Kalis turi teigiamą poveikį elektros krūvis ir yra vienas iš keturių pagrindinių elektrolitų, kartu su natriu, chloru ir bikarbonatu. Kaip elektrolitas, jis vaidina gyvybiškai svarbus vaidmuo V vandens balansas ir prižiūrėti kraujospūdis. Yra žinoma, kad jis veiksmingai veikia raumenų sistemą, įskaitant elektriniai impulsai kurios valdo širdį.

Kalio trūkumas, vadinamas hipopatija, gali sukelti daugybę simptomų, kurių sunkumas priklauso nuo trūkumo laipsnio. Kad raumenų ląstelės susitrauktų, turi būti pastebimas tarpląstelinės ir tarpląstelinės kalio koncentracijos skirtumas.

IN chemiškai kalis yra labai panašus į natrį, nors šiek tiek aktyvesnis už pastarąjį. Tačiau biologine prasme kalis yra natrio antagonistas, bet apie tai vėliau.

Žmonės su kalio junginiais buvo susipažinę nuo neatmenamų laikų. Taigi gerai žinomas kalis (karbonato, kalio chlorido ir sulfato bei sodos mišinys) buvo naudojamas kaip ploviklio dar XI amžiuje. Jie išgaudavo taip: sudegindavo šiaudus ar medieną, tada sumaišydavo su vandeniu ir suplakdavo, tada filtravo ir išgarindavo.

Sumažėjus kalio kiekiui raumenyse, jie nebegali normaliai funkcionuoti. Tai sukelia bendrą nuovargį ir įvairūs simptomai, įskaitant raumenų silpnumą, spazmus, mėšlungį ir mėšlungį. Ypatingos hipokalemijos atvejais raumenys gali patirti nuolatinį priverstinį ir nevalingą susitraukimą, vadinamą tetanija.

Svarbu pabrėžti, kad kvėpuojantys raumenys gali būti paveikti hipokaleminio paralyžiaus. Kvėpavimas gali būti lėtas ir negilus arba visiškai užblokuotas. Didelis kalio trūkumas ne tik pažeidžia raumenų ląstelių funkciją, bet ir pažeidžia jas, sukeldamas būklę, vadinamą rabdomiolize. Simptomai yra didelis silpnumas ir raumenų sustingimas, lydimas stipraus skausmo.

Pirmą kartą elementinis kalis buvo išskirtas 1807 m. kalio hidroksido (kaustinio kalio) elektrolizės būdu. Kalio atradimas tenka anglų chemikui Davy.

Kalio svarba žmogaus organizmui

Kalis, be perdėto, biogeninis elementas. Skirtingais kiekiais jo galima rasti beveik visuose gyvuose organizmuose: augaluose, grybuose ir gyvūnuose. Visi augalai labai jautrūs kalio trūkumui dirvožemyje, ir tai kone pagrindinė dirvožemio skurdo priežastis. Neatsitiktinai beveik 90% visų iš žemės gelmių išgaunamų kalio mineralų yra naudojami kaip kalio trąšos, o jas išgaunantys augalai visada užima lyderio pozicijas ekonomikoje. Atsižvelgiant į nuolat augantį planetos gyventojų skaičių, kalio trąšų poreikis tik augs.

Pagrindiniai simptomai yra pilvo patinimas, skausmas ir mėšlungis. Taip pat galite pastebėti vidurių užkietėjimą. IN ekstremalūs atvejaiŽarnyno veikla gali beveik visiškai nutrūkti. Būklė, kuri pavadinta paralyžiniu ileo. Kalio trūkumas gali nutraukti šią laidumo sistemą ir sukelti problemų širdies ritmas. Dažniausias simptomas yra širdies plakimas ir dirginančios ekstrasistolės. Supratimas apie trūkstamus dūžius, dvigubus dūžius arba jausmą, kad širdis plaka per greitai arba per stipriai.

Šie ilgo nuotolio ritmo sutrikimai gali būti pavojingi gyvybei, o kai kalio trūkumas tampa stiprus, gali sustoti širdis. Dėl to iš organizmo netenkama per daug vandens, sumažėja kraujospūdis. Tai gali sukelti galvos svaigimo ar alpimo simptomus, ypač stovint vertikaliai.

Gyvuose organizmuose kalio daugiausia randama tarpląstelinis skystis. Pačiose ląstelėse jo koncentracija yra maždaug 40 kartų mažesnė.

Pagrindinė kalio funkcija bet kuriame gyvame organizme yra aprūpinti osmosinis slėgis tarp ląstelės ir citoplazmos. Pats tokio vandens ir mineralų pusiausvyros mechanizmas yra gerai ištirtas: per ląstelės gyvavimo laiką kalio jonų perteklius prasiskverbia už citoplazmos ribų, o norint palaikyti reikiamą koncentraciją turi patekti atgal į ląstelės citoplazmą, kurią užtikrina vadinamasis. natrio-kalio pompa.

Kalio fizinės ir cheminės savybės

Dažnas šlapinimasis ir didelis troškulys yra dažni simptomai, kai jau kurį laiką trūksta kalio. Sužinokite, kurie kalio produktai yra tiesiogiai ant. Kalis ir rubidis turi vieną radioaktyvusis izotopas kurių pusinės eliminacijos laikas yra ilgas, jų aktyvumas mažas, ir ilgas laikotarpis pusinės eliminacijos laikas lemia tai, kad jie neturi reikšmingos įtakos nustatymo tikslumui atominė masė du elementai. Trys lengviausi šios grupės elementai yra biogeniniai.

Dar vienas svarbiausia funkcija kalis - sudaro sąlygas membranos potencialui, kuris užtikrina raumenų susitraukimų perdavimą ir nerviniai impulsai, taip pat palaikyti rūgščių ir šarmų pusiausvyrą.

Kalis taip pat aktyvina organizmo fermentų sistemą, užtikrinančią angliavandenių ir baltymų apykaitą (būtinas baltymų sintezei ir gliukozei paversti glikogenu), gerina žarnyno veiklą, būtinas inkstų funkcijai palaikyti, šalinant iš organizmo drėgmės perteklių kartu su medžiagų apykaitos produktais. .

Gamtoje šarminių metalų randama tik junginiuose. Labiausiai paplitę yra natris ir kalis. Likusieji yra žymiai mažiau atstovaujami. Jie randami daugelyje mineralų ir nėra kartu skirtingiems jonų spinduliams. Natūraliuose tirpaluose, ypač natrio chlorido, kalio druskų yra žymiai mažesnėmis koncentracijomis.

Šarminiai metalai yra sidabriniai mažo tankio netaurieji metalai. Visi šarminiai metalai yra labai minkšti, praleidžia ir elektrą, ir šilumą, elektronegatyvumas svyruoja nuo 1,0 iki 0, kristalizuojasi kubiniuose erdvėje centruotuose tinkluose.

Kasdien suaugusiam žmogui reikia 1,8-5,0 g kalio, vaiko dozės (priklausomai nuo amžiaus) - 0,6-1,7 g. Kalio poreikis labai priklauso nuo kūno svorio, fiziologinės būklės. fizinis aktyvumas, klimato sąlygos.

Kalio šaltiniai

Gyvūniniame maiste kalio koncentracija yra maždaug tokia pati kaip augaliniame maiste, tačiau pirmenybė turėtų būti teikiama gyvūniniam maistui, nes tokiu atveju žmogus gauna subalansuotą kalio ir natrio kiekį. Valgant augalinį maistą, organizme padidės kalio koncentracija, sumažės natrio, o tai gali sukelti nepageidaujamų pasekmių. Reikia turėti omenyje, kad dėl didelio kalio junginių tirpumo beveik visas jis (95%) pasisavinamas patekęs į organizmą. Didžioji kalio dalis absorbuojama plonojoje žarnoje.

Dauguma šarminių metalų savybių reguliariai keičiasi priklausomai nuo atominis skaičius elementas. Reikšminga išimtis yra redokso potencialas, kuriame litis yra elektroforetiškiausias metalas. Šis reiškinys atsiranda dėl mažo dydžio ir puiki energija ličio katijono hidratacija. Visi šarminių metalų junginiai yra bespalviai, nebent įvyktų anijonas arba nepakitusi spalva kristalinės grotelės. Dauguma jų gerai tirpsta poliniuose tirpikliuose, pvz stiprūs elektrolitai, išskyrus kai kurias ličio ir kalio druskas.

jautiena (241 mg%);
žuvis (nuo 200 mg%);
pienas (127 mg%).

Augaliniai produktai daug kalio:

sojos pupelės (1800 mg%);
pupelės (1050 mg%);
žirniai (900 mg%);
bulvės (429 mg%);
duona (240 mg%);
burokėliai (155 mg%);
kopūstai (149 mg%;);
morkos (129 mg%);
šokoladas;
špinatai, arbūzas, melionas, obuoliai, abrikosai (įskaitant abrikosus ir džiovintus abrikosus), kiviai, bananai, citrusiniai vaisiai (ypač pomelo), vynuogės (įskaitant razinas), avokadas.

Kalio trūkumas žmogaus organizme

Kalio trūkumas organizme yra gana dažnas reiškinys. Tipiškos kalio trūkumo priežastys yra šios:

Šarminiai junginiai dažniausiai nuspalvina liepsną, ir ši savybė naudojama įrodyti ir kiekybinis įvertinimas. Turėdamas vieną valentinis elektronas yra silpnos surišimo sąveikos metale priežastis. Visi šios grupės elementai turi santykinai didelius atominius ir joninius spindulius. Mažos elektronneigiamos ir pirmosios jonizuojančios energijos vertės lemia tai, kad šarminių metalų junginiai daugiausia yra joniniai.

Dėl stipresnės kovalentinės sąveikos ličio junginiai daugiausia tirpsta nepoliniuose organiniuose tirpikliuose. Šarminiai metalai yra labai reaktyvūs ir pasižymi stipriomis redukuojančiomis savybėmis, kurios didėja nuo ličio iki cezio.

nepakankamas suvartojimas iš maisto;
kalio apykaitos sutrikimai;
išskyrimo ir virškinimo sistemos(žarnos, kepenys, inkstai, plaučiai);
vėmimas, vidurius laisvinančių ir diuretikų vartojimas, užsitęsęs viduriavimas, gausus prakaitavimas ir kitokia dehidratacija;
neuropsichinė perkrova, lėtinis nuovargis;
per didelis kalio antagonistų (natrio, rubidžio, cezio, talio) patekimas į organizmą.

Kalio trūkumo simptomai kūne:

Kalio naudojimas gyvenime

Jie lengvai oksiduojasi ore ir pasidengia bekompromisiniu oksidacijos produktų sluoksniu. Sąveika su atmosferos deguonimi labai veikia drėgmės buvimą. Todėl jie laikomi inertiškame tirpiklyje. Jie energingai reaguoja su vandeniu, sudarydami atitinkamą hidroksidą ir išskiria vandenilį.

Kalio ir jo junginių naudojimas

Jie taip pat lengvai sumažina kitų nemetalinių medžiagų, kartais sprogstamųjų, kiekį. Šarminiai tirpalai skystame amoniake ir kai kuriuose alifatiniuose aminuose pasižymi itin stipriomis redukuojančiomis savybėmis. Kai kurie metalai šarminių metalų amoniake sudaro tarpmetalinius junginius.

neuropsichinis išsekimas, lėtinis nuovargis, depresija;
sumažėjęs imunitetas;
raumenų silpnumas (myasthenia gravis);
antinksčių ir inkstų funkcijos pablogėjimas, dažnas šlapinimasis;
hipertenzija;
pykinimas, vėmimas, atoninis vidurių užkietėjimas;
širdies aritmija, miokardo disfunkcija, širdies nepakankamumas, širdies priepuolis;
sutrikimas kvėpavimo sistema(greitas paviršutiniškas kvėpavimas);
lūžinėjantys plaukai ir nagai, sausa oda;
virškinimo sistemos pepsinės opos, gastritas;
lytinių organų ligos, nevaisingumas, gimdos kaklelio erozija.

Taip pat turėtumėte žinoti, kad gaminant maistą, ypač verdant, maistas netenka nemažos dalies kalio. To priežastis yra toks pat didelis kalio junginių tirpumas. Todėl, jei trūksta kalio, maistą geriau ruošti kepant ar troškinant. Galite padidinti kalio pasisavinimą, subalansuodami maisto, kuriame jo yra, vartojimą su vitaminu B6 arba maisto produktus, kuriuose yra daug šio vitamino.

Kalio trūkumas žmogaus organizme

Chemiškai litis yra panašesnis į magnį nei kiti šarminiai metalai, nes jų katijonų dydžiai yra labai panašūs. Naudojant grafito anodą ir geležies katodą, katodo erdvė turi būti atskirta nuo anodo diafragmos. Metodas netinka kaliui gaminti, todėl pramoniniu mastu naudojamas kalio chlorido redukavimas natrio pagrindu. Rubidis ir cezis gaunami kaitinant jų hidroksidus arba oksidus su magniu vandenilio sraute arba redukuojant chloridus kalciu vakuume.

Alkoholio vartojimas žymiai sumažina kalio pasisavinimą. Beje, labiausiai greitas būdas sukelti kalio trūkumą organizme – sistemingai gerti alų su marinuotais agurkais (vytinta ir rūkyta žuvimi, traškučiais, riešutais, krekeriais ir kt.).

Kalio perteklius žmogaus organizme

Viskas gerai su saiku. Todėl prieš pradėdami vartoti maistą, kuriame yra kalio, turite įsitikinti, kad dozė yra teisinga. Taigi net vienkartinė 6 g kalio dozė (natūraliai, kaip druskų dalis) gali sukelti pertekliaus simptomus, o 14 g laikoma mirtina doze.

Natris turi didžiausią praktinę reikšmę. Tai žaliava natrio peroksido, amido, hidrido ir cianido gamybai, naudojama natrio lempose kaip lydinių sudedamoji dalis ir kartu su kaliu kaip aušinimo skystis kai kurių tipų branduoliniuose reaktoriuose.

Sąveika su paprastomis medžiagomis

Laboratorinis natris naudojamas tirpikliams džiovinti, o natrio chlorido mišinys, susmulkintas į ledą, naudojamas kaip aušinimo skystis. Dauguma kalio junginių gaunami iš trąšų. Kalio chloridas yra žaliava kalio hidroksidui ir kalio karbonatui gaminti, kalio bromidas naudojamas optiniams elementams ir infraraudonųjų spindulių spektroskopijos kiuvetėms gaminti.

Kalio pertekliaus priežastis organizme gali tapti:

per didelis augalinio maisto, kuriame yra daug kalio, vartojimas (pavyzdžiui, nuolatinė bulvių dieta);
maisto papildų ir mineralinių kompleksų, kuriuose yra daug kalio, vartojimas;
kalio apykaitos sutrikimas;
insulino trūkumas;
sutrikusi inkstų funkcija, įskaitant inkstų nepakankamumą;
simpatoadrenalinės sistemos disfunkcija ir kt.

Kalio pertekliaus simptomai: