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Potassium

Le potassium est un élément chimique, de symbole K et de numéro atomique 19.

Argon - Potassium - Calcium Na K Rb       Table complète
Géneral
Nom, Symbole, Numéro atomique	Potassium, K, 19
Série chimique	Métal alcalin
Groupe, Période, Bloc	1 (IA), 4, s
Masse volumique, Dureté	856 kg/m3, 0.4
Couleur	blanc argenté
Propriétés atomiques
Masse atomique	39,0983 u
Rayon atomique (calc)	220 (243)pm
Rayon de covalence	196 pm
Rayon de van der Waals	275 pm
Configuration électronique	[Ar] 4s1
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 8, 1
États d'oxydation (Oxyde)	1 (base forte)
Structure cristalline	Cubique face centrée
Propriétés physiques
État de la matière	Solide
Température de fusion	336,53 K
Température de vaporisation	1032 K
Volume molaire	45,94×10-6 m3/mol
Énergie de vaporisation	79,87 kJ/mol
Énergie de fusion	2,334 kJ/mol
Pression de la vapeur	1,06×10-4Pa à 1234 K
Vélocité du son	2000 m/s at 293,15 K
Divers
Électronégativité	0,82 (Échelle de Pauling)
Capacité calorique spécifique	757 J/(kg*K)
Conductivité électrique	13,9×106 Ω/m
Conductivité thermique	102,4 W/(m*K)
1er Potentiel d'ionisation	418,8 kJ/mol
2e Potentiel d'ionisation	3052 kJ/mol
3e Potentiel d'ionisation	4420 kJ/mol
4e Potentiel d'ionisation	5877 kJ/mol
5e Potentiel d'ionisation	7975 kJ/mol
6e Potentiel d'ionisation	9590 kJ/mol
7e Potentiel d'ionisation	11343 kJ/mol
8e Potentiel d'ionisation	14944 kJ/mol
9e Potentiel d'ionisation	16963,7 kJ/mol
10e Potentiel d'ionisation	48610 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN demi-vie MD Ed MeV PD 39K 93,26% K est stable avec 20 neutrons 40K 0,012% 1,277×109 ans beta- ε 1,311 1,505 40Ca 40Ar 41K 6,73% K est stable avec 22 neutrons
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

C'est un métal alcalin mou, d'aspect blanc métallique que l'on trouve naturellement lié à d'autres éléments dans l'eau de mer et dans de nombreux minéraux. Il s'oxyde rapidement au contact de l'air, et réagit violemment avec l'eau. Il ressemble chimiquement au sodium.

Caractéristiques notables

Le potassium est le deuxième plus léger, le plus réactif, le plus électropositif des métaux. C'est un solide mou qui est facilement coupé à l'aide d'un couteau. Les surfaces fraîchement coupées ont un aspect métallique. Il s'oxyde rapidement dans l'air et doit donc être conservé dans l'huile.

Comme les autres métaux alcalins, il se décompose au contact de l'eau avec formation d'hydrogène. Lorsqu'il est plongé dans l'eau, il prend feu spontanément. Ses sels émettent une couleur violette lorsqu'ils sont exposés à une flamme.

Applications

• l'oxyde de potassium plus connu sous le nom de potasse, est utilisé comme engrais.
• le chlorure de potassium est utilisé comme substitut du sel de cuisine, et aussi pour arrêter le cœur dans les exécutions par injection létale.
• le nitrate de potassium est utilisé dans la poudre à canon.
• le carbonate de potassium est utilisé dans la fabrication du verre.
• C'est un élément essentiel pour la croissance des plantes et on le trouve dans la plupart des sols.
• Dans les cellules animales le potassium est vital pour le fonctionnement de la cellule. (voir pompe Na-K)
• Le NaK est un alliage de sodium et de potassium utilisé dans les transferts de chaleur.

De nombreux sels de potassium sont très importants : bromure,carbonate,chlorure, hydroxyde,nitrate,iodure,sulfate

Histoire

Le potassium (du latin kalium) a été découvert en 1807 par Sir Humphry Davy, qui l'obtint à partir de l'hydroxyde de potassium. Ce fut le premier métal isolé par électrolyse.

Occurrence

Cet élément représente environ 2,4% du poids total de la croûte terrestre, il en est un des 7 éléments les plus abondants.

Des minerais tels que la carnallite, la langbeinite, la polyhalite, et le sylvite, que l'on trouve au fond des anciens lacs et mers sont des sources importantes de potassium, et permettent une exploitation économique du potassium. Les principales sources de potassium, sont situées en Californie, Allemagne, Nouveau-Mexique, Utah.

Les océans sont une autre source importante de potassium, mais sa concentration y est beaucoup plus faible que celle du sodium. On ne trouve jamais de potassium sous forme non-lié dans la nature, il est obtenu principalement par électrolyse de l'hydroxyde de potassium par un procédé qui a très peu changé depuis Davy.

Isotopes

On connaît l'existence de 17 isotopes du potassium. La forme naturelle du potassium est composé de 3 isotopes: K-39 (93,3%), K-40 (0,01%) et K-41 (6,7%). Le K-40 se décompose par capture électronique et par émission de positrons en Ar-40.

La désintégration du K-40 en Ar-40 est une méthode communément utilisée pour la datation des roches. Cette méthode de datation K-Ar repose sur la supposition que la roche ne contenait aucune trace d'argon au moment de sa formation et que toute l'argon radioactif (Ar-40) est retenu (système fermé). Les minéraux sont datés par la mesure de la concentration de potassium et celle d' Argon 40 accumulé. Les minéraux les plus adaptés à cette mesure sont le biotite, le muscovite, le plutonic/hornblende hautement métamorphique, et les feldspath volcaniques.

Précautions

Le potassium réagit violemment avec l'eau Ce métal doit donc être conservé dans une atmosphère protégée.