Potasio

Símbolo: K
Clasificación: Metal alcalino Grupo 1

Número Atómico: 19
Masa Atómica: 39,0983
Número de protones/electrones: 19
Número de neutrones (Isótopo 39-K): 20
Estructura electrónica: [Ar] 4s¹
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 8, 1
Números de oxidación: +1

Electronegatividad: 0,82
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 418
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): 48
Radio atómico (pm): 235
Radio iónico (pm) (carga del ion): 138(+1)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 2,4
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 77,53

Punto de Fusión (ºC): 63,38
Punto de Ebullición (ºC): 759
Densidad (kg/m³): 862; (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 45,36
Estructura cristalina: Cúbica
Color: Plateado

Propiedades comparadas

Isótopos: Tres isótopos naturales: 39-K (93,2581%) y 41-K (6,7302%), entre ellos se encuentra el 40-K (con una abundancia del 0,0117%) tiene un período de semidesintegración de 1,28x10⁹ años; es prácticamente estable. Veintiún isótopos inestables cuyos períodos de semidesintegración oscilan entre 10 milisegundos (54-K) y 22,3 horas (43-K).

Descubierto en: 1807
Descubierto por: Davy
Fuentes: Ampliamente distribuido en minerales: silvina (KCl), carnalita (KMgCl₃ o MgCl₂.KCl).
Usos: Es un nutriente esencial. Ampliamente empleado en áreas tan diversas como medicina, procesado fotográfico, explosivos, agentes descongelantes, venenos (KCN, cianuro de potasio), metalurgia y química básica, fertilizantes, jabones, refrigerante de reactores.

Curiosidades sobre el elemento: Descubierto por Davy en 1807 en la potasa cáustica (KOH); es el primer metal aislado por electrólisis.
Es el octavo elemento en cuanto a abundancia en la superficie de la Tierra (2,09% en peso). No se encuentra nativo en la naturaleza. Muchos minerales de potasio son insolubles y de ellos se obtiene con dificultad el metal: feldespato de potasio u ortoclasa (roca granito) [KAlSi₃O₈], moscovita [KAl₂(Si₃AlO₁₀)(OH,F)₂]. Otros que se encuentran en antiguos lagos y lechos marinos formando grandes depósitos, permiten obtenerlo fácilmente: silvina, carnalita, langbeinita [K₂Mg₂(SO₄)₃], polihalita [K₂Ca₂Mg(SO₄)₄.2H₂O]; estos depósitos se han originado por evaporación del agua de lagos o transporte de horizontal de sales; las sales potásicas, más solubles que las sódicas se encuentran en la parte superior. En el agua de mar hay mucho menos potasio que sodio.
Actualmente se obtiene el metal por reducción de KCl fundido con sodio metálico en estado de vapor a 870ºC. También se emplea la reducción con CaC₂, carbono y silicio. Es un metal blando que se corta con un cuchillo; de color plateado en corte reciente. Se oxida rápidamente por lo que debe preservarse del aire en aceite mineral. En atmósfera de oxígeno seco arde con llama violeta y forma el superóxido KO₂ (sólido amarillo). En el aire húmedo el superóxido formado reacciona con el agua produciendo KOH y O₂; el KOH producido elimina el CO₂ y forma KHCO₃. Reacciona con el agua desprendiendo hidrógeno, inflamándose espontáneamente. Es uno de los metales más reactivos (es más que el sodio) y más electropositivo. Las dispersiones de potasio en hidrocarburos son más reactivas que el propio metal. Es un reductor muy fuerte. Se disuelve en amoníaco líquido dando una disolución de color azul, en la que se encuentran iones K^-1. El potasio y sus sales dan a la llama un color violeta.
Es uno de los metales más ligeros (el segundo después del litio). Sus conductividades eléctrica y térmica son muy elevadas.
Entre sus aplicaciones (en muchas puede ser sustituido por sodio más barato y abundante):

Una aleación de sodio y potasio (NaK) se usa como refrigerante de reactores nucleares.
Síntesis de K₂O y de productos orgánicos.

El 40-K (1,28x10⁹ años) sirve para datar la antigüedad de rocas y meteoritos.

Para producir superóxido con la finalidad de eliminar CO₂.
Entre los compuestos (menos higroscópicos que los de sodio debido al mayor tamaño del ion K⁺, menos solubles, pero más caros):

Los solubles se emplean como abonos, ya que el silicato de potasio contenido en el suelo no es soluble y no es absorbido por las plantas. El potasio es un constituyente esencial para el crecimiento de las plantas.

Muchas sales de potasio tienen una gran importancia industrial: hidróxido (base fuerte, detergentes, jabones, desazufrado de petróleo, absorbente de CO₂), nitrato (abono, pólvora), carbonato (fotografía, jabones, vidrios, abono), cloruro (abono), clorato (pólvora), bromuro (abono), yoduro (desinfectante), sulfato (abono), cromato y dicromato (oxidantes).
Es un oligoelemento fundamental, pues los iones K⁺ juega un importante papel en la conducción nerviosa (junto al Na⁺ y el Cl^-): la concentración K⁺ en el interior de la célula es 40 veces superior que en el exterior; esta diferencia de concentraciones origina un potencial de membrana en reposo que depende de las concentraciones interna y externa. Al recibir un impulso la membrana es permeable selectivamente a los iones K⁺ originándose una corriente de iones hacia fuera y alcanzándose un potencial de 100 mV.