Potasio y calcio: estructura atómica, propiedades químicas, usos

Un átomo es la parte más pequeña de un elemento o compuesto que participa en una reacción química. Están hechos de pequeñas partículas conocidas como protones, neutrones y electrones. El filósofo griego Demócrito fue la primera persona en utilizar el término átomo

La estructura del átomo fue descubierta por John Dalton en 1808 en un libro que publicó. También es conocido como el “Padre de la teoría atómica”. Son diminutas partículas compuestas por un núcleo y uno o más electrones en su órbita. El núcleo de un átomo consiste en protones cargados positivamente y neutrones cargados negativamente. Los protones y neutrones de un átomo tienen aproximadamente la misma masa. Las órbitas de un átomo están presentes alrededor del núcleo describe la ubicación y el comportamiento ondulatorio de un electrón. Ahora, aquí en el presente artículo, vamos a discutir el caso del Potasio y el Calcio.  

Potasio

El potasio es el primer elemento del cuarto período de la tabla periódica. El nombre potasio se deriva del mineral potasa. Durante cientos de años, el elemento se ha utilizado. Junto con el litio, el rubidio, el sodio, el cesio y el francio, es un metal alcalino. El potasio tiene una masa atómica de 39,098 unidades de masa atómica. Se representa con la letra ‘K’.

El potasio está clasificado como el séptimo elemento más abundante que se encuentra en la superficie de la tierra. Se encuentra principalmente en rocas ingeniosas y sedimentos de minerales. El potasio se encuentra naturalmente en sales iónicas. se encuentra disuelto en agua de mar en un 0,04% en peso. El potasio es un buen conductor del calor y la electricidad. Es un metal extremadamente activo que nunca se encuentra libre en la naturaleza; en cambio, siempre se encuentra en compuestos con otros elementos.

Los siguientes son los detalles resumidos de potasio:

Símbolo k
Número atómico 19
Masa atomica 39.098 uma
Grupo yo
Período  4
Bloquear  s
Estado Sólido (a 20 °C)
Configuración electrónica [Ar] 4s 1
Punto de fusion 63,5 °C o 336 K
Punto de ebullición  759 °C o 1032 K
Densidad 0,89 g cm -3
Isótopo clave 39K _

Isótopos de potasio: el potasio tiene tres isótopos, que se conocen como potasio-39, 40 y 41. El potasio-40 es un elemento radiactivo que se puede encontrar en rocas, plantas y animales. Se utiliza para determinar la edad de un objeto. Este isótopo se desintegra en un isótopo de argón.

Estructura atómica del potasio

El núcleo está formado por 19 protones y 21 neutrones. El núcleo está unido por 19 electrones, con un solo electrón altamente inestable en la capa exterior (anillo). Las características químicas y físicas de un elemento están determinadas por la estabilidad de sus electrones externos.

Fig: Estructura atómica del potasio

 La configuración electrónica se da como,

conchas  k L METRO norte
Nº de electrones 2 8 8 1

Las propiedades físicas del potasio son:

  • El potasio es un metal alcalino.
  • Es un elemento altamente reactivo y no se presenta en estado libre.
  • Es un metal blando de color blanco plateado.
  • El potasio tiene una densidad inferior a la del agua (0,89 g/cm 3 ). Por lo tanto, puede flotar en la superficie del agua. 2
  • Es de naturaleza maleable.
  • el potasio tiene un punto de fusión de 63,5 °C y un punto de ebullición de 759 °C.

Las propiedades químicas del potasio son:

  • Da gas hidrógeno cuando reacciona con el agua. La reacción es volátil y puede causar una explosión.

2K +2H 2 O ⇢ 2KOH + H 2

  • Es altamente reactivo con nitrógeno, fósforo, azufre y flúor.
  • Se disuelve rápidamente cuando reacciona con ácido sulfúrico diluido y libera iones de potasio junto con gas hidrógeno.

2K +H 2 SO 4 ⇢ 2K + + SO 4 + H 2

  • El potasio forma haluros de potasio cuando reacciona con halógenos.

2K+ Cl 2 ⇢ 2KCl 

Los usos del potasio son:

  • El potasio es muy utilizado en nuestro día a día y algunos de ellos se mencionan a continuación:
  • Las industrias utilizan el potasio para fabricar jabones, detergentes, tintes, pólvora, etc.
  • El potasio se utiliza para la contracción muscular.
  • La dieta con exceso de potasio ayuda a reducir la presión arterial y previene los accidentes cerebrovasculares.
  • El carbonato de potasio se utiliza para la producción de vidrio.
  • Tiene una alta demanda de fertilizantes. 
  • También se puede utilizar como medio de intercambio de calor y se utiliza en plantas de energía nuclear.

Datos interesantes

  • El potasio fue el primer metal en ser aislado por electrólisis.
  • En 1702 se sospechó que el potasio es un elemento distinto que se combina con los mismos aniones para producir sales similares y se demostró en 1807 mediante electrólisis.
  • Desempeña un papel vital en el funcionamiento de las células vivas y su deficiencia o exceso puede causar un ritmo cardíaco anormal y otras anomalías electrocardiográficas diversas.

Calcio

El calcio, con número atómico 20, se denota con el símbolo Ca en la tabla periódica. El calcio (Ca) es un mineral esencial que ayuda a que nuestros huesos se mantengan fuertes y capaces de soportar nuestro peso. El calcio también es empleado por nuestro sistema nervioso para ayudar en la transmisión de impulsos a través de nuestro cuerpo.

El calcio está clasificado como el quinto elemento más abundante que se encuentra en la superficie de la tierra. Da cationes en el momento de la ionización. La capa más externa de calcio comprende dos electrones de valencia. El compuesto de calcio más común que se encuentra en la Tierra es el carbonato de calcio. Yeso, anhidro, fluorita, etc son también algunas de las fuentes de calcio.

Los siguientes son los detalles resumidos de calcio:

Símbolo California
Número atómico 20
Masa atomica 40,08 g/mol
Grupo Yo
Período  4
Bloquear s
Estado  Sólido (a 20 °C)
Configuración electrónica [Ar] 4s 2
Punto de fusion 842 ºC
Punto de ebullición 1482 ºC

Isótopos de calcio: el calcio tiene cinco isótopos naturalmente estables: calcio 40, calcio 42, calcio 43, calcio 44 y calcio 46.

Estructura atómica del calcio

Hay 20 protones y 20 neutrones en el núcleo. Hay 20 electrones que ocupan capas de electrones accesibles (anillos). Las características químicas y físicas de un elemento están determinadas por la estabilidad de sus electrones externos (valencia).

Fig: Estructura atómica del calcio

La configuración electrónica de un átomo de Calcio viene dada por:

conchas k L METRO norte
Número de electrones 2 8 8 2

Las propiedades físicas del calcio son:

  • El calcio no se encuentra naturalmente en estado libre.
  • Se utiliza como agente de aleación para aluminio, plomo, cobre y otros metales básicos.
  • Es una forma de metal blando.
  • El calcio es un buen conductor.
  • Es de naturaleza maleable y dúctil.
  • El calcio tiene un punto de fusión de 842\grados C y un punto de ebullición de 1482\degree C

Las propiedades químicas del calcio son:

  • La forma disuelta de bicarbonato de calcio se encuentra en agua dura.

CaCO 3 + CO 2 ⇢ Ca(HCO 3 ) 2 + H 2 O

  • Cuando el calcio entra en contacto con el aire, forma una capa de nitruro y rust.

2Ca + O 2 ⇢ 2CaO

3Ca + N 2 ⇢ Ca 3 N 2

  • Los compuestos de calcio son altamente reactivos a los ácidos.

CaCO 3 + HCl ⇢ CaCl 2 + HO + CO 2

USOS DEL CALCIO

  • El calcio se puede utilizar para muchos propósitos. Algunos de ellos se mencionan a continuación;
  • El calcio ayuda a mantener huesos fuertes para realizar muchas funciones necesarias.
  • Es necesario para que los nervios lleven mensajes entre el cerebro y cada parte del cuerpo.
  • Se puede utilizar como agente reductor en el proceso de extracción de metales.
  • También se utiliza como agente de aleación para la producción de algunos metales.
  • El concatenado de calcio se utiliza como aditivo alimentario.
  • El carburo de calcio se utiliza para la producción de plásticos y gas acetileno.

Datos interesantes

  • El hidroxifosfato de calcio es el principal elemento inorgánico de los dientes y los huesos.
  • El calcio es importante tanto para la vida animal como vegetal. Podemos encontrar el 2% del calcio en el cuerpo humano.
  • La falta de calcio en la sangre puede causar una enfermedad llamada “Hipocalcemia” también conocida como deficiencia de calcio en el cuerpo humano. También puede dar lugar a cambios dentales, alteraciones en el cerebro, etc.

Problemas de muestra

Problema 1: ¿Cuál es la forma más común de potasio que tomamos?

Solución:

Los humanos toman varias formas de potasio, pero la más común es el cloruro de potasio. La ingesta mínima es de unos 4,7 mg de media.

Problema 2: ¿Por qué se utilizan fertilizantes potásicos?

Solución:

Los fertilizantes de potasio también se denominan fertilizantes de potasio. Se obtiene de la madera quemada, las minas y el océano. Es muy utilizado como fertilizante porque ayuda en el crecimiento de las plantas así como en el movimiento de los estomas.

Problema 3: ¿Cómo se puede eliminar el calcio del agua de forma natural?

Solución:

El calcio se encuentra naturalmente en el agua, ya que puede disolverse en piedra caliza, mármol, yeso, etc. El calcio en el agua determina su dureza. Podemos tratar el agua agregando un poco de carbonato de sodio o soda de lavado que descompondrá el calcio presente en ella.

Problema 4: ¿Cuál es el uso biológico del calcio?

Solución:

El uso biológico del calcio es proporcionar fuerza y ​​estructura al esqueleto. Es muy importante para el mantenimiento de huesos y dientes.

Problema 5: ¿Cuáles son los efectos del uso excesivo de potasio?

Solución:

Algunos de los efectos secundarios comunes del potasio son náuseas, dolor de estómago, malestar, vómitos y frecuencia cardíaca anormal.

Problema 6: ¿Cuáles son los usos del potasio en el sector industrial?

Solución:

El potasio se usa en las industrias como materia prima para fabricar potasio metálico y también se usa en la industria del jabón como agente suavizante del agua en lugar del cloruro de sodio.

Problema 7: ¿Por qué los lácteos son esenciales para nuestra dieta?

Solución:

Los productos lácteos son muy ricos en calcio. Por lo tanto, es esencial para nuestra dieta ya que el calcio ayuda a fortalecer nuestros huesos.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por punamsingh628700 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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