| Symbool | K |
|---|---|
| Atoomnummer | 19 |
| Atoommassa | 39,098 u |
| Categorie | Alkalimetaal |
| Groep | 1 |
| Periode | 4 |
| Blok | s-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 63,5 °C |
| Kookpunt | 759 °C |
| Dichtheid | 0,862 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Ar] 4s1 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 8, 1 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 0,82 |
| Oxidatiegetallen | +1 |
| Ontdekt | 1807 door Humphry Davy |
| Engelse naam | Potassium |
Eigenschappen van kalium
Kalium is zo zacht dat het met een botermes te snijden is, en met een dichtheid van 0,86 g/cm³ drijft het op water. Het verse snijvlak is zilverig maar wordt binnen enkele seconden blauwgrijs door oxidatie, dus het wordt onder minerale olie bewaard. In water reageert kalium zo snel dat de vrijgekomen waterstof direct ontbrandt met een karakteristieke lila vlam; er ontstaat kaliloog (KOH), een sterke base. Ook in een gewone vlam kleurt kalium lila-violet. Kalium staat zijn enige valentie-elektron nog gemakkelijker af dan natrium, omdat dat elektron verder van de kern zit. Kaliumzouten, zoals kaliumchloride, kaliumnitraat (salpeter) en kaliumcarbonaat (potas), lossen meestal goed op. Natuurlijk kalium bevat drie isotopen: kalium-39 (93,3 procent), kalium-41 en een heel klein beetje radioactief kalium-40. Dat laatste heeft een halveringstijd van 1,25 miljard jaar en is een belangrijke bron van natuurlijke straling, ook in je eigen lichaam.
Naam. ‘Kalium’ komt van het Arabische ‘al-qali’ (plantenas), waarin kaliumcarbonaat zat; het Engelse ‘potassium’ verwijst naar ‘potash’, as uit een pot.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Kalium staat in periode 4 en groep 1 (alkalimetalen) van het periodiek systeem, in het s-blok.
Een neutraal atoom heeft 19 protonen in de kern en 19 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 8, 1. Het periodenummer (4) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 1 staat, heeft Kalium 1 valentie-elektron in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Argon (Ar, 18); rechts/erna: Calcium (Ca, 20); erboven in dezelfde groep: Natrium (Na); eronder in dezelfde groep: Rubidium (Rb).
Andere elementen in groep 1: Waterstof, Lithium, Natrium, Rubidium, Cesium, Francium.
Voorkomen
Kalium is het zevende meest voorkomende element in de aardkorst en zit in veldspaten, mica en klei. Grote kaliumzoutafzettingen, zoals sylviet en carnalliet, ontstonden waar oude zeeën indampten; Canada, Rusland en Wit-Rusland zijn de grootste producenten van potas. Zeewater bevat ongeveer 0,4 gram kalium per liter. Planten nemen kalium op uit de bodem en zitten er vol mee, vandaar dat plantenas vroeger dé bron van kaliumverbindingen was. In je lichaam zit ongeveer 140 gram kalium, voornamelijk in cellen. Bananen, aardappelen, peulvruchten, noten en gedroogd fruit zijn goede bronnen. Het metaal wordt gemaakt door kaliumchloride met natriumdamp te reduceren.
Toepassingen
- Kaliumkunstmest (vooral kaliumchloride) verbetert de groei, waterhuishouding en ziekteresistentie van gewassen; dit is verreweg de grootste toepassing.
- Kaliumnitraat (salpeter) is een oxidator in buskruit, vuurwerk en sommige meststoffen.
- Kaliloog wordt gebruikt voor zachte zeep, alkalinebatterijen en het reinigen van afvoeren.
- Kaliumchloride dient als zoutvervanger voor mensen die minder natrium mogen eten, en wordt medisch toegediend bij kaliumtekort.
- Kaliumjodide-tabletten beschermen de schildklier bij een kernongeval tegen radioactief jodium.
- Kalium-argondatering gebruikt het verval van kalium-40 om de ouderdom van gesteenten te bepalen.
Veelgestelde vragen
Zit er veel kalium in bananen?
Een banaan bevat ongeveer 350 tot 400 milligram kalium. Dat is flink, maar aardappelen, bonen, spinazie, gedroogde abrikozen en noten bevatten per portie vaak evenveel of meer. Volwassenen hebben ongeveer 3,5 gram kalium per dag nodig. Met groente, fruit en volkoren producten is dat goed haalbaar.
Waarom reageert kalium zo heftig met water?
Kalium heeft één los gebonden buitenste elektron dat het heel graag afstaat. Met water ontstaan kaliloog en waterstofgas, en er komt zoveel warmte vrij dat de waterstof meteen ontbrandt. Omdat het buitenste elektron verder van de kern zit dan bij natrium, gaat dat bij kalium nog sneller en heftiger.
Wat doet kalium in je lichaam?
Kaliumionen zitten vooral binnen je cellen, natriumionen erbuiten. Dat verschil zorgt voor een elektrische spanning over het celmembraan, nodig voor zenuwprikkels en spiersamentrekking, ook van je hart. Daarnaast helpt kalium de bloeddruk en vochtbalans te regelen. Zowel een tekort als een teveel kan hartritmestoornissen veroorzaken.