Кали

Кали нь К химийн тэмдэг, 19 атомын дугаар бүхий химийн элемент.

Кали, ₀₀K

Potassium pearls (in paraffin oil, ~5 mm each)
Кали
Гадаад байдал	мөнгөлөг саарал
Стандарт атомын жин Ar°(K)
	7001390983000000000♠39.0983±0.0001[1] 7001390980000000000♠39.098±0.001 (товчлогдсон)[2]
Үелэх систем дэх Кали
Устөрөгч Гели Лити Берилли Бор (химийн элемент) Нүүрстөрөгч Азот Хүчилтөрөгч Фтор Неон Натри Магни Хөнгөн цагаан Цахиур Фосфор Хүхэр Хлор Аргон Кали Кальци Сканди Титан Ванади Хром Манган Төмөр (химийн элемент) Кобальт Никель Зэс Цайр Галли Германи Хүнцэл Селени Бром Криптон Рубиди Стронци Иттри Циркони Ниоби Молибден Технеци Рутени Роди Паллади Мөнгө (химийн элемент) Кадми Инди Цагаан тугалга Сурьма Теллур Иод Ксенон Цези Бари Лантан Цери Празеодим Неодим Промети Самари Европи Гадолини Терби Диспрози Гольми Эрби Тули Иттерби Лютеци Гафни Тантал Вольфрам Рени Осми Ириди Цагаан алт Алт Мөнгөн ус Талли Хар тугалга Висмут Полони Астат Радон Франци Ради Актини Тори Протактини Уран Нептуни Плутони Америци Кюри Беркли Калифорни (химийн элемент) Эйнштейни Ферми Менделеви Нобели Лоуренси Резерфорди Дубни Сиборги Бори Хасси Мейтнери Дармштадти Рентгени Коперници Нихони Флерови Москови Ливермори Теннессин Оганесон Na ↑ K ↓ Rb аргон ← кали → кальци
Бүлэг	1
Үе	4
Блок	s-блок
Электрон байгуулалт	[Ar] 4s1
Давхарга бүрт	2, 8, 8, 1
Физик шинж чанарууд
Төлөв	хатуу
Хайлах температур	336.7 K ​(63.5 °C, ​146.3 °F)
Буцлах температур	1032 K ​(759 °C, ​1398 °F)
Нягт (т.т.)	0.862 г/см3
шингэн үед (х.т.)	0.828 г/см3
Критик цэг	2223 K, 16 МПа[3]
Хайлах энтальп	2.33 кЖ/моль
Уурших энтальп	76.9 кЖ/моль
Хувийн дулаан шингээлт	29.6 Ж/(моль·K)
Атомын шинж чанар
Исэлдэлтийн зэрэг	нийтлэг: +1 −1[4]
Цахилгаан сөрөг чанар	Полингийн шаталбар: 0.82
Ионжилтын энерги	1-р: 418.8 кЖ/моль 2-р: 3052 кЖ/моль 3-р: 4420 кЖ/моль (илүү үзэх)
Атомын радиус	эмпирик: 227 пм
Ковалент радиус	203±12 пм
Ван дер Ваальсийн радиус	275 пм
Спектрийн хүрээ дэх өнгөт шугамууд кали элементийн спектрийн шугам
Бусад шинж чанарууд
Байгалийн тархац	анхдагч
Талст бүтэц	​бие-төвтэй куб (бтк)
Дулааны тэлэлт	83.3 µм/(м⋅K) (25 °C)
Дулаан дамжуулалт	102.5 Вт/(м⋅K)
Цахилгаан эсэргүүцэл	72 nΩ⋅м (20 °C)
Соронзон чанар	парасоронзон[5]
Юнгийн модуль	3.53 ГПа
Хөдөлгөх модуль	1.3 ГПа
Эзлэхүүний модуль	3.1 ГПа
Дууны хурд нимгэн саваа	2000 м/с (20 °C)
Моосын хатуулаг	0.4
Бринеллийн хатуулаг	0.363 МПа
CAS дугаар	7440-09-7
Түүх
Нээсэн ба анх ялгасан	Гемфри Дэви (1807)
Тэмдэг	"K": from New Latin kalium
Хамгийн тогвортой изотопууд ү з
Загвар:инфобокс кали/изотопууд загвар алга байна
Ангилал: Кали үзэх · хэлэлцэх · засах | эх сурвалж

Тархац

Кали нь идэвхтэй учир байгальд зөвхөн нэгдлийн байдлаар тохиолддог. Дэлхийн газрын царцдасын 2,6% ийг эзэлдэг. Калийг агуулсан гол эрдсүүд нь KNO₃ - шүү, KCl^*NaCl – сильвинит, KCl^*MgCl₂^*6H₂O – карналлит, KCl^*MgSO₄^*3H₂O – каинит, K₂O^*Al₂O₃^*6SiO₂ – калийн жонш зэрэг юм.

Оксид гарган авах арга

• Электролизийн арга: Калийг агуулсан давсыг хайлуулж, хайлмалд нь электролиз явуулахад катод дээр уг Кали ангижирна.

  Катод дээр: K+ + 1e- = K0

• Ангижруулах арга: Калийн оксидийг хүчтэй ангижруулагчаар үйлчилдэг.

  (G<0 үед урвал явагдах боломжтой).

Кали нь гялалзсан өнгөтэй, зөөлөн, нягт багатай, цахилгаан сайн дамжуулдаг. Калийгийн цөмийн цэнэг нь атомын радиус өсөхөд нягт нь ихэсч, хайлах буцлах температур, цахилгаан дамжуулах чанар буурдаг. Кали нь дан галегонууд, хүчилтөрөгч, хүхэртэй тасалгааны температурт, азот, фосфор, нүүрстөрөгч, цахиур, устөрөгчтэй халаахад нэгдэнэ. Усан уусмалд калийн ионууд нь гидрат ион хэлбэртэй оршдог.

  K+ + nH2O = [K(H2O)n]+

Кали нь азотын хүчлээс бусад хүчлүүдийн усан уусмалаас, мөн уснаас устөрөгчийг түрдэг.

  2K + H2SO4 = K2SO4 + H2
  2K + 2HOH = 2KOH + H2

Чухал нэгдлүүд

1. Оксид нь усанд сайн уусдаг талст бодис. Усанд уусч шүлт үүсгэнэ.
   K2O + HOH = 2KOH 

   Калийг хүчилтөрөгчийн дотор шатаавал хэт оксид (K2O2) -ийг үүсгэдэг. Энэ нь маш хүчтэй исэлдүүлэгч, хүйтэн усанд уусгавал хүчтэй шүлт ба устөрөгчийн хэт оксидийг үүсгэнэ.

   K2O2 + 2HOH = 2NaOH + H2O2
2. Гидроксид нь усанд сайн уусдаг, ус чийг татамхай шинжтэй, өндөр температурт хайлдаг талст бодис. Усанд уусах ба хайлах үедээ дараах байдлаар иончлогддог.
   KOH = K+ + OH-
3. Гидрид нь КН гэсэн томъёотой, зөвхөн чийгтэй нөхцөлд тогтвортой байдаг, өндөр температурт устөрөгч ба дан металл үүсгэн задардаг.
4. Галид. Дан металл галегонуудтай шууд нэгдэж үүсгэсэн нэгдлийг галид гэнэ. Галидууд нь өнгөгүй талст, усанд сайн уусна.
5. Сульфид нь ионт талст торийн бүтэцтэй, хатуу бодис юм. K2S, KHS гэсэн хоёр янзын сульфид үүсгэх ба усанд сайн уусдаг. Гидролизд орно. 
   K2S + H2O = KHS + KOH
6. Карбид. Калийг халаахад нэгдэж карбид үүсгэх ба карбидууд нь ус болон сул хүчлээр үйлчлэхэд нүүрсустөрөгчдийг ялгаруулан гидроксид үүсгэдэг.
   K4C + 4H2O = 4KOH + CH4
7. Хүчилтөрөгчтэй хүчлийн давсууд нь усанд харилцан адилгүй уусдаг. Гэхдээ SO42-, PO43-, NO3-, NO2- гэсэн хүчлийн үлдэгдэлтэй үүсгэсэн давс нь сайн уусдаг.

Биологийн үүрэг

Үндсэн өгүүлэл: Кали биологид

Кали нь, хүний биеийн жингийн 0.2 хувийг эзэлдэг ба энэ үзүүлэлтээрээ найм эсвэл есөд (0.2%) ордог бөгөөд, насанд хүрсэн хүний 60 kg жин тутам 120 g кали агуулагдана.^[6] Хүний бие дахь кали, хүхэр, хлорын хэмжээ ойролцоогоор тэнцүү байдаг бол, кальций ба фосфорынх их байдаг.^[7]

Биохимийн үүрэг

Кали нь хэд хэдэн физиологийн процессуудад оролцдог:^[8][9][10]

• resting cellular-membrane potential and the propagation of action potentials in neuronal, muscular, and cardiac tissue. Due to their electrostatic and chemical properties, K+
  ions are larger than Na+
  ions, and ion channels and pumps in cell membranes can distinguish between the two types of ions, actively pumping or passively allowing one of the two ions to pass, while blocking the other.^[11]
• hormone secretion and action
• vascular tone
• systemic blood pressure control
• gastrointestinal motility
• acid–base homeostasis
• glucose and insulin metabolism
• mineralocorticoid action
• renal concentrating ability
• fluid and electrolyte balance

Хэрэглээ

Кали болон түүний нэгдлийг техникт өргөн хэрэглэдэг. Калийн натритай хайлшийг атомын эрчим хүчинд шингэн төлөвийн дулаан зөөгч болгодог. Кали нь хүний зүрхний хэвийн үйл ажиллагаанд тодорхой хэмжээний үүрэгтэй. Том хүнд хоногт 2 – 3 грамм кали шаардлагатай байдаг бөгөөд түүнийг амьтан ургамлын гаралтай хоол хүнсээр дамжуулан авдаг. Мөн кали нь ургамалд чухал хэрэгцээтэй элемент, маалинга, олс, тамхины ургамалд ихээр байдаг. Калийн хлорид, сульфат ба нитратуудыг бордоонд хэрэглэдэг. Идэмхий калийг шингэн саван үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна.

Нэмэлт

• Металлуудын химийн идэвх харилцан адилгүй байдаг.Металлын идэвхийн эгнээ

K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au Үүнээс үзэхэд кали нь хамгийн их идэвхитэй элемент болно.

• Кали хэрэглэх нь ямар ач тустай вэ?

Кали нь олон үүрэгтэй бөгөөд гол үүрэг нь цусны даралт буурууладаг, цус харвалтаас сэргийлдэг гэж судлаачид үздэг. Гэхдээ хоногт 99мг-аар хэрэглэхийг зөвлөдөг. Калийг өндөр тунгаар хэрэглэхэд ходоод цочроодог тул жимс, ногооны шүүстэй хэрэглэх хэрэгтэй.

• Кали дутагдахад:

Арьс хуурайшиж гүйлгэх, бие дагжрах, шөрмөс татах, зүрхний хэм алдагдах, хавагнах, нойргүйдэх, тос хуримтлагдах, цусны даралт ихсэх шинжүүд гарна. Хэрэв калийг тунu нь хэтрүүлэн хэрэглэвэл зүрхний хэм алдагдах, булчин сулрах, зүрхний гэмтлийн шинжүүд гарна. Мөн кали дутагдахад зүрх судас эрхтэн тогтолцооны өөрчлөлт илэрдэг.Бие махбодиос шингэн ялгаралтийг нэмэгдүүлдэг.

Калийгаар баялаг хүнсний бүтээгдэхүүнүүд

Хүнсний бүтээгдэхүүн	К-ийн хэмжээ /мг/	Илчлэг /ккал/
Чангаанз	1380	160
Гадил	400	96
Чанасан эрдэнэ шиш	510	140
Хивэг	530	320
Улаан буудайн хивэг	1160	200
Хатаасан жимсний холимог	880	230
Инжир	900	100
Холимог самар	600	600
Наранцэцгийн самар	650	500
Үзэм	1020	270
Шарсан төмс	530	170
Буурцгийн гурил	1650	450
Төмсний нухаш	1150	70
Тугалын мах	420	230
Амуу тариан гоймон	400	320

• Эрдэс бодисын солилцооны хямрал:

Хүний биеийн хөгжил болон амьдралын үйл ажиллагаанд зайлшгүй хэрэгцээтэй бодист эрдэс орно. Тэдгээр нь эрхтэн эдийн бүтцийн чухал бүрдэл бодис болох бөгөөд зөвхөн биеийн шингэн гэхэд л олон тооны эрдэс бодис агуулдаг. Иймээс бие махбодид бусад бодисуудын нэгэн адил эрдэс бодисын солилцоо явагдаж эрхтэн эдийн бүтцийг нөхөн сэлбэж шинэчлэх зүй тогтолтой. Эрдэс бодис нь усын солилцооны хэвийн явц, хүчил шүлтийн тэнцвэрт байдлыг нөхцөлдүүлнэ. Тодорхой эрдэс агуулсан орчинд нэн чухал фермент болон дааврыэ үйлчилгээ явагдана. Мэдрэл, булчин болон бусад эрхтэн тогтолцооны үйл ажиллагааны идэвхитэй байдлыг хангах зэрэг олон талын үүргийг эрдсүүд гүйцэтгэнэ.

• Калийн солилцооны хямрал

Эсийн шингэнд 150 мэкв/л кали агуулагдаж, анионы зохицуулах хувийг эзлэнэ. Харин цусны плазмд 3,5 – 4,9 мэкв/л кали агуулагдаж нийт калийн 2% нь эсийн гаднах шингэнд, үлдсэн 98% нь эсийн дотор байж, булчингийн тонус, мэдрэлийн сэрэх чанар сэрэл дамжих үйл явцыг нөхцөлдүүлэх чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Цусны плазмд калийн агууламж 3,5 мэкв/л – ээс багасаж, түүнийг дагалдан биед эмгэг үйл явц илрэхий калийн дутал буюу гипокалиеми гэнэ. Цусны плазм дахь калийн агууламж 5 мэкв/л – ээс нэмэгдсэн тохиолдолд калийн ихдэлт буюу гиперкалиеми гэж нэрлэдэг.

• Цианид кали /KCN/

 Химийн нэршил: Цианид кали /KCN/
 Физик шинж чанар:
 Гадаад байдал: Буйлс маягийн үнэртэй, цагаан  үрэл эсвэл бүдэг хатуу талст
 Буцлах температур:1625 oC
 Хөлдөх температур/ хайлах температур: 634 oC
 Нягт (Sp. GR): 1.55
 Молекул жин: 65.1 
 Зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ: Ажлын 8 цагийн эсвэл долоо хоногийн дундаж  – C 5 мг/м3 (4.7 ppm) [10-мин] [Тайлбар: Циант устөрөгчөөс бусдад хамаарна]
 Амь нас, эрүүл мэндэд хор үзүүлэх тун: 25 мг/м3 (CN)
 Уурын даралт VP: 0 мм Hg (ойролцоогоор)
 Уусах чанар (25 oC) (Sol): 72%
 Шатдаггүй хатуу бодис, хүчилтэй хүрэлцсэнээр шатамхай циант устөрөгч ялгаруулдаг

Аюулгүй ажиллагааны зааварчилгаа

• Хамт хадгалж болохгүй бодисууд ба урвалын идэвхи

Хүчтэй исэлдүүлэгчид (хүчлүүд, хүчлийн давсууд, хлоратууд болон нитратууд), Тайлбар: Агаараас чийгийг татаж сироп үүсгэдэг

• Хувийн хамгаалалт ба урьдчилан сэргийлэх арга

Арьс: Арьсанд хүргэхээс зайлсхийх Нүд: Нүдэнд хүргэхээс сэргийлэх Арьс угаах: Бохирдсон үед Зайлуулах: Нойтон болон хордсон үед Өөрчил: Өдөр бүр Авах арга хэмжээ: Нүд угаах, түргэн усанд булхах

• Анхны тусламж

Нүд: Цаг алдалгүй угаах Арьс: Савантай усаар түргэн угаах Амьсгалах: Амьсгалахад дэмжлэг үзүүлэх Балгах: Эмнэлгийн тусламж түргэн үзүүлэх

• Амьсгалын замыг хамгаалах арга хэмжээ

NIOSH/OSHA 25 мг/м3: SA/SCBAF : SCBAF:PD,PP/SAF:PD,PP:

Хордлого

• Хордох замууд

Амьсгалах, арьсаар хордох, залгих, арьс ба нүдэнд хүрэх

• Хордлогын шинж тэмдэг

Нүд, арьс, амьсгалын системийн дээд хэсгийг цочрооно, хүчилтөрөгчийн дутагдал, бие сулрах, толгой өвдөх, самуурах, дотор муухайрах, бөөлжих, амьсгал хурдсах болон давчдах, бамбай булчирхайн болон цусны өөрчлөлтүүд зэрэг шинж тэмдэг илэрнэ.

Дүгнэлт

Кали дэс дугаар нь 19 харьцангуй атом масс нь 39 юм. Энэ элемент нь шүлтийн бүлгийн элемент бөгөөд металл болно. Идэвхийн эгнээнээс үзвэл хамгийн их идэвхитэй элемент болно. Калийн нь идэвхи сайтай элемент учир ямарваа нэгэн бодис, элемент зэрэг урвалуудтай амархан нэгдэж байгаль дээр нэгдэл хэлбэртэй байдаг. Кали нь хүний биед заавалчгүй байх ёстой хамгийн чухал элементүүдийн нэг юм. Кали нь хүнсний бүтээгдэхүүн болон ургамлын гаралтай хоол хүнсэнд маш ихээр агуулагдаж байдаг. Кали нь хүний биед дутагдвал арьс хуурайшиж гүйлгэх, бие дагжрах, шөрмөс татах, зүрхний хэм алдагдах, хавагнах, нойргүйдэх, тос хуримтлагдах, цусны даралт ихсэх шинжүүд гарна. Хэрэв калийг тун хэтрүүлэн хэрэглэвэл зүрхний хэм алдагдах, булчин сулрах, зүрхний гэмтлийн шинжүүд гардаг. Эцэст нь дүгнэж хэлэхэд кали бол хүний биед заавал байх ёстой үндсэн элементүүдийн нэг бөгөөд кали дутагдвал үхэлд хүрэх аюултай юм.