Potasio
El potasio es un metal alcalino que se encuentra en el grupo 1 de la tabla periódica, en una posición intermedia entre el sodio y el rubidio. Este elemento es identificado por el símbolo K. Su número atómico es el 19, y posee una masa atómica igual a 39,0983 unidades.
Es el séptimo elemento más abundante en la corteza terrestre, constituyendo un 2,59% de esta. Pero, en lo que respecta al peso de la corteza, es el décimo séptimo elemento más abundante contribuyendo solamente con un 2,6% del peso total.
Fue descubierto en 1807 por el químico Humphry Davy, quien sometió a la potasa cáustica (hidróxido de potasio) a un proceso electrolítico y obtuvo como resultado el nuevo elemento conocido como Potasio.
Tabla de contenidos
Características y propiedades
- El potasio es un metal químicamente similar al sodio.
- Este elemento químico presenta un potencial de reactividad alto. Por ello, al exponerse al aire se oxida rápidamente.
- Para evitar la rápida oxidación del potasio este debe ser almacenado en contenedores de aceite mineral, como el queroseno.
- El potasio es el segundo metal más ligero en el universo, siendo precedido por el litio.
- Posee un punto de fusión muy bajo en comparación con otros metales alcalinos.
- El potasio interviene, iónicamente, en procesos biológicos relevantes en plantas, animales y seres humanos.
- El potasio constituye diversos minerales, entre los que destacan la carnalita, langbeinita, polihalita y silvina.
Los principales yacimientos de minerales de potasio se encuentran en los territorios de Canadá, Rusia, Estados Unidos, Bielorrusia, Alemania, Israel, Kazajistán, entre otros países. El mayor depósito mundial (encontrado hasta ahora) se encuentra a 1000 metros por debajo de la provincia canadiense de Saskatchewan.
Propiedades físicas
- Su punto de fusión se alcanza a la temperatura de 63°C.
- El punto de ebullición del potasio es de 759°C.
- Su estado de agregación ordinario es el sólido.
- En estado sólido, y a temperatura y presión atmosférica, posee una densidad igual a 856 kg/m3.
- Desarrolla estructura cristalina con geometría cúbica centrada en el cuerpo.
- Organolépticamente, es un metal blando que desarrolla una tonalidad plateada, de textura cristalina e inodoro.
- Es un metal paramagnético.
- Presenta una dureza de 0,4 en la escala de Mohs.
- Cuando el potasio entra en combustión emite fotones con una longitud de onda igual a 766,5 nm, lo que explica el color violeta de la llama.
Propiedades químicas
- Atómicamente, está compuesto por 19 protones, 19 electrones y 20 neutrones.
- Es un metal alcalino monovalente; con único electrón en el nivel cuántico más energético.
- Sus estados de oxidación son -1 y +1, típicos de una base fuerte.
- El potasio al reaccionar con el agua libera hidrógeno, hidróxidos y calor de forma violenta. Esta es una reacción con alto riesgo de inflamación espontánea.
- Los productos de la oxidación del potasio son el monóxido (K2O), el peróxido (K2O2) y el superóxido (KO2).
- El ion K+ estabiliza la estructura del ADN y, junto con el ion Na+, facilita la transmisión de impulsos nerviosos.
Usos y aplicaciones
El 95 % de la producción química de potasio se dedica exclusivamente a la producción de fertilizantes, los cuales están constituidos por nitratos, sulfatos y cloruros de sodio. Estos fertilizantes son utilizados en la agricultura, horticultura y en el cultivo hidropónico.
El cloruro (KOH) es el compuesto de potasio más producido, ya que el 90% de la producción del metal puro se enfoca en su generación. Además de ser un fertilizante, es un medicamento para el tratamiento y la prevención de la hipopotasemia. En ciertas intervenciones quirúrgicas y en ejecuciones por inyección letal es usado para paralizar el corazón.
En la industria, el cloruro potásico es aplicado para neutralizar ácidos débiles, y así estabilizar el pH de sales potásicas. También sirve para saponificar grasas y aceites.
La sal Rochelle, un compuesto orgánico formado por el potasio y el sodio, es el componente esencial del polvo de hornear.
Uno de los conservadores de alimentos más utilizados es el bisulfato de potasio. Este compuesto conserva adecuadamente cervezas y vinos, entre otros alimentos excepto la carne.
En el sector tecnológico, el potasio puro es empleado en la fabricación de células fotoeléctricas.
En el ámbito científico, la aleación de sodio y potasio (NaK) es aplicada como agente de transferencia térmica durante procesos reactivos, para así secar y renovar a solventes.
El superóxido de potasio se utiliza en los sistemas de ventilación y soporte vital de minas, submarinos y vehículos aeroespaciales.
Dónde se encuentra
El potasio es un elemento químico que constituye el 2, 4% del peso total de la corteza terrestre, esto lo convierte en el séptimo mineral más rico en la tierra.
Las principales localidades productoras de potasio o su complemento natural “potasa” son: California (Estados Unidos), Nuevo México (México), Saskatchewan (Canadá) y la mayoría de los estados de Alemania.
En un artículo periodístico reciente, se destacó que, próximamente, nuevos lugares serán involucrados entre los productores de potasio, tales como la Provincia de Mendoza y Neuquén (Argentina).
También es un compuesto rico en muchos alimentos como frutas (ciruelas pasas, naranjas, bananas y pasitas), verduras (calabazas, papas, espinacas y tomates), lentejas, yogur, carnes, aves y pescados.
Obtención
La obtención del potasio se manifiesta a través de actividades mineras en los yacimientos subterráneas que es donde se encuentra el componente en su estado natural.
Los océanos son otros de los lugares de extracción, pero los modos de obtención son mucho más costosos y complicados.
El mecanismo de obtención del potasio fue creado en 1808, por Gay – Lussac y Thénard. El método consiste en fundir la potasa en su estado natural y hacerla pasar por hierro caliente.
Este proceso hace que las partículas puras del potasio se desprendan de otros componentes, pero fue sustituido en 1823 por el método Brunner.
El nuevo proceso de obtención trata de calentar al rojo vivo, una mezcla de carbonato potásico y carbón, con los años fue modificada la mezcla por carbonato cálcico.
Actualmente, los medios de obtención se procesan a través de la electrólisis del hidróxido de potasio. Aunque algunos mineros mantienen la utilidad en el método Brunner.
Quién lo descubrió
El potasio fue descubierto por los aborígenes en la antigüedad, pero no fue hasta 1807 cuando el científico Humphrey Davy lo bautizó con dicho nombre.
En el descubrimiento transcendió que el potasio es un elemento metálico que podía ser aislado a través de la electrólisis con ayuda de su hidróxido.
La importancia de este descubrimiento radicó en la confirmación de la hipótesis de Antonie Lavoisier en afirmar que la potasa podía sufrir alteraciones al contacto con otros materiales.
La confirmación en el aislamiento del potasio fue el abreboca para el descubrimiento de otros procesos tanto con la potasa como en su estado más puro: el potasio.
De hecho, de esto surgió que la electrólisis era el medio de obtención más efectivo, y que la pureza del componente era de un 98%, su único factor en contra es que los componentes son muy costosos.