Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.
Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.
Взаимодействие с неметаллами
Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:
оксид образует только литий:
4Li + O2 = 2Li2O,
натрий образует пероксид:
2Na + O2 = Na2O2,
калий, рубидий и цезий – надпероксид:
K + O2 = KO2.
С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды:
2Na + Cl2 = 2NaCl.
Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании:
с водородом образуются гидриды:
2Na + H2 = 2NaH,
с серой – сульфиды:
2K + S = K2S,
с фосфором – фосфиды:
3K + P = K3P,
с кремнием – силициды:
4Cs + Si = Cs4Si,
с углеродом карбиды образуют литий и натрий:
2Li + 2C = Li2C2,
калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом.
С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
6Li + N2 = 2Li3N.
Взаимодействие с водой
Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:
2M + 2H2O = 2MOH + H2.
Взаимодействие с кислотами
Щелочные металлы реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.
При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.
Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.
Взаимодействие с аммиаком
Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:
2L i + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl.
Начнем с солей азотной кислоты (HNO₃)
KNO₃ - нитрат калия (калиевая селитра)
Zn(NO₃)₂ - нитрат цинка
Cr(NO₃)₂ - нитрат хрома (II)
Fe(NO₃)₃ - нитрат железа (III)
Al(NO₃)₃ - нитрат алюминия
AgNO₃ - нитрат серебра (ляпис)
Соли соляной кислоты (HCl)
KCl - хлорид калия
AlCl₃ - хлорид алюминия
FeCl₃ - хлорид железа (III) (хлорное железо)
CrCl₂ - хлорид хрома (II)
ZnCl₂ - хлорид цинка
AgCl - хлорид серебра (хлористое серебро)
Cоли фосфорной кислоты (H₃PO₄) (строго говоря это ортофосфорная кислота, но надеюсь, что она имеется в виду)
K₃PO₄ - (орто)фосфат калия
Zn₃(PO₄)₂ - (орто)фосфат цинка
AlPO₄ - (орто)фосфат алюминия
Cr₃(PO₄)₂ - (орто)фосфат хрома (II)
FePO₄ - (орто)фосфат железа (III)
Ag₃PO₄ - (орто)фосфат серебра
Соли серной кислоты (H₂SO₄)
K₂SO₄ - сульфат калия
ZnSO₄ - сульфат цинка
Al₂(SO₄)₃ - сульфат алюминия
CrSO₄ - сульфат хрома (II)
Fe₂(SO₄)₃ - сульфат железа (III)
Ag₂SO₄ - сульфат серебра
Соли угольной кислоты (H₂CO₃)
K₂CO₃ - карбонат калия
ZnCO₃ - карбонат цинка
Al₂(CO₃)₃ - карбонат алюминия
CrCO₃ - карбонат хрома (II)
Fe₂(CO₃)₃ - карбонат железа (III)
Ag₂CO₃
