Атом калия и его ион различаются по количеству электронов, заряду ядра, химической активности и размерам. Основная причина этих различий кроется в стремлении атома к достижению стабильной электронной конфигурации. Сравнительная характеристика
| Характеристика | Атом калия (K) | Ион калия ( ) |
|---|---|---|
| Количество протонов | 19 | 19 |
| Количество электронов | 19 | 18 |
| Электрический заряд | Нейтральный (0) | Положительный (+1) |
| Электронная конфигурация | (аналогична аргону) | |
| Радиус частицы | Большой | Малый |
| Химическая активность | Чрезвычайно высокая | Низкая (стабилен) |
Подробный разбор ключевых различий 1. Электронное строение и заряд Атом калия в нейтральном состоянии имеет 19 протонов в ядре и 19 электронов на оболочках. Его внешняя (валентная) оболочка содержит всего один электрон ( ). Поскольку атомам энергетически выгодно иметь полностью заполненный внешний уровень, калий легко отдает этот единственный электрон.
- Когда атом теряет отрицательно заряженный электрон, количество протонов (19) начинает превышать количество электронов (18). Так образуется положительно заряженный катион .
2. Энергетическая стабильность Атом калия крайне нестабилен и мгновенно вступает в реакции (например, бурно реагирует с водой или окисляется на воздухе). Ион калия, напротив, обладает завершенной электронной оболочкой, идентичной инертному газу аргону. В виде ионов калий находится в составе солей и в растворах внутри живых организмов, не проявляя агрессивных химических свойств. 3. Размеры (радиус частицы) Ион калия значительно меньше атома по двум причинам:
- При образовании иона полностью исчезает внешний, четвертый энергетический уровень.
- Оставшиеся 18 электронов сильнее притягиваются к ядру с зарядом +19, так как межэлектронное отталкивание уменьшилось.
4. Физико-химический контекст Атом калия — это мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. Ион калия не существует сам по себе в виде металла; он встречается в узлах кристаллических решеток соединений (например, хлорида калия ) или в гидратированном виде в электролитах. Я могу составить для вас таблицу сравнения калия с другими щелочными металлами или объяснить механизмы калий-натриевого насоса в клетках человека. Хотите продолжить изучение этой темы?