Kako objasniti da se elementarni kalij može napraviti redukcijom kalijevih spojeva elementarnim natrijem, ali ne i obrnuto, iako je kalij reaktivniji?

Ime i prezime: Tomislav B.

 


Vrlo kratak odgovor glasi da se staljivanjem kalijevog klorida i natrija dobiva ravnotežna smjesa s malo elementarnog kalija, koji se zbog nižeg vrelišta može odvojiti frakcijskom destilacijom. Dulji odgovor slijedi u nastavku.


Kalij se industrijski proizvodi na tri različita načina, termokemijskim procesom u kojemu se kalijev klorid reducira natrijem:

KCl + Na → K + NaCl

elektrolizom rastaljenog kalijevog hidroksida:

4 KOH → 4 K + O2 + 2 H2O

i Griesheimerovim procesom, u kojemu se kalijev fluorid reducira kalcijevim acetilidom:

2 KF + CaC2 → 2 K + CaF2 + 2 C

Svim trima procesima zajedničke su prilično visoke temperature, a korisno je napomenuti i da danas dominira termokemijski proces, dok Griesheimerov proces nema veliki značaj.

Što se tiče pitanja, općenito vrijedi da reaktivnost ne treba brkati s termodinamikom. Dakle, to što je neka tvar reaktivnija ne znači nužno da će biti i stabilnija, odnosno da neće biti termodinamički produkt nekog procesa.
Međutim, pogledamo li termodinamičke parametre poput redukcijskih potencijala natrija i kalija ili entalpija nastajanja natrijevog i kalijevog klorida, vidjet ćemo da pri normalnim temperaturama kalij neće biti ni termodinamički produkt. Iako je ta informacija dosta indikativna, treba ju uzeti s rezervom jer odnosi pri nama normalnim uvjetima ne moraju nužno ostati isti i kad se temperatura podigne za koju stotinu Celsiusovih stupnjeva.

U slučaju termokemijskog procesa može se naslutiti da je kalij i dalje termodinamički manje stabilan jer se zapravo proizvodi destilacijom. Naime, vrelište natrija iznosi 883 °C, a kalija 759 °C, zbog čega se čak iz smjesa u kojima je udio kalija razmjerno malen (što možemo očekivati ako zajedno stalimo natrij i kalijev klorid) može selektivno izvlačiti hlapljiviji kalij.

Usput, možda će te zanimati da se istim procesom može dobiti i legura kalija i natrija, zanimljiva po tomu što se tali pri −12,6 °C, što će reći da je tekuća pri sobnoj temperaturi.

Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   aproksimativac@gmail.com

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija