カリウム

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(アルゴン -) カリウム - カルシウム
Na
K
Rb
一般特性
名称, 記号, 番号 カリウム, K, 19
分類 アルカリ金属
族, 周期, ブロック 1(IA), 4 , s
密度, 硬度 856 kg/m3, 0.4
色 銀白色
原子特性
原子量 39.0983 amu
原子半径（計測値） 220 (243) pm
共有結合半径 196 pm
VDW半径 275 pm
電子配置 [Ar]4s1
電子殻 2, 8, 8, 1
酸化数（酸化物） 1 （強塩基性酸化物）
結晶構造 体心立方構造
物理特性
相 固体（常磁性）
融点 336.53 K (63.65 ℃)
沸点 1032 K (774 ℃)
モル体積 45.94 ×10-3 m3/mol
気化熱 79.87 kJ/mol
融解熱 2.334 kJ/mol
蒸気圧 1.06×10-4 (__ K)
音の伝わる速さ 2000 m/s (293.15 K)
その他
クラーク数 2.4 %
電気陰性度 0.82（ポーリング）
比熱容量 757 J/(kg*K)
導電率 13.9 106/m Ω
熱伝導率 102.4 W/(m*K)
第1イオン化エネルギー 418.8 kJ/mol
第2イオン化エネルギー 3052 kJ/mol
第3イオン化エネルギー 4420 kJ/mol
第4イオン化エネルギー 4420 kJ/mol
第5イオン化エネルギー 7975 kJ/mol
第6イオン化エネルギー 9590 kJ/mol
第7イオン化エネルギー 11343 kJ/mol
第8イオン化エネルギー 14944 kJ/mol
第9イオン化エネルギー 16963.7 kJ/mol
第10イオン化エネルギー 48610 kJ/mol
（比較的）安定同位体
同位体 NA 半減期 DM DE MeV DP
39K 93.26% 中性子20個で安定
40K 0.012% 1.277 E9年 β-
ε 		1.311
1.505 		40Ca
40Ar
41K 6.73% 中性子22個で安定
注記がない限り国際単位系使用および標準状態下。

カリウム（独Kalium、英Potassium（ポタシウム、ポタッシウム））：原子番号19の元素。元素記号はK。アルカリ金属の一つで、典型元素である。医薬学や栄養学などの分野では英語のポタシウムが使われることもある。加里（カリ）ということもある。

目次

[編集] 特徴

銀白色の金属。常温、常圧で安定な結晶構造は、体心立方構造 (BCC)。比重は、0.86（水より軽い）、融点は摂氏 63.7℃、沸点は摂氏774℃。とても軟らかい金属で、反応性はナトリウムより強い。水、ハロゲン元素と激しく反応する。アルコールとも反応する。高温で水素と反応。

質量数40のカリウム（カリウム40）は自然界にごく僅かに存在する放射性同位体で、大気中のアルゴン40が宇宙線（太陽からの放射線）と反応することにより常時生成されている。半減期はおよそ12.5億年である。

カリウムは人体に不可欠の電解質であり、カリウムイオンとして約200gほど存在する。主に細胞内に分布している。細胞外液での濃度は3.5～4.5mmol/l程度と非常に小さく保たれている。筋肉や神経細胞はカリウムイオンチャネルが開いているとき、細胞内から細胞外へと濃度勾配の方向にカリウムイオン電流が流れ、膜電位(細胞外に対する細胞内電位)を負の向きに変化させる。すなわち、活動電位が生じて細胞膜が脱分極している場合は再分極させることになる。

経口摂取される場合は吸収は緩やかであり、全身の細胞で速やかに取り込まれることと、過剰分は腎臓でのK+調節機能により排泄されるので、体外濃度は常に低レベルに維持される。一日の所要量は1～2g/日とされる。2005年4月の厚生労働省「日本人の食事摂取基準」生活習慣病予防の観点からみた望ましい摂取量では3500mg/日と勧告されている。

また、心室内の洞房結節から発生する活動電位に同期して心拍の調節が行われているが、静脈注射等により血中濃度が過剰になると、洞房結節のペースメーキングに変調を生じさせ、致死的な不整脈を引き起こす（そのため、心停止の目的に使用されることもある）。

[編集] 用途

金属カリウムは光電子素子として用いられるほか、ガスマスクのフィルターとして過酸化物が使われている。また熱交換媒体として原子炉の冷却剤などに、カリウム-ナトリウム合金が使われる（低融点合金としてはカリウム-ナトリウム合金が、原子炉の冷却剤に最も多く使用される）。この合金は希ガスなどから、二酸化炭素や水、あるいは酸素を取り除くための触媒としても使われる。なお、金属カリウムを主成分とした合金では、-78度の最も低い融点を持つ金属が知られている。やはり、カリウムにおいてもほかの多くの元素と同じように金属カリウムとしてよりもカリウム化合物としての用途のほうが重要である。しかし、同じアルカリ金属であるナトリウムがカリウムとほぼ同じような用途を持つために、コスト面で劣るカリウムの用途は非常に限られたものとなってしまっている。カリウムの使用量はナトリウムの1/1000程度でしかない。カリウムの用途としては、臭化カリウムとして写真の製版や、医薬品の鎮静剤などとして使われたり、クロム酸カリウムは花火や染色材料、ヨウ化カリウムは殺菌消毒薬などに使われ、保存料として硝酸カリウムが利用される。硝酸カリウムは天然に硝石の形で存在している。

放射性同位体のカリウム40は、電子捕獲によりアルゴン40に変化するが、この事は放射年代測定（カリウム - アルゴン法）に利用されている。

[編集] 歴史

1807年、ハンフリー・デービーによって、水酸化カリウム（苛性カリ）を電気分解することにより発見された。この元素は電気分解によって分離された最初の金属であった。デービーはこの元素が草木灰 (potash) に多く含まれることから、ポタシウム (Potassium) と名付けた。potashは、草木を壺 (pot) で焼いて灰 (ash) とすることから作られた合成語である。

ドイツ語のカリウムという名称は、ラテン語あるいはアラビア語で植物の灰を意味するqali、kalijanに由来する。なお、カリウムの後に発見された元素には語尾にiumを付ける習慣が一般化した。

[編集] カリウムの化合物

[編集] 硝酸・硫酸・炭酸塩

[編集] ハロゲン化物

[編集] 酸化物・水酸化物

[編集] その他

H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

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