Калий и азот реакция

Калий и азот реакция

Определяем тип почвы, подбираем оптимальные удобрения и дозировку

Некоторые садоводы-огородники принципиально не используют никаких удобрений, кроме органики – навоза, перегноя, компоста. «Только натуральные подкормки!» – говорят они. Что ж, логика понятна. Но с другой стороны, почему нельзя использовать калий или фосфор, необходимые растениям и содержащиеся в том же навозе, только в более концентрированном виде? Мы решили основательно разобраться в этой теме. Спасибо Ольге Гиченковой, кандидату сельскохозяйственных наук, доценту аграрного вуза, которая согласилась выступить экспертом.

– Традиционно все удобрения делят на органические и минеральные, – напоминает Ольга Геннадьевна. – К органическим относят навоз, помет, торф, песок, опилки и компост. Минеральные удобрения делятся на макро- и микроудобрения. Макроудобрения – это азот, фосфор и калий. Этих элементов нужно вносить много для получения плодородной почвы. Микроудобрения – это цинк, марганец, медь, бор, железо, кобальт. Таких веществ требуется гораздо меньше. Выбор подкормок и их количество напрямую зависит от типа почвы, ее состава, кислотности, а также от культур, которые на этом грунте произрастают.

Песок или суглинок?

Итак, прежде всего необходимо определить тип почвы на участке. Исследование проводят ранней весной или поздней осенью. Можно воспользоваться услугами экспертов агрохимической лаборатории, где дадут развернутый анализ образцов и точно определят, какие вещества присутствуют и в каких количествах. Однако есть и такие виды исследований, которые можно выполнить самостоятельно.

В частности, в домашних условиях легко определить механический состав почвы (ее тип) и кислотность. Чтобы выявить тип грунта, нужно взять горсть земли, равномерно увлажнить ее и скатать в «колбаску», толщиной около 5 мм. Затем попробовать свернуть эту «колбаску» в кольцо. Если почва хорошо скатывается, пластична, кольцо легко сворачивается и держит форму, то перед нами глинистая почва. Если сворачивается, но при этом трескается – суглинистая, если рассыпается и в кольцо сворачиваться никак не хочет, то почва песчаная.

У каждого типа почвы разное содержание трех основных необходимых макроэлементов – фосфора, калия и азота. Поэтому необходимо довносить эти вещества с помощью органических и неорганических удобрений. Подробнее – в таблице № 1.

Еще один важный показатель – кислотность почвы – определяют либо с помощью наборов с химическими реагентами, либо с помощью приборов, которые продаются в специализированных магазинах. Народные методы тоже существуют. Например, с помощью отвара смородинового листа.

Нужно взять 3-4 листа смородины и заварить их в 200 мл кипятка. Немного остудить и засыпать в отвар немного почвы (образцы лучше брать с глубины 30-50 см, где обычно располагаются корни растений). Если грунт с повышенной кислотностью, то вода краснеет, если нейтральный, то вода становится синего цвета. Слабокислая почва дает зеленоватый оттенок.

Если кислотность высокая, ее снижают. Для этой цели нужно использовать материалы, содержащие известь (гашеная известь, мел, древесная и торфяная зола, известняковая мука), из химических – натриевую и кальциевую селитру. Для закисления грунта в случае пониженной кислотности добавляют кислоту – уксусную, яблочную, щавелевую и др., а также серу, торф, перегной, компост. Из минеральных для этой цели подходит аммиачная селитра.

Необходимо помнить, что при определении механического состава и кислотности почвы нужно брать образцы земли с различных мест дачного участка, так как химический состав грунта, скорее всего, будет неоднородным.

Без минералки не обойтись!

– Органические удобрения вносят осенью, под перекопку, – уточняет специалист. – По возможности их нужно использовать каждый год. Ведь они улучшают структуру почвы, повышают аэрацию. Приблизительно используют от 2 до 5 ведер навоза на 1 сотку земли.

Органические удобрения тоже содержат азот, фосфор и калий. Но все же не в тех количествах, которые необходимы. Поэтому приходится добавлять минеральные соединения. Труднорастворимые – фосфорные и калийные (суперфосфаты, калийные соли) рекомендуется вносить под перекопку, осенью, вместе с органикой. А вот легкорастворимые азотные (селитра, мочевина, карбофос) используют весной, перед посадкой. Ведь если внести их осенью, то к весне они растворятся и уйдут вместе с талыми водами и дождями.

Азотные удобрения вносят также в виде подкормки во время полных всходов и в период цветения и бутонизации. В это же время используются и микроэлементы (цинк, марганец, железо, бор, кобальт), которые лучше вносить по зеленому листу (имеются в виду внекорневые подкормки, когда удобрение распрыскивают по листьям, стеблям, бутонам, плодам растения). Важно соблюдать дозировку, чтобы не навредить будущему урожаю. Сколько граммов того или иного вещества нужно на ведро воды – смотрите в таблице № 2.

Фосфорно-калийные удобрения нужны для того, чтобы хорошо развивалась корневая система, калий способствует накоплению сахаров, что повышает вкус и питательность плодов, азот необходим для роста (при высадке рассады), бор также важен для побегов молодых растений как элемент роста. Марганец активирует ферменты, участвует в фотосинтезе и синтезе витаминов, ускоряет созревание семян. Кобальт участвует в метаболизме растения, ускоряет его рост, способствует фиксации азота. Все эти элементы очень важны для роста и развития культур.

О недостатке того или иного вещества можно догадаться по внешнему виду растения. При нехватке калия, например, появляется калиевый ожог – коричневая кромка на листьях, о недостатке магния и железа сигнализируют светлые пятна между прожилками листа, дефицит бора проявляется в остановке роста побегов, меди – в бледной окраске листьев, цинка – в их пожелтении. Часто такие симптомы путают с болезнями, а на самом деле проблема в нехватке жизненно важных веществ.

Читайте также:  Запеканка с печенью и овощами

По словам специалиста, если использовать только органические удобрения и полностью отказаться от минеральных, то необходимо повысить нормы органики до 10 ведер на сотку земли. Но даже этого количества недостаточно для нормального роста и развития растений. Урожай, конечно, будет, но, скорее всего, не такого качества, как хотелось бы. Поэтому довносить минералку все-таки придется.

Каждой культуре своя подкормка

Органические удобрения подходят абсолютно всем растениям, но и здесь имеются нюансы, потому что состав у них разный. Наиболее предпочтительным и универсальным из всех видов навоза считается конский, так как в нем содержится много грубого растительного волокна. Наименее питательным является коровий навоз. Свиной – один из самых едких, перенасыщен аммиаком. Лидеры по количеству азота – куриный помет и компост. А вот в золе азота почти нет.

Так как каждая культура, произрастающая на участке, имеет свои особенности строения, роста и развития, то и потребности в тех или иных веществах тоже разные. А значит, и удобрения, как органические, так и минеральные, необходимо подбирать в соответствии с этими потребностями. Куда, чего и сколько сыпать – смотрите в таблицах № 3 и № 4.

Ирина Марченко. Фото ИД «Волгоградская правда»

В этой статье будет дана характеристика калия с точки зрения физики и химии. Первая из этих наук изучает механические и внешние свойства веществ. А вторая — их взаимодействие друг с другом — это химия. Калий — девятнадцатый по счету элемент в таблице Менделеева. Он принадлежит к щелочным металлам. В этой статье будет рассмотрена и электронная формула калия, и его поведение с другими веществами и т. д. Это один из наиболее активных металлов. Наука, которая занимается изучением этого и других элементов — химия. 8 класс предусматривает изучение неорганических веществ и их свойств. Поэтому данная статья будет полезна школьникам. Итак, начнем.

Характеристика калия с точки зрения физики

Это простое вещество, которое при нормальных условиях находится в твердом агрегатном состоянии. Температура плавления составляет шестьдесят три градуса по шкале Цельсия. Закипает же данный металл, когда температура достигает семисот шестидесяти одного градуса по Цельсию. Рассматриваемое вещество обладает серебристо-белой окраской. Имеет металлический блеск.

Калий и химия

Начнем с того, что калий — химический элемент, который обладает очень высокой химической активностью. Даже хранить его на открытом воздухе нельзя, так как он моментально начинает реагировать с окружающими его веществами. Калий — химический элемент, который относится к первой группе и четвертому периоду таблицы Менделеева. Он обладает всеми свойствами, которые характерны для металлов.

Взаимодействие с простыми веществами

К ним относятся: кислород, азот, сера, фосфор, галогены (йод, фтор, хлор, бром). По порядку рассмотрим взаимодействие калия с каждым из них. Взаимодействие с кислородом называется окислением. В течение данной химической реакции расходуется калий и оксиген в молярном соотношении четыре части к одной, в результате чего образуется оксид рассматриваемого металла в количестве двух частей. Данное взаимодействие можно выразить при помощи следующего уравнения реакции: 4К + О2 = 2К2О. При горении калия можно наблюдать ярко-фиолетовое пламя.

Взаимодействие со сложными веществами

Характеристика калия с точки зрения химии предусматривает рассмотрение и этой темы. К сложным веществам, с которыми способен реагировать калий, относятся вода, кислоты, соли, оксиды. Со всеми ними рассматриваемый металл реагирует по-разному.

Калий и вода

Данный химический элемент бурно реагирует с ней. При этом образуется гидроксид, а также водород. Если взять по два моля калия и воды, то получим столько же гидроксида калия и один моль водорода. Данное химическое взаимодействие можно выразить с помощью следующего уравнения: 2К + 2Н2О = 2КОН = Н2.

Реакции с кислотами

Так как калий — активный металл, он с легкостью вытесняет атомы гидрогена из их соединений. Примером может быть реакция, которая происходит между рассматриваемым веществом и соляной кислотой. Для ее проведения нужно взять два моля калия, а также кислоту в том же количестве. В результате образуется хлорид калия — два моля и водород — один моль. Этот процесс можно записать таким уравнением: 2К + 2НСІ = 2КСІ + Н2.

Калий и оксиды

С данной группой неорганических веществ рассматриваемый металл реагирует только при значительном нагревании. Если атом металла, входящего в состав оксида, пассивнее того, о котором мы говорим в данной статье, происходит, по сути, реакция обмена. Например, если взять два моля калия и один моль оксида купрума, то в результате их взаимодействия можно получить по одному молю оксида рассматриваемого химического элемента и чистый купрум. Это можно показать в виде такого уравнения: 2К + CuO = К2О + Cu. Вот где проявляются сильные восстановительные свойства калия.

Взаимодействие с основаниями

Калий способен реагировать с гидроксидами металлов, которые находятся правее него в электрохимическом ряду активности. В таком случае также проявляются его восстановительные свойства. Например, если взять два моля калия и один моль гидроксида бария, то в результате реакции замещения мы получим такие вещества, как гидроксид калия в количестве два моля и чистый барий (один моль) — он выпадет в осадок. Представленное химическое взаимодействие можно отобразить в виде следующего уравнения: 2К + Ba(OH)2 = 2КОН + Ba.

Реакции с солями

В данном случае калий все так же проявляет свои свойства как сильный восстановитель. Замещая атомы химически более пассивных элементов, он позволяет получить чистый металл. Например, если добавить к хлориду алюминия в количестве два моля три моля калия, то в результате данной реакции получим три моля хлорида калия и два моля алюминия. Выразить данный процесс с помощью уравнения можно следующим образом: 3К + 2АІСІ3 = 3КСІ2 + 2АІ.

Читайте также:  Выращиваем перец в открытом грунте

Реакции с жирами

Если добавить калий к какому-либо органическому веществу данной группы, он также вытеснит один из атомов гидрогена. Например, при смешивании стеарина с рассматриваемым металлом образуется стеарат калия и водород. Полученное вещество применяется для изготовления жидкого мыла. На этом характеристика калия и его взаимодействий с другими веществами заканчивается.

Использование калия и его соединений

Как и все металлы, рассматриваемый в данной статье необходим для многих процессов в промышленности. Основное применение калия происходит в химической отрасли. Благодаря своей высокой химической активности, ярко выраженным щелочнометаллическим и восстановительным свойствам, он применяется в качестве реагента для многих взаимодействий и получения разнообразных веществ. Кроме того, сплавы с содержанием калия используются как теплоносители в ядерных реакторах. Также рассматриваемый в данной статье металл находит свое применение в электротехнике. Помимо всего вышеперечисленного, он является одним из главных компонентов удобрений для растений. Кроме того, его соединения применяются в самых разнообразных отраслях промышленности. Так, в добыче золота используется цианид калия, который служит реагентом для выделения ценных металлов из руд. В производстве стекла применяется карбонат калия. Фосфаты рассматриваемого химического элемента являются компонентами всевозможных чистящих средств и порошков. В спичках присутствует хлорат данного металла. В изготовлении пленок для старых фотоаппаратов использовался бромид рассматриваемого элемента. Как вы уже знаете, добыть его возможно путем бромирования калия в условии высокой температуры. В медицине используется хлорид данного химического элемента. В мыловарении — стеарат и другие производные от жиров.

Получение рассматриваемого металла

В наше время калий добывают в лабораториях двумя основными способами. Первый — восстановление его из гидроксида с помощью натрия, который химически еще более активен, чем калий. А второй — получение его из хлорида, тоже с помощью натрия. Если добавить к одному молю гидроксида калия столько же натрия, образуется по одному молю щелочи натрия и чистого калия. Уравнение данной реакции выглядит следующим образом: КОН + Na = NaOH + К. Для проведения реакции второго типа нужно смешать хлорид рассматриваемого металла и натрий в равных молярных пропорциях. В результате этого образуются такие вещества, как кухонная соль и калий в одинаковом соотношении. Выразить данное химическое взаимодействие можно с помощью такого уравнения реакции: КСІ + Na = NaCl + К.

Строение калия

Атом данного химического элемента, как и всех остальных, состоит из ядра, в котором содержатся протоны и нейтроны, а также электронов, которые вращаются вокруг него. Количество электронов всегда равно количеству протонов, которые находятся внутри ядра. Если же какой-либо электрон отсоединился или присоединился к атому, то он уже перестает быть нейтральным и превращается в ион. Они бывают двух видов: катионы и анионы. Первые обладают положительным зарядом, а вторые — отрицательным. Если к атому присоединился электрон, то он превращается в анион, если же какой-либо из электронов покинул свою орбиту, нейтральный атом становится катионом. Так как порядковый номер калия, согласно таблице Менделеева, девятнадцать, то и протонов в ядре данного химического элемента находится столько же. Поэтому можно сделать вывод, что и электронов вокруг ядра расположено девятнадцать. Количество протонов, которые содержатся в структуре атома, можно определить, отняв от атомной массы порядковый номер химического элемента. Так можно сделать вывод, что в ядре калия находится двадцать протонов. Так как рассматриваемый в этой статье металл принадлежит к четвертому периоду, он имеет четыре орбиты, на которых равномерно располагаются электроны, которые все время находятся в движении. Схема калия выглядит следующим образом: на первой орбите расположены два электрона, на второй — восемь; также как и на третьей, на последней, четвертой, орбите вращается всего один электрон. Этим и объясняется высокий уровень химической активности данного металла — его последняя орбита не заполнена полностью, поэтому он стремится соединиться с какими-либо другими атомами, в результате чего их электроны последних орбит станут общими.

Где можно встретить данный элемент в природе?

Так как он обладает чрезвычайно высокой химической активностью, то на планете он нигде не встречается в чистом виде. Его можно увидеть только в составе разнообразных соединений. Массовая доля калия в земной коре составляет 2,4 процента. Самые распространенные минералы, в состав которых входит калий, — это сальвинит и карналлит. Первый обладает следующей химической формулой: NaCl•KCl. Он обладает пестрой расцветкой и состоит из множества кристаллов разнообразной окраски. В зависимости от соотношения хлорида калия и натрия, а также от наличия примесей, он может содержать красные, синие, розовые, оранжевые составляющие. Второй минерал — карналлит — выглядит как прозрачные, нежно-голубые, светло-розовые либо бледно-желтые кристаллы. Его химическая формула выглядит так: KCl•MgCl2•6Н2О. Он является кристаллогидратом.

Роль калия в организме, симптомы недостатка и избытка

Он вместе с натрием поддерживает водно-солевой баланс клетки. Также он участвует в передаче между мембранами нервного импульса. Кроме того, он регулирует кислотно-щелочной баланс в клетке и во всем организме в целом. Он принимает участие в процессах обмена веществ, противодействует возникновению отеков, входит в состав цитоплазмы — около пятидесяти ее процентов — соли рассматриваемого металла. Главными признаками того, что организму не хватает калия, является отечность, возникновение такого заболевания, как водянка, раздражительность и нарушения в работе нервной системы, заторможенность реакции и ухудшение памяти.

Читайте также:  Каким цветом бывают гуси

Еда с высоким содержанием рассматриваемого микроэлемента

Прежде всего, это орехи, такие как кешью, грецкие, фундук, арахис, миндаль. Также большое его количество находится в картошке. Кроме того, калий содержится в сухофруктах, таких как изюм, курага, чернослив. Данным элементом богаты и кедровые орешки. Также высокая его концентрация наблюдается в бобовых: фасоли, горохе, чечевице. Морская капуста также богата данным химическим элементом. Еще одними продуктами, содержащими данный элемент в большом количестве, являются зеленый чай и какао. Кроме того, в высокой концентрации он находится и во многих фруктах, таких как авокадо, бананы, персики, апельсины, грейпфруты, яблоки. Многие крупы богаты рассматриваемым микроэлементом. Это прежде всего перловка, а также пшеничная и гречневая крупа. В петрушке и брюссельской капусте тоже есть много калия. Кроме того, он содержится в моркови и дыне. Лук и чеснок обладают немалым количеством рассматриваемого химического элемента. Куриные яйца, молоко и сыр также отличаются высоким содержанием в них калия. Суточная норма данного химического элемента для среднестатистического человека составляет от трех до пяти граммов.

Заключение

Прочитав эту статью, можно сделать вывод, что калий является чрезвычайно важным химическим элементом. Он необходим для синтезирования многих соединений в химической промышленности. Кроме того, используется и во многих других отраслях. Также он очень важен для организма человека, поэтому должен регулярно и в необходимом количестве поступать туда с едой.

Уже при слабом нагревании начинается реакция между калием и серой, причем выделяется большое количество тепла и образуется наиболее прочное соединение K2S. Теплота образования его из элементов составляет −87,3 ккал/моль или −120 ккал/моль. Так же как и для натрия, для калия известно несколько полусульфидных соединений, менее устойчивых, чем моносульфид. Существуют следующие химические соединения: K2S (840 о С), K2S2 (470 о С), K2S3 (252 о С), K2S4 (145 о С), K2S5 (206 о С) и K2S6 (183 о С). В области составов от 73 до 99 вес % S при температуре 188 о С наблюдается разрыв растворимости и образование двух жидких фаз.

Взаимодействие с азотом

Калий и азот не взаимодействуют друг с другом даже под давлением и при нагревании до высоких температур. Поэтому азот в этих условиях может использоваться в качестве защитной атмосферы. При действии на калий азота, активированного в электрическом разряде, могут образоваться два соединения: нитрид калия K3N и азид калия KN3. Нитрид калия получается при этом в значительно меньших количествах. Соединение это очень неустойчиво и в чистом виде не выделено.

Азид калия может быть получен химическим путем. При действии калия на раствор NH4N3 в жидком аммиаке протекает реакция

Азид калия образуется также при действии KNO3 на жидкий аммиак

Почти с количественным выходом образуется азид калия в случае пропускания закиси азота N2O при 270 − 280 о С над амидом калия KNH2

Реакция протекает аналогично, если закись азота пропускать над расплавленным амидом натрия.

Взаимодействие с фосфором

При нагревании калия и фосфора в атмосфере азота или водорода образуется фосфиды калия: K3P, K2P5 и KP5.

Наиболее прочным является соединение K2P5. Оно может быть получено в чистом виде путем отгонки избытка металла (в вакууме при 400− 500 о С) из продуктов реакции калия и фосфора, имеет плотность около 2,0 г/см 3 и не изменяется на воздухе, но разлагается водой.

Фосфид калия K3P может быть получен разложением KH2P при нагревании

KH2P получается, в свою очередь при пропускании фосфористого водорода PH3 через раствор калия в жидком аммиаке. Получающееся в этих условиях оранжево-красное вещество KP5 ∙ 3NH3 переходит при нагревании до 180 о С в красно-коричневый КР5, который легко разлагается влажным воздухом с выделением фосфористого водорода.

12 K + P4 → 4 K3P

8 K + 5 P4 → 4 K2P5

Взаимодействие с углеродом

Установлено, что калий при температурах выше 200 о С поглощается графитом в количестве до 40 % от веса последнего. Состав продуктов, полученных при 300 о С, соответствует приблизительно формуле КС8, а состав продуктов, полученных при 360 о С, — формуле КС16. Соединения эти на воздухе раскаляются, очень чувствительны к действию кислорода и влаги.

При избытке калия вероятно образование соединения КС4. Отмечено также образование продуктов, отвечающих составу КС18 и КС9. Однако последние не представляют собой определенных химических соединений, а являются продуктами адсорбции.

При действии паров калия на углерод образуется твердый раствор калия в углероде.

Известны два карбида калия К2С и КНС2, которые однако не могут быть получены непосредственным взаимодействием калия и углерода.

Карбид калия К2С2 образуется при термической диссоциации КНС2 в вакууме.

Карбид К2С2 можно получить путем разложения КОСН3 при 300 о С

Причем он частично распадается на калий и углерод.

Карбид КНС2 может быть получен при взаимодействии ацетилена и калия при низких температурах (0 − 25 о С). Он может образоваться также при пропускании ацетилена через раствор калия в жидком аммиаке при − 40 о С или при взаимодействии КН с С2Н2. В последнем случае КНС2 будет сильно загрязнен углеродом, так как в процессе реакции поднимается температура и происходит термическая диссоциация карбидов.

Ссылка на основную публикацию
Калиевая селитра для огурцов
Выращивание огурцов, как и других овощных культур, ставит задачу правильного выбора подкормки, которая бы обеспечила быструю всхожесть и высокий урожай....
Какой салат можно сделать из кукурузы консервированной
Кукуруза прекрасно сочетается с крабовыми палочками, колбасой, курицей, огурцами, фасолью и не только. Для приготовления салатов можно использовать и консервированную,...
Какой сорт картошки лучше сажать
Картофель давно считается самой популярной культурой, выращиваемой в России. Рассмотрим в статье, какие сорта лучше всего выбирать, чтобы получить качественный...
Калий и азот реакция
Определяем тип почвы, подбираем оптимальные удобрения и дозировку Некоторые садоводы-огородники принципиально не используют никаких удобрений, кроме органики – навоза, перегноя,...
Adblock detector