Simbolo: K dal latino Kalium

Presentazione sul tema: "Simbolo: K dal latino Kalium"— Transcript della presentazione:

1 Simbolo: K dal latino Kalium
Numero atomico: 19 Simbolo: K dal latino Kalium POTASSIO Nome scientifico: dal latino Potassium Massa molare: 39,0983 g/mol Massa atomica: 39,0983 ± 0,0001 u

2 Storia Il potassio fu scoperto nel 1807 da Sir Humphry Davy, che lo ottenne dall'idrossido corrispondente (KOH). Il potassio è stato il primo metallo alcalino a venire isolato tramite elettrolisi.

3 Funzione Il potassio si trova principalmente nei liquidi intracellulari. Al loro interno regola: l'eccitabilità neuromuscolare la ritmicità del cuore la pressione osmotica l'equilibrio acido-base la ritenzione idrica.

4 Caratteristiche Esiste in tre forme isotopiche naturali: 39, 40 e 41. L'isotopo più abbondante è il potassio 39: si trova in vari minerali, costituisce tessuti di piante e animali ed é un fertilizzante. Costituisce circa il 2,4% del peso della crosta terrestre. E’ presente in molti minerali in forma di sali insolubili. I suoi minerali vengono spesso rinvenuti sul fondo di laghi e mari antichi. Il potassio metallico viene isolato dal suo idrossido per elettrolisi, e a volte si ricorre anche a metodi termici. E’ il settimo elemento per abbondanza E’ molto leggero, secondo dopo il litio E’ di colore bianco argenteo E’ meno denso dell'acqua Le superfici fresche mostrano un colore argenteo che sparisce a contatto con l'aria Deve essere conservato in olio minerale Reagisce violentemente con l'acqua tanto che l'idrogeno prodotto può prendere fuoco. I suo Sali emettono una luce violetta se esposti alla fiamma

5 Leghe e applicazioni Il solfato di potassio (K2SO4) è usato come fertilizzante. Il nitrato di potassio (KNO3) si usa per fare la polvere da sparo. Il carbonato di potassio (K2CO3) si usa nella fabbricazione del vetro. NaK, una lega di sodio e potassio è usata come mezzo di trasporto del calore. Il cloruro di potassio (KCl) è usato per produrre sale da tavola a basso tenore di sodio; per fermare il cuore sia nella cardiochirurgia sia nelle esecuzioni capitali attraverso iniezione letale. Il perossido di potassio (K2O2), è un energico ossidante che tende a decomporsi in ossido e ossigeno. All'aria si ossida facilmente a superossido (KO2). Il canrenoato di potassio (C22H29KO4) si usa in medicina per scopi diuretici o antiandrogeni.

6 La pietra di allume di potassio
L'allume di potassio è un sale misto di alluminio e potassio dall'azione antitraspirante e trova ampio utilizzo nella vita quotidiana. Ecco le sue caratteristiche e impieghi: A temperatura ambiente si presenta solido, incolore e inodore; Ad uso domestico viene impiegato per le sue proprietà deodoranti, astringenti ed emostatiche; E’ un deodorante naturale; Messo nella vasca da bagno è un ottimo rigenerante, E’ usato anche come disinfettante per la verdura, semplicemente strofinandola; E’ un ottimo disinfettante per le abrasioni e le ferite; Usata come dopobarba elimina le cause di irritazione cutanea dopo la rasatura; In alcuni paesi del mondo è conosciuto in virtù dei suoi effetti rassodanti e tonificanti sulla pelle

7 Nella dieta In una dieta standard, l'apporto giornaliero di potassio ammonta a 4 g ed è largamente superiore al fabbisogno richiesto. Il potassio si trova in numerosi alimenti come fagioli e piselli secchi, legumi, asparagi, patate, spinaci, albicocche, banane, cavolfiori…

8 Quantità di potassio negli alimenti
ELEVATO MEDIO BASSO Albicocche secche Spinaci Parmigiano Legumi secchi Tonno sott’olio Farina di grano Datteri Noci Pere Mandorle Carciofi Farina di mais Arachidi Sgombri Mele Castagne Emmenthal Pane bianco

9 Metabolismo L'assorbimento avviene nel duodeno e nel digiuno, e l'eliminazione mediante le urine. Attraverso i reni possono essere eliminate grandi quantità di potassio senza rischiare l'intossicazione, come avviene nei vegetariani. In caso di apporto carente, non esiste un meccanismo di blocco in quanto si elimina sempre la stessa quantità di potassio (eliminazione obbligatoria). Carenza: E’ causata da una somministrazione di soluzioni prive di potassio, da una iperfunzione dei surreni o un’eccessiva assunzione di diuretici. I sintomi sono: debolezza muscolare, ipereccitabilità, aritmie… Eccesso: E’ causato da insufficienza renale, disidratazione; I sintomi sono: crampi muscolari, ipotensione, bradicardia e arresto cardiaco.

10 Integratori di Sali minerali
I minerali più importanti sono il cloro, il sodio e il potassio che nel nostro organismo funzionano insieme per regolare l'osmolarità dei fluidi intracellulari ed extra-cellulari. Sono tra i pochi prodotti ad essere universalmente accettati come sostanze utili agli sportivi.

11 Funzioni Regolano la permeabilità delle membrane e la pressione osmotica Contribuiscono alla regolazione dell'equilibrio acido-base Contribuiscono al mantenimento dell'equilibrio idrico Intervengono nella contrazione muscolare e nella trasmissione dell'impulso nervoso

12 Utilizzo Sono essenziali durante prestazioni sportive di lunga durata mentre è del tutto inutile nelle gare molto brevi come quelle di sprint. Importanti sono i fattori ambientali in cui si svolge l’attività in quanto le perdite di Sali minerali aumentano in ambienti caldo-umidi. Gli integratori di Sali minerali non servono "a fare andare più forte" bensì "a garantire un adeguato rifornimento di queste sostanze" in condizioni di impegno fisico particolarmente prolungato ed intenso. La mancanza di questi sali minerali può portare ad una riduzione della performance e causare sintomi come nausea, affaticamento muscolare, tremori muscolari, crampi e collasso cardiocircolatorio.

13 Cloruro di potassio Viene utilizzato per prevenire o trattare le carenze di questo prezioso minerale, importantissimo per la contrazione muscolare e per il controllo della pressione sanguigna. In ogni grammo di cloruro di potassio ritroviamo all'incirca 0,524 g di potassio elementare; il fabbisogno di un adulto, ammonta a 3-5 grammi di potassio elementare al giorno. L'integrazione con cloruro di potassio trova indicazione in caso di: vomito e diarrea prolungati, ridotto apporto alimentare, disidratazione dovuta a un'intensa attività fisica o eccessiva sudorazione, abuso di lassativi, cortisonici o liquirizia.

14 Citrato di potassio In campo alimentare, è usato come agente tampone, correttore di acidità e nutriente per lieviti in alcuni alimenti fermentati. Ha numerose applicazioni mediche e salutistiche: Antiacido: utile in caso di iperacidità gastrica e bruciori di stomaco, difficoltà digestive e nausea gravidica; Integratore di potassio: ogni grammo di potassio citrato contiene 383 mg di potassio elementare; Sebbene nettamente più costoso rispetto ad altre fonti di potassio (ad esempio cloruro di potassio), il citrato viene talvolta preferito per questioni tecnologiche (si presta alla preparazione di prodotti effervescenti) e salutistiche. Agente alcalinizzante: la sua assunzione è in grado di rendere le urine maggiormente alcaline; tale intervento aiuta a prevenire la precipitazione dei cristalli di acido urico, cistina e xantine, rendendoli maggiormente solubili nell'urina. E' quindi un aiuto importante nelle persone affette da questo tipo di calcolosi delle vie urinarie.

15 Esperimenti

16 La danza dell’orsetto Materiale e reattivi: -un sostegno, -una provetta di grandi dimensioni, becco bunsen, -clorato di potassio, -caramella gommosa a forma di orsetto. Procedimento: Si pesano 10 g di clorato di potassio e si versano all’interno della provetta posta leggermente obliqua e vengono liquefatti attraverso il becco bunsen. Ad avvenuta liquefazione si spegne la fiamma e si introduce l’orsetto. Si nota immediatamente una violenta fiammata violacea ed il continuo movimento dell’orsetto lungo tutta la provetta insieme ad un forte rumore Presentazione: La reazione basata sul riscaldamento del clorato di potassio fa in modo che si possa notare “la danza” dell’orsetto gommoso. Principio: Il clorato di potassio, è un ossidante molto forte che reagisce in maniera esplosiva a contatto di sostanze organiche. Una volta surriscaldato a contatto con la sostanza organica (orso gommoso) si sviluppa una violenta reazione tra il biossido di carbonio e l’acqua con conseguente fuoriuscita di una parte del clorato di potassio. Si nota inoltre una evidente fiammata violacea. 

17 Fuoco senza fiammifero
Procedimento: 5g di KMnO4 in piccoli cristalli e 5g di KMnO4 finemente polverizzato vengono messi nei due cristallizzatori; con la spatola si fa una fossetta in ciascun mucchietto. A questo punto si pipettano, con attenzione e contemporaneamente.2 ml di glicerina in entrambe le fossette. Già dopo pochi secondi si sviluppa un fumo bianco, cui segue un vivace scintillio, accompagnato da crepitio e da una fiamma rosso-porpora; la reazione è molto violenta e, nella ciotolina con il sale polverizzato, ha luogo in modo più intenso e rapido per una maggiore superficie di contatto tra KMnO4 e glicerina. Presentazione: con questo esperimento è possibile dimostrare che ci sono sostanze che bruciano senza accendere fuoco. Principio: L’ossidazione della glicerina, operata dal permanganato di potassio, all’inizio relativamente lenta, accelera man mano che il sistema sviluppa calore e infine prende fuoco. Materiale e reagenti: -Mortaio con pestello, -spatola, 2 contagocce, -2 cristallizzatori, -10g di KMnO4, -5 ml di glicerina.

18 Fungo atomico Presentazione: Dal letame di cammello e sale da cucina già nell’antichità i pastori hanno ricavato una sostanza in grado di sublimare facilmente: il sale ammonico. Questo è indispensabile per la produzione di acqua regia in grado di sciogliere l’oro e come additivo per la produzione del disolfuro di zinco (ZnS2). L’elevata capacità di sublimazione del sale ammonico lo rendeva necessario nella saldatura dei metalli. Principio: Gli ossidanti KNO3 e KClO3 assieme a zucchero o carbone vegetale, che rappresentano i combustibili, forniscono la temperatura necessaria per la produzione di fumo per cui i coloranti rispettivamente evaporano o sublimano senza bruciare. Materiale e reattivi: -Supporti refrattari, -provette, -carbone vegetale, -nitrato di potassio, -sale ammonico, -lattosio. Procedimento: Si mescolano 5g di polvere di carbone vegetale con 3g di nitrato di potassio e 2g di cloruro d’ammonio oppure 3g di lattosio con3g di nitrato di potassio e 4g di cloruro d’ammonio e si da fuoco. Grazie alla combustione con nitrato di potassio, il carbone vegetale e il lattosio forniscono il calore (335°C) necessario per la decomposizione del sale ammonico. Quando la temperatura diminuisce, sul supporto cala una sottile nebbia di sale ammonico.

19 Fulmini sott’acqua Procedimento: Fissare le 2 provette sul supporto, immerse circa la metà della loro lunghezza nel becher riempito di acqua. Versare H2SO4 concentrato nelle provette fino a 2 cm di altezza. Su ogni provetta pipettare 4 cm di alcool evitando il mescolamento dei due liquidi. Introdurre in ogni provetta un cristallo di KMnO4, dopo poco tempo si possono osservare scintille gialle simili a fulmini .La miscela si colora di verde e marrone .Le scintille possono durare fino a 15 min. e la frequenza con cui si verificano è imprevedibile. Presentazione: Con questo esperimento si creano scintille gialle simili a fulmini che si sviluppano precipitando. Si ha l’impressione che questi fulmini si originino “sott’acqua”. Principio: I lampi sono il risultato di un’ossidoriduzione Il KMnO4 reagisce con H2SO4 formando eptossido di dimanganese che ossida l’alcool ed è ridotto a pirolusite. Materiale e reattivi: provette, -2 supporti (stativi) con fissaggi, -becher di vetro da 200ml, -occhiali e guanti protettivi, -permanganato di potassio (KMnO4), -acido solforico concentrato, -etanolo.

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21 Cambiamento di colore per agitazione
Procedimento: Un’ora prima della dimostrazione si sciolgono 10g di glucosio nella soluzione di KOH, aggiungendo 8ml della soluzione di blu di metilene. Si agita il tutto omogeneizzando la soluzione che avrà una colorazione blu che viene messa sul banco da lavoro senza toccarla di nuovo. Entro 10 minuti l’indicatore si trasformerà nella forma ridotta. Quando viene effettuato l’esperimento mettere la soluzione in un contenitore aperto in modo da far entrare aria e quindi ossigeno. Posizionare il contenitore su una piastra magnetica, quindi con un’apposita calamita agitare vigorosamente fino a quando la soluzione non assumerà una colorazione blu. Presentazione: Questo esperimento prevede che una soluzione incolore con il blu di metilene, contenuto in un recipiente aperto in seguito ad agitazione, assuma un’intensa colorazione (blu o rosa) a contatto con l’ossigeno atmosferico. Principio: Dopo l’agitazione iniziale dei reattivi l’indicatore verrà ridotto in colore dal glucosio. La successiva agitazione favorisce il mescolamento con l’ossigeno atmosferico che ossidando l’indicatore ripristina la colorazione originale. Materiale e reattivi: -Un matraccio da 1 litro con tappo a smeriglio, -soluzione KOH (13g KOH in 500 ml di acqua), -glucosio solido, -soluzione acquosa 0,1% di blu di metilene.

22 Calice di fuoco Presentazione e principio: Questa esperienza dimostra le capacità ossidanti del nitrato di potassio (KNO3). Materiale necessario: un po' di nitrato di potassio, un pezzetto di carbone, ottimo il carbone di legna che si trova in sacchi nei supermercati. Svolgimento: In un recipiente di vetro (possibilmente di vetro robusto per evitare che si rompa per il calore) si mette uno strato di nitrato di potassio. Si scalda su una fiamma ad alcol il pezzetto di carbone (tenendolo naturalmente con una pinza...) sinchè non comincia ad apparire una parte incandescente, a questo punto si mette il carbone sul nitrato di potassio. Il carbone comincerà a bruciare vivacemente lanciando scintille tutto intorno. Cosa succede: il nitrato di potassio che è un buon comburente a contatto con il carbone caldo libera ossigeno che rende rapida e vivace la combustione. Il calore liberato dalla combustione fonde il nitrato di potassio, perciò ad un certo punto si vede il pezzetto di carbone galleggiare sul sale fuso.

23 Vulcano di schiuma Materiale occorrente: -Acqua ossigenata -un po' di detersivo liquido per piatti -ioduro di potassio Svolgimento: Mettiamo in un cilindro un po' di acqua ossigenata, (comune acqua ossigenata a 12 volumi), usando acqua ossigenata a maggior concentrazione i risultati sono senza dubbio più spettacolari. Aggiungete all'acqua ossigenata un po' di comune detersivo per piatti. Eventualmente potete aggiungere all'acqua ossigenata un po' di un colorante. A parte sciogliete in acqua dello ioduro di potassio (KI). Versate la soluzione di ioduro di potassio nel cilindro contenente l'acqua ossigenata. In pochi secondi si formerà un'abbondante schiuma che supererà il bordo del cilindro e si spargerà sulla superficie sulla quale state svolgendo l'esperimento (e anche oltre se avete usato molta acqua ossigenata o avete usato acqua ossigenata ad alta concentrazione)