Potassium

Iso	AN	Période	MD	Ed	PD
Iso	AN	Période	MD	MeV	PD
³⁹K	93,26 %	stable avec 20 neutrons
⁴⁰K	0,01167 %	1,277×10⁹ a	10,48 % β⁺, ε —-— 89,52 % β^-	1,505 —-— 1,3111	⁴⁰Ar —-— ⁴⁰Ca
⁴¹K	6,73 %	stable avec 22 neutrons

Précautions

Directive 67/548/EEC^[4]

C

F

Phrases R : 14/15, 34,

Phrases S : 1/2, 5, 8, 45,

Transport^[5]

423

2257

SIMDUT^[6]

B6, E,

SGH^[7]^,^[8]

Danger H260, H314, EUH014, P223, P231, P232, P280, P305, P338, P351, P370, P378, P422,

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de l’arabe : القَلْيَه al-qalyah, cendre de plantes) et de numéro atomique 19.

C’est un métal alcalin mou, d’aspect blanc métallique (légèrement bleuté) que l’on trouve naturellement lié à d’autres éléments dans l’eau de mer et dans de nombreux minéraux. Il s’oxyde rapidement au contact de l’air et réagit violemment avec l’eau. Il ressemble chimiquement au sodium.

Sommaire

1 Histoire
2 En analyse biologique
3 Caractéristiques
4 Utilisation du potassium
- 4.1 Applications du potassium métallique
- 4.2 Composés du potassium
5 Aspects médicaux
6 Notes et références
7 Voir aussi

Histoire [modifier]

Le potassium a été découvert en 1807 par Sir Humphry Davy, qui l’obtient par électrolyse d’hydroxyde de potassium, et forge le mot à partir du mot « potasse » (nom de l'hydroxyde de potassium à l'époque) et du suffixe -ium.
En allemand, comme dans d’autres langues germaniques, le potassium se traduit Kalium.
Le potassium fut le premier métal isolé par électrolyse.

En analyse biologique [modifier]

Le taux sanguin de potassium est appelé kaliémie.
Dans le sang d'un adulte de poids moyen à jeun, il doit être compris entre 3,5 et 4.6 mEq/L.

Caractéristiques [modifier]

Le potassium est le second métal le plus léger (après le lithium), et le quatrième métal le plus réactif si l’on compte le francium. C’est un solide mou que l'on peut couper facilement à l’aide d’un couteau. Les surfaces fraîchement tranchées ont un aspect métallique. Il s’oxyde rapidement à l’air et doit donc être conservé dans l’huile.

Comme les autres métaux alcalins, l’eau se décompose à son contact avec formation de dihydrogène. Lorsqu’il est plongé dans l’eau, il réagit violemment^[5] en produisant du dihydrogène qui peut s’enflammer, voire détoner, en présence d’oxygène et d’une source de chaleur.

Ses sels émettent une couleur violette lorsqu’ils sont exposés à une flamme.

Isotopes [modifier]

Article détaillé : Isotopes du potassium.

Le potassium possède 24 isotopes connus de nombre de masse variant entre 32 et 55, ainsi que quatre isomères nucléaires.

Le potassium est présent dans la nature sous la forme de trois isotopes : ³⁹K (93,26 %) et ⁴¹K (6,73 %) tous deux stables, et un radioisotope à longue durée de vie (demi-vie de 1,248 milliard d'années), ⁴⁰K (0,01167 %). Les autres radioisotopes du potassium ont tous une demi-vie inférieure à une journée, et pour la plupart d'entre eux inférieure à une minute.

La masse atomique standard du potassium est de 39,0983(1) u

Le ⁴⁰K se désintègre :

par émission β^- en ⁴⁰Ca (88,8 %)
par capture électronique (11,2 %) et par émission β⁺ (très rare) en ⁴⁰Ar ;

La méthode de datation au potassium-argon (couple d’isotopes ⁴⁰K - ⁴⁰Ar) est communément utilisée pour la datation des roches.

L'ion potassium [modifier]

L'ion K⁺ est un gros cation (~140 pm) peu coordinant et donc difficile à précipiter en solution aqueuse. Il forme des complexes avec les éthers couronnes, ce qui permet de solubiliser certains de ses sels en solution organique.

Gisements [modifier]

Cet élément représente environ 2,58 % du poids total de la croûte terrestre, dont il est un des sept éléments les plus abondants.

Le potassium n’est pas un élément natif. Il est obtenu principalement par électrolyse de l’hydroxyde de potassium par un procédé qui a très peu changé depuis Davy.

Des minéraux tels que la carnallite KMgCl₃·6H₂O, la langbeinite K₂Mg₂(SO₄)₃, la polyhalite K₂Ca₂Mg(SO₄)₄·2H₂O, et la sylvine KCl, que l’on trouve au fond des anciens lacs et mers sont des minerais importants de potassium, et permettent son exploitation économique.

Les principaux gisements de potassium sont situés en Saskatchewan, en Biélorussie, en Alsace, en Californie, en Allemagne, au Nouveau-Mexique et en Utah.

Les océans constituent une réserve importante de potassium, mais sa concentration y est plus faible que celle du sodium (cf. eau de mer).

Synthèse du potassium [modifier]

Le potassium est produit par réduction de chlorure de potassium (KCl) liquide par de la vapeur de sodium à 870 °C puis distillation.

Utilisation du potassium [modifier]

Applications du potassium métallique [modifier]

Le potassium métallique est utilisé comme réactif dans de nombreuses réactions de chimie fine et de pharmacie, où on l’utilise en particulier pour ses propriétés de puissant réducteur (action similaire à celle du sodium métallique).
L’alliage NaK est utilisé dans les transferts de chaleur : le potassium, comme le sodium, est un excellent conducteur électrique.

Composés du potassium [modifier]

Le potassium est un élément essentiel pour la croissance des plantes ; on le trouve, sous forme de composés, dans la plupart des sols (voir Rôle du potassium dans la fertilisation).
Le potassium est vital pour le fonctionnement des cellules animales (voir Pompe sodium-potassium).

Ses principaux composés :

l’hydroxyde de potassium plus connu sous le nom de potasse caustique ou potasse, et utilisé pour la fabrication de produits détergents ;
le chlorure de potassium est utilisé comme substitut du sel alimentaire, en perfusion à l’hôpital pour compenser une carence à l’origine de troubles du rythme cardiaque. À trop fortes doses, il peut arrêter le cœur : c’est le cas dans les injections à but létal ;
le nitrate de potassium est le salpêtre ou nitre, utilisé dans la poudre à canon ;
le carbonate de potassium est utilisé dans la fabrication du verre et est le principal constituant de la potasse (fertilisant) ;
dans les engrais NPK (azote-phosphore-potassium) ;
autres sels importants de potassium :
- le bromure de potassium,
- l’iodure de potassium,
- le phosphate de potassium,
- le sulfate de potassium,
- le bisulfite de potassium.

Aspects médicaux [modifier]

Précautions [modifier]

Le potassium sous forme de métal réagit violemment avec l’eau. Sa réaction avec l’eau est d’ailleurs bien plus forte que celle du sodium dans un milieu aqueux. Le potassium peut aussi réagir violemment avec son propre oxyde ; par exemple un choc sur une coulée de potassium oxydé peut provoquer une explosion. Ce métal doit donc être conservé à l’abri de l’eau et de toute atmosphère oxydante ou chargée d’humidité. Il est le plus souvent conservé immergé dans l’huile ou entouré de graisse. Dans les échantillons destinés aux expériences de laboratoire scolaires et universitaires il est fourni en flacons sous forme d’olives pour éviter – en cas de doute sur une étiquette endommagée – de le confondre avec le sodium.

Nutrition et médecine [modifier]

Le potassium est un micronutriment essentiel à l’alimentation humaine.

Le potassium sous sa forme de cation K⁺ est le principal ion intracellulaire de l’organisme. Il existe un gradient de concentration en faveur de la sortie de l’ion depuis le compartiment intracellulaire vers le compartiment extracellulaire. Ce gradient est entretenu par des pompes situées dans les membranes cellulaires, en particulier la pompe sodium-potassium est responsable de l’existence d’un potentiel de repos négatif présent dans toutes les cellules vivantes.

La concentration de K⁺ plasmatique (ou kaliémie) est très finement régulée, en particulier au niveau du rein, de sorte que ce taux demeure dans une fourchette précise de 3,5 à 5,5 mmol·l^-1. Les variations pathologiques de la kaliémie (hypokaliémie et surtout hyperkaliémie) sont des troubles sévères susceptibles d’entraîner des anomalies cardiaques fatales.

Une alimentation variée constitue le meilleur moyen d’avoir un bon taux de potassium dans l’organisme. Des recherches ont mis en évidence qu’un régime riche en potassium peut réduire les risques d’hypertension^[9].

On trouve de bonnes quantités de potassium dans le pruneau (732 mg/100 g), les châtaignes (600 mg/100 g), l’avocat (485 mg/100 g), les épinards (466 mg/100 g), la pomme de terre (379 mg/100 g) et les tubercules en général (le céleri-rave, le navet), la banane (358 mg/100 g), le kiwi (332 mg/100 g), la carotte (320 mg/100 g), le melon (300 mg/100 g), la tomate (280 mg/100 g), le potiron (223 mg/100 g) et le jus d’orange (200 mg/100 g).

Radioactivité dans le corps humain due au ⁴⁰K [modifier]

Article détaillé : Potassium 40.

Dose toxique [modifier]

Le potassium peut avoir des effets quand il est respiré. L’inhalation peut irriter les yeux, le nez, la gorge, les poumons avec l’éternuement, la toux et la gorge endolorie. Des expositions plus élevées peuvent causer une accumulation de liquide dans les poumons, ceci pouvant causer la mort. Le contact avec la peau et l’œil peut causer des brûlures graves menant à des dommages permanents.

Quand les reins fonctionnent mal, il y a une accumulation de potassium. Ce qui peut entraîner une perturbation des battements du cœur. Au-delà de 25 g^{[pas clair]}, le potassium est toxique. En intraveineuse, la dose létale pour un humain est d'environ 30 à 35 mg/kg^[10]. Un surdosage en potassium provoque l’hyperkaliémie, alors qu’une carence en potassium provoque l’hypokaliémie. L’hyperkaliémie découle le plus souvent des insuffisances rénales très avancées (le rein n’excrète plus le potassium, et il va donc augmenter) alors qu'il est quasi impossible d’avoir une hyperkaliémie quand les reins fonctionnent normalement. On traite l’hyperkaliémie par des perfusions de bicarbonates (on alcalinise le sang), jusqu’aux cas les plus extrêmes où l’on effectue une hémodialyse (rein artificiel)… Un arrêt cardiaque peut survenir surtout si les changements de la kaliémie ont été brusques. Il existe des manifestations avant-coureuses : des troubles du rythme cardiaque, des troubles digestifs (hypokaliémie seulement), des douleurs musculaires (hypokaliémie seulement).

Notes et références [modifier]

↑ ^{a, b, c et d} (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) .
↑ (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] .
↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, 2006, 87^e éd. (ISBN 0849304873), p. 10-202 .
↑ ESIS. Consulté le 1^er février 2009.
↑ ^{a et b} Entrée du numéro CAS « 7440-09-7 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 1^er février 2009 (JavaScript nécessaire).
↑ « Potassium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
↑ Numéro index 019-001-00-2 dans le tableau 3.1 de l’annexe VI du règlement CE n^o 1272/2008 [PDF] (16 décembre 2008).
↑ SIGMA-ALDRICH
↑ Jane Higdon, Victoria J. Drake et Jiang He, Potassium, Linus Pauling Institute Micronutrient Information Center, accès le 19 août 2009.
↑ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/838413

Voir aussi [modifier]

Sur les autres projets Wikimedia :

Potassium, sur Wikimedia Commons
potassium, sur le Wiktionnaire

s¹

s²

g

f¹

f²

f³

f⁴

f⁵

f⁶

f⁷

f⁸

f⁹

f¹⁰

f¹¹

f¹²

f¹³

f¹⁴

d¹

d²

d³

d⁴

d⁵

d⁶

d⁷

d⁸

d⁹

d¹⁰

p¹

p²

p³

p⁴

p⁵

p⁶

K

*

↓

g¹

g²

g³

g⁴

g⁵

g⁶

g⁷

g⁸

g⁹

g¹⁰

g¹¹

g¹²

g¹³

g¹⁴

g¹⁵

g¹⁶

g¹⁷

g¹⁸

*

Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz rares
Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Métaux de transition	Métaux pauvres
Lanthanides	Actinides	Superactinides	Éléments non classés

Portail de la chimie

[HandbookChemPhys90-1] {a, b, c et d} (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) .

[2] (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] .

[CRC_Handbook_of_Chemistry_and_Physics-3] (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, 2006, 87^e éd. (ISBN 0849304873), p. 10-202 .

[ESIS-4] ESIS. Consulté le 1^er février 2009.

[GESTIS-5] {a et b} Entrée du numéro CAS « 7440-09-7 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 1^er février 2009 (JavaScript nécessaire).

[Reptox-6] « Potassium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009

[SGH-7] Numéro index 019-001-00-2 dans le tableau 3.1 de l’annexe VI du règlement CE n^o 1272/2008 [PDF] (16 décembre 2008).

[8] SIGMA-ALDRICH

[9] Jane Higdon, Victoria J. Drake et Jiang He, Potassium, Linus Pauling Institute Micronutrient Information Center, accès le 19 août 2009.

[10] ttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/838413

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

Potassium

Sommaire

Histoire [modifier]

En analyse biologique [modifier]

Caractéristiques [modifier]

Isotopes [modifier]

L'ion potassium [modifier]

Gisements [modifier]

Synthèse du potassium [modifier]

Utilisation du potassium [modifier]

Applications du potassium métallique [modifier]

Composés du potassium [modifier]

Aspects médicaux [modifier]

Précautions [modifier]

Nutrition et médecine [modifier]

Radioactivité dans le corps humain due au ⁴⁰K [modifier]

Dose toxique [modifier]

Notes et références [modifier]

Voir aussi [modifier]

Menu de navigation

Outils personnels

Espaces de noms

Variantes

Affichages

Actions

Rechercher

Navigation

Contribuer

Imprimer / exporter

Boîte à outils

Autres langues

Potassium

Sommaire

Histoire [modifier]

En analyse biologique [modifier]

Caractéristiques [modifier]

Isotopes [modifier]

L'ion potassium [modifier]

Gisements [modifier]

Synthèse du potassium [modifier]

Utilisation du potassium [modifier]

Applications du potassium métallique [modifier]

Composés du potassium [modifier]

Aspects médicaux [modifier]

Précautions [modifier]

Nutrition et médecine [modifier]

Radioactivité dans le corps humain due au 40K [modifier]

Dose toxique [modifier]

Notes et références [modifier]

Voir aussi [modifier]

Menu de navigation

Rechercher

Radioactivité dans le corps humain due au ⁴⁰K [modifier]