Ione potassio
Che cosa sono gli ioni potassio?
Per ione si intende un atomo o un raggruppamento di atomi che ha assunto una o più cariche elettriche mediante perdita (ioni positivi o cationi) o acquisto (ioni negativi o anioni) di uno o più elettroni.
Gli ioni potassio
Il potassio (K) ha numero atomico Z = 19: ciò significa che ha 19 protoni e quindi 19 elettroni (non consideriamo i neutroni che, essendo neutri, non concorrono a determinare la carica elettrica dell'atomo).
Seguendo la regola della diagonale, è possibile scrivere la sua configurazione elettronica, che è la seguente (per info: configurazione eletttronica del potassio):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Il livello di energia esterno, parzialmente o completamente occupato dagli elettroni, è il quarto, infatti il potassio appartiene al 4° periodo della tavola periodica; nell'ultimo livello di energia è presente un solo elettrone, infatti il potassio appartiene al gruppo I (gruppo dei metalli alcalini).
Perdendo l'elettrone esterno, il potassio metallico si trasforma in uno ione (ione potassio), avente la configurazione elettronica dell'argon e raggiungendo quindi la stabilità (ottetto completo):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Perdendo un elettrone, il potassio metallico diventa uno ione con carica positiva (catione): in questo modo avrà infatti 19 protoni (ognuno di essi con carica positiva) e 18 elettroni (ognuno di essi con carica negativa).
Formula chimica dello ione potassio
I cationi (ioni con carica positiva), vengono indicati con il simbolo chimico dell'elemento a cui, come esponente, si appone un segno + per ogni carica positiva che il catione possiede. Pertanto lo ione potassio viene rappresentato in questo modo:
Lo ione potassio è uno ione monoatomico.
Data la presenza della carica elettrica positiva, gli ioni potassio, se posti in un campo elettrico, vengono attratti dal polo negativo e respinti dal polo negativo.
Lo ione potassio è il catione risultante dalla perdita di un elettrone da parte di un atomo di potassio, che gli consente di raggiungere la configurazione elettronica dell'argon, e quindi uno stato elettronico più stabile.
Solvatazione dello ione potassio
Nella solvatazione dello ione potassio (K+) la parte negativa della molecola dell'acqua (rappresentata dall'atomo di ossigeno) è rivolta verso lo ione K+ carico positivamente. Più molecole di acqua circondano lo ione sodio e lo solvatano.
Il numero di molecole di solvente che circondano - nel processo di solvatazione - una particella di soluto, viene detto numero di solvatazione (se il solvente è acqua, si parla più propriamente di numero di idratazione): per lo ione potassio K+ il numero di idratazione è compreso tra 2 e 6.
Funzione degli ioni potassio
Lo ione K+ è il principale catione all'interno delle cellule animali, mentre lo ione sodio Na+ è il principale catione al di fuori delle cellule animali. La diversa concentrazione di questi due ioni provoca una differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno della cellula, nota come potenziale di membrana.
I livelli di potassio influenzano inoltre molteplici processi fisiologici, tra cui, ricordiamo, il metabolismo del glucosio e dell'insulina, il controllo sistemico della pressione arteriosa e l'equilibrio idro-elettrolitico.
Batteria agli ioni di potassio
Una batteria agli ioni di potassio è un tipo di batteria analoga alle batterie agli ioni di litio, che utilizza però, per il trasferimento della carica, gli ioni di potassio anziché gli ioni di litio.
Riassumendo
Lo ione potassio:
- è il catione risultante dalla perdita di un elettrone da parte di un atomo di potassio;
- viene rappresentato con il simbolo chimico del potassio (K) a cui, come esponente, si appone il segno +;
- è un catione, e quindi uno ione con carica positiva;
- influenza molteplici processi fisiologici.
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