18世纪,化学家们发现植物碱(K2CO3、碳酸钾,从地层的沉淀物中获得)和矿物碱(Na2CO3、碳酸钠,从燃烧木材的灰烬中获得)是两种不同的物质。人们在发现了这个差别之后,才分清了钾和钠之间的区别。[3] 汉弗里·戴维
然而,在钾被确认为一种元素之前,碳酸钾就已经用于与动物脂肪混合、制造肥皂了。把木材灰烬用水浸泡,然后煮沸浓缩,就可以得到碳酸钾。[3]
1807年,汉弗里·戴维电解熔融氢氧化钾发现有金属小球形成,分离出了钾。[3]
金属钾为固体,银白色,无嗅无味,质柔软,比钠稍硬、比水轻。相对密度0.86g/cm3、熔点63.25℃,沸点760℃,熔融热0.598KJ/kg,气化热2075KJ/kg,导热率44.77w/(m·k)。[6] 钾原子半径2.272Å,电离势4.339eV,电子逸出功2.24eV,还原电势-2.924V。[7] 热水中熔化的玻封金属钾
钾与空气的反应
金属钾质软,可以用一把小刀很轻易地切割钾。金属钾的新鲜切面有光泽,但是随后不久就会与空气中的氧气以及水蒸气反应而失去光泽。钾在空气中燃烧,所得的产物主要是橘黄色的超氧化钾(KO2)。[3]
更重的碱金属铷和铯也生成超氧化物。在早期的文献中曾经提出过的所谓四氧化物,如K2O4,只不过是写成二聚物分子式的超氧化物,其所以这样写也许是为了使M2O、M2O2、M2O3、M2O4系列完整些,其中每种分子都包括两个碱金属原子.然而磁化率的测量和晶体结构的测定已经表明,超氧化钾是由K+离子和O2-离子组成,它是一种顺磁性物质。所有的超氧化物中都包含O2-离子,因此碱金属超氧化物的正确化学式是MO2而不是M2O4。[7]
钾与水的反应
金属钾与水迅速反应,生成氢氧化钾(KOH)的无色碱性溶液和氢气。因为氢氧化钾的溶解,所得的溶液是碱性的。反应是放热的,在反应过程中,金属钾会变得很热,以至于会导致火灾,并以特征的淡紫色火焰燃烧。钾与水的反应要慢于铷(在元素周期表中紧靠在钾的下面)的相应反应;但是要快于钠(在元素周期表中紧靠在钾的上面)的相应反应。[3]
钾与卤素单质的反应
金属钾同所有的卤素单质都剧烈反应,生成卤化钾。钾同氟气(F2)、氯气(Cl2)、溴单质(Br2)和碘单质(I2)反应,分别生成氟化钾(Ⅰ)(KF)、氯化钾(Ⅰ)(KCl)、溴化钾(Ⅰ)(KBr)和碘化钾(Ⅰ)(KI)。[3]