De krypton Det er en edelgass som er representert med symbolet Kr og er lokalisert i gruppe 18 i det periodiske systemet. Det er gassen som følger argon, og dens overflod er så lav at den ble ansett som skjult; det er her navnet kommer fra. Den finnes ikke nesten i mineralsteiner, men i masser av naturgasser og oppløses knapt i havene og havene.
Bare navnet hans fremkaller bildet av Superman, planeten Krypton og den berømte kryptonitten, en stein som svekker superhelten og fratar ham superkreftene. Du kan også tenke på kryptovalutaer eller krypto når du hører om det, så vel som andre begreper som i det vesentlige er langt fra denne gassen..
Denne edelgassen er imidlertid mindre ekstravagant og "skjult" i forhold til de tallene som er nevnt ovenfor; selv om mangelen på reaktivitet ikke tar bort all potensiell interesse som kan vekke i forskning fokusert på forskjellige felt, spesielt det fysiske.
I motsetning til de andre edelgassene, er lyset som krypton slipper ut når det blir begeistret i et elektrisk felt, hvitt (toppbilde). På grunn av dette brukes den til forskjellige bruksområder i lysindustrien. Den kan erstatte praktisk talt hvilket som helst neonlys og avgi sitt eget, noe som utmerker seg ved å være gulgrønt..
Det forekommer i naturen som en blanding av seks stabile isotoper, for ikke å nevne noen radioisotoper beregnet på nukleærmedisin. For å oppnå denne gassen må luften vi puster inn, bli flytende, og dens resulterende væske blir utsatt for en fraksjonell destillasjon, der kryptonet deretter blir renset og separert i dets konstituerende isotoper..
Takket være krypton har det vært mulig å komme videre i kjernefusjonsstudier, så vel som i applikasjoner av lasere til kirurgiske formål.
I 1785 oppdaget den engelske kjemikeren og fysikeren Henry Cavendish at luft inneholdt en liten andel av et stoff som var enda mindre aktivt enn nitrogen..
Et århundre senere isolerte den engelske fysikeren Lord Rayleigh fra luften en gass som han trodde var rent nitrogen; men fant ut at det var tyngre.
I 1894 samarbeidet den skotske kjemikeren, Sir William Ramsey, for å isolere denne gassen, som viste seg å være et nytt element: argon. Et år senere isolerte han heliumgassen ved å varme opp mineralet cleveitt.
Sir William Ramsey selv oppdaget sammen med sin assistent, den engelske kjemikeren Morris Travers, krypton 30. mai 1898 i London..
Ramsey og Travers mente at det var et rom i det periodiske systemet mellom elementene argon og helium, og et nytt element måtte fylle dette rommet. Ramsey, en måned etter oppdagelsen av krypton, juni 1898, oppdaget neon; element som fylte rommet mellom helium og argon.
Ramsey mistenkte eksistensen av et nytt element skjult i sin forrige oppdagelse, det av argon. Ramsey og Travers bestemte seg for å hente et stort volum argon for å teste ideen sin. For dette måtte de produsere luftens flyt.
Deretter destillerte de den flytende luften for å skille den i fraksjoner og utforske i de lettere fraksjonene for tilstedeværelsen av det ønskede gasselementet. Men de gjorde en feil, tilsynelatende overopphetet de den flytende luften og fordampet mye av prøven..
Til slutt hadde de bare 100 ml av prøven, og Ramsey var overbevist om at tilstedeværelsen av elementet lettere enn argon i det volumet var usannsynlig. men bestemte oss for å undersøke muligheten for at det eksisterer et element som er tyngre enn argon i det gjenværende prøvevolumet.
Etter tanken fjernet han oksygen og nitrogen fra gassen ved å bruke rødglødende kobber og magnesium. Deretter plasserte han en prøve av den gjenværende gassen i et vakuumrør og påførte en høy spenning for å oppnå spekteret av gassen..
Som forventet var argon til stede, men de la merke til utseendet i spekteret av to nye lyse linjer; den ene gule og den andre grønne, som aldri hadde blitt observert.
Ramsey og Travers beregnet forholdet mellom den spesifikke gassvarmen ved konstant trykk og den spesifikke varmen ved konstant volum, og fant en verdi på 1,66 for det forholdet. Denne verdien tilsvarte en gass dannet av individuelle atomer, og viste at den ikke var en forbindelse.
Derfor var de i nærvær av en ny gass, og krypton hadde blitt oppdaget. Ramsey bestemte seg for å kalle det Krypton, et ord avledet av det greske ordet "krypto" som betyr "skjult". William Ramsey mottok Nobelprisen i kjemi i 1904 for oppdagelsen av disse edelgassene.
Det er en fargeløs gass som har en glødende hvit farge i et elektrisk felt..
83.798 u
36
-157,37 ºC
153.415 ºC
Under standardforhold: 3.949 g / l
Flytende tilstand (kokepunkt): 2,413 g / cm3
2.9 i forhold til luft med verdi = 1. Det vil si at krypton er tre ganger tettere enn luft.
59,4 cm3/ 1000 g ved 20 ° C
115,775 K og 73,53 kPa
209,48 K og 5,525 MPa
1,64 kJ / mol
9,08 kJ / mol
20,95 J / (mol K)
Ved en temperatur på 84 K har den et trykk på 1 kPa.
3.0 på Pauling-skalaen
Først: 1.350,8 kJ / mol.
Andre: 2.350,4 kJ / mol.
Tredje: 3.565 kJ / mol.
Gass (23 ºC): 220 m / s
Væske: 1.120 m / s
9.43 10-3 W / (mK)
Diamagnetisk
Krypton, som er en edelgass, er ikke veldig reaktiv og mister ikke eller får ikke elektroner. Hvis det lykkes å danne et fast stoff med definert sammensetning, slik det skjer med klatrat Kr8(HtoELLER)46 eller dens hydrid Kr (Hto)4, Det sies da at den deltar med et tall eller oksidasjonstilstand på 0 (Kr0); det vil si at dens nøytrale atomer samhandler med en matrise av molekyler.
Imidlertid kan krypton formelt miste elektroner hvis det danner bindinger med det mest elektronegative elementet av alle: fluor. I KrFto dens oksidasjonsnummer er +2, så det antas at det toverdige kation Kr erto+ (Krto+Fto-).
I 1962 syntesen av kryptondifluorid (KrFto). Denne forbindelsen er et meget flyktig, fargeløst, krystallinsk fast stoff som nedbrytes sakte ved romtemperatur. men den er stabil ved -30 ºC. Krypton Fluoride er et kraftig oksiderende og fluorerende middel.
Krypton reagerer med fluor når det kombineres i et elektrisk utladningsrør ved -183 ° C og danner KrFto. Reaksjonen skjer også når krypton og fluor bestråles med ultrafiolett lys ved -196 ° C..
KrF+ og KrtoF3+ er forbindelser dannet ved reaksjon av KrFto med sterke fluorakseptorer. Krypton er en del av en ustabil forbindelse: K (OTeF5)to, som presenterer en binding mellom krypton og et oksygen (Kr-O).
En krypton-nitrogenbinding er funnet i HCΞN-Kr-F-kationen. Krypton hydrides, KrHto, kan dyrkes ved trykk over 5 GPa.
På begynnelsen av 1900-tallet ble alle disse forbindelsene ansett som umulige med tanke på null reaktivitet som ble oppfattet av denne edelgassen..
Krypton, som er en edelgass, har sin fullstendige oktett av valens; det vil si at s- og p-orbitalene er fullstendig fylt med elektroner, som kan verifiseres i deres elektroniske konfigurasjon:
[Ar] 3d10 4sto 4p6
Det er en monatomagass uavhengig (til dags dato) av trykk- eller temperaturforholdene som fungerer på den. Derfor er dets tre tilstander definert av de interatomiske interaksjonene mellom Kr-atomer, som kan forestilles som kuler..
Disse Kr-atomene, som deres kongenere (He, Ne, Ar, etc.), er ikke enkle å polarisere, siden de er relativt små og også har høy elektrontetthet; det vil si at overflaten på disse kulene ikke er betydelig deformert for å generere en øyeblikkelig dipol som induserer en annen i en nærliggende marmor.
Det er av denne grunn at den eneste kraften som holder Kr-atomene sammen er Londons spredningsstyrke; men de er veldig svake i tilfelle krypton, så det kreves lave temperaturer for at atomene skal definere en væske eller krystall.
Imidlertid er disse temperaturene (henholdsvis kokepunkt og smeltepunkt) høyere sammenlignet med argon, neon og helium. Dette skyldes den høyere atommassen til krypton, tilsvarende en større atomradius og derfor mer polariserbar..
For eksempel er kryptons kokepunkt rundt -153 ° C, mens de for edelgassene argon (-186 ° C), neon (-246 ° C) og helium (-269 ° C) er lavere; det vil si at gassene trenger kaldere temperaturer (nærmere -273.15 ºC eller 0 K) for å kunne kondensere til væskefasen.
Her ser vi hvordan størrelsen på deres atomradier er direkte relatert til deres interaksjoner. Det samme skjer med deres respektive smeltepunkter, temperaturen der krypton krystalliserer til slutt ved -157 ºC..
Når temperaturen synker til -157 ° C, nærmer Kr-atomene seg sakte nok til å samles videre og definere en hvit ansiktssentrert kubisk (fcc) krystall. Dermed er det nå en strukturell orden styrt av dens spredningsstyrker.
Selv om det ikke er mye informasjon om det, kan krypton fcc-krystallet gjennomgå krystallinske overganger til tettere faser hvis det utsettes for enorme trykk; som den kompakte sekskantede (hcp), hvor Kr-atomer vil bli funnet mer gruppert.
Uten å legge dette punktet til side, kan også Kr-atomer bli fanget i isbur kalt klatrater. Hvis temperaturen er lav nok, kan det være blandede krypton-vannkrystaller, med Kr-atomer ordnet og omgitt av vannmolekyler..
Krypton er diffust i hele atmosfæren, og klarer ikke å unnslippe jordens gravitasjonsfelt i motsetning til helium. I luften vi puster, er konsentrasjonen rundt 1 ppm, selv om dette kan variere avhengig av gassformige utstråling; det være seg vulkanutbrudd, geysirer, varme kilder eller kanskje naturgassforekomster.
Fordi det er lite løselig i vann, vil konsentrasjonen i hydrosfæren sannsynligvis være ubetydelig. Det samme skjer med mineraler; få kryptonatomer kan bli fanget i dem. Derfor er den eneste kilden til denne edelgassen luft..
For å oppnå det, må luften gjennom en flytende prosess, slik at alle komponentgassene kondenserer og danner en væske. Deretter blir denne væsken oppvarmet ved å bruke fraksjonell destillasjon ved lave temperaturer..
Når oksygen, argon og nitrogen er destillert, forblir krypton og xenon i den gjenværende væsken, som adsorberes på aktivt karbon eller kiselgel. Denne væsken varmes opp til -153 ºC for å destillere kryptonet.
Til slutt renses det oppsamlede kryptonet ved å passere gjennom varmt metallisk titan, som fjerner gassformige urenheter..
Hvis separasjon av isotopene er ønsket, får gassen til å stige gjennom en glasskolonne hvor den gjennomgår termisk diffusjon; de lettere isotopene vil heve seg til toppen, mens de tyngre har en tendens til å holde seg i bunnen. Dermed isotopen 84Kr og 86Kr, for eksempel, samles separat i bakgrunnen.
Krypton kan lagres i Pyrex-glasspærer ved omgivelsestrykk, eller i lufttette ståltanker. Før emballering blir den utsatt for en kvalitetskontroll ved spektroskopi, for å bekrefte at dens spektrum er unikt og ikke inneholder linjer med andre elementer..
En annen metode for å oppnå krypton ligger i kjernefisjonering av uran og plutonium, hvorfra det også produseres en blanding av deres radioaktive isotoper..
Krypton forekommer i naturen som seks stabile isotoper. Disse, med deres tilsvarende overflod på jorden, er: 78Kr (0,36%), 80Kr (2,29%), 82Kr (11,59%), 83Kr (11,50%), 84Kr (56,99%) og 86Kr (17,28%). De 78Kr er en radioaktiv isotop; men halveringstident1/2) er så stor (9.210tjueen år) som praktisk talt regnes som stabil.
Derfor er dens standard atommasse (atomvekt) 83,798 u, nærmere isotopens 84 u. 84Kr.
I spormengder finnes radioisotopen også 81Kr (t1/2= 2,3 105), som oppstår når 80Kr mottar kosmiske stråler. I tillegg til isotopene som allerede er nevnt, er det to syntetiske radioisotoper: 79Kr (t1/2= 35 timer) og 85Kr (t1/2= 11 år); sistnevnte er det som produseres som et produkt av kjernefisjonering av uran og plutonium.
Krypton er et ikke-giftig element, da det ikke reagerer under normale forhold, og det representerer heller ingen brannfare når det blandes med sterke oksidasjonsmidler. En lekkasje av denne gassen utgjør ingen fare; med mindre du puster direkte for å forflytte oksygen og forårsake kvelning.
Kr-atomer kommer inn og blir utvist fra kroppen uten å delta i noen metabolsk reaksjon. Imidlertid kan de forskyve oksygenet som skal nå lungene og transporteres gjennom blodet, slik at personen kan lide av narkose eller hypoksi, så vel som andre forhold..
Ellers puster vi stadig krypton i hvert luftpust. Nå, med hensyn til forbindelsene, er historien annerledes. For eksempel KrFto det er et kraftig fluoreringsmiddel; og derfor vil "gi" anioner F- til ethvert molekyl i den biologiske matrisen som den er funnet med, og som er potensielt farlig.
Muligens er et kryptonklatrat (fanget i et isbur) ikke farlig, med mindre det er visse urenheter som tilfører toksisitet.
Krypton er tilstede i forskjellige applikasjoner rundt gjenstander eller enheter designet for belysning. For eksempel er det en del av "neonlysene" med gulgrønne farger. De "lovlige" lysene til krypton er hvite, siden deres utslippsspektrum dekker alle fargene i det synlige spekteret.
Det hvite lyset fra krypton har faktisk blitt brukt til fotografier, ettersom de er veldig intense og raske, og er perfekte for høyhastighets kamerablits eller for øyeblikkelige blink på flyplassen..
På samme måte kan de elektriske utladningsrørene som kommer ut av dette hvite lyset dekkes med fargerike papirer, noe som gir effekten av å vise lys i mange farger uten å måtte begeistre andre gasser..
Det legges til wolframfilamentpærer for å øke levetiden, og til argonlysrør for samme formål, og reduserer også intensiteten og øker kostnadene (da det er dyrere enn argon)..
Når krypton utgjør gassformet fylling av glødepærer, øker det lysstyrken og gjør den mer blålig..
De røde laserne sett i lysshow er basert på kryptons spektrallinjer i stedet for helium-neon-blandingen.
På den annen side kan kraftige ultrafiolette strålingslasere lages med krypton: de fra kryptonfluorid (KrF). Denne laseren brukes til fotolitografi, medisinske operasjoner, forskning innen kjernefusjon og mikrobearbeiding av faste materialer og forbindelser (modifisere overflaten gjennom laserens virkning).
Mellom 1960 og 1983 ble bølgelengden til den rød-oransje spektrallinjen til isotopen brukt. 86Kr (multiplisert med 1.650.763,73), for å definere den eksakte lengden på en meter.
Fordi radioisotopen 85Kr er et av produktene av atomaktivitet, der det oppdages er en indikasjon på at det var detonasjon av et atomvåpen, eller at ulovlig eller hemmelig aktivitet av nevnte energi utføres.
Krypton har blitt brukt i medisin som en bedøvelsesmiddel, røntgenabsorber, detektor for hjerteforstyrrelser, og for å kutte øyets netthinne med sine lasere på en presis og kontrollert måte.
Dens radioisotoper har også anvendelser innen nuklearmedisin, for å studere og skanne strømmen av luft og blod i lungene, og for å få kjernemagnetisk resonansbilder av pasientens luftveier..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.