De krypton Det är en ädelgas som representeras av symbolen Kr och finns i grupp 18 i det periodiska systemet. Det är gasen som följer argon, och dess överflöd är så låg att den ansågs dold; det är där namnet kommer ifrån. Det finns inte nästan i mineralstenar, utan i massor av naturgaser och löses knappast i haven och haven.
Hans namn ensam framkallar bilden av Superman, hans planet Krypton och den berömda kryptoniten, en sten som försvagar superhjälten och berövar honom hans supermakter. Du kan också tänka på kryptovalutor eller krypto när du hör om det, liksom andra termer som är långt ifrån denna gas i själva verket..
Denna ädelgas är dock mindre extravagant och "dold" jämfört med de siffror som nämns ovan; även om dess brist på reaktivitet inte tar bort allt potentiellt intresse som kan väcka i forskning som fokuserar på olika områden, särskilt det fysiska.
Till skillnad från de andra ädelgaserna är ljuset som krypton släpper ut i ett elektriskt fält vitt (toppbild). På grund av detta används den för olika användningsområden inom belysningsindustrin. Den kan ersätta praktiskt taget vilket neonljus som helst och avge sitt eget, vilket utmärker sig genom att vara gulgrönt..
Det förekommer i naturen som en blandning av sex stabila isotoper, för att inte tala om några radioisotoper avsedda för kärnmedicin. För att erhålla denna gas måste luften vi andas flytande och dess resulterande vätska utsätts för en fraktionerad destillation, där kryptonet sedan renas och separeras i dess bestående isotoper..
Tack vare krypton har det varit möjligt att avancera i kärnfusionsstudier, liksom i applikationer av lasrar för kirurgiska ändamål.
År 1785 upptäckte den engelska kemisten och fysikern Henry Cavendish att luft innehöll en liten andel av ett ämne som var ännu mindre aktivt än kväve..
Ett sekel senare isolerade den engelska fysikern Lord Rayleigh från luften en gas som han trodde var rent kväve. men fick reda på att det var tyngre.
1894 samarbetade den skotska kemisten Sir William Ramsey för att isolera denna gas, vilket visade sig vara ett nytt element: argon. Ett år senare isolerade han heliumgasen genom att värma upp mineralet cleveit.
Sir William Ramsey själv, tillsammans med sin assistent, den engelska kemisten Morris Travers, upptäckte krypton den 30 maj 1898 i London..
Ramsey och Travers trodde att det fanns ett utrymme i det periodiska systemet mellan elementen argon och helium, och ett nytt element måste fylla detta utrymme. Ramsey, en månad efter upptäckten av krypton, juni 1898, upptäckte neon; element som fyllde utrymmet mellan helium och argon.
Ramsey misstänkte att det fanns ett nytt element gömt i sin tidigare upptäckt, det av argon. Ramsey och Travers, för att testa sin idé, bestämde sig för att få en stor volym argon från luften. För detta var de tvungna att producera luftens flyt.
Sedan destillerade de den flytande luften för att separera den i fraktioner och utforska i de lättare fraktionerna för närvaron av det önskade gasformiga elementet. Men de gjorde ett misstag, uppenbarligen överhettade de den flytande luften och avdunstade mycket av provet..
Till slut hade de bara 100 ml av provet och Ramsey var övertygad om att närvaron av elementet lättare än argon i den volymen var osannolikt; men beslutade att undersöka möjligheten att det finns ett element som är tyngre än argon i den återstående provvolymen.
Efter sin tanke tog han bort syre och kväve från gasen med glödande koppar och magnesium. Han placerade sedan ett prov av den återstående gasen i ett vakuumrör och applicerade en hög spänning på den för att erhålla gasens spektrum..
Som förväntat var argon närvarande, men de märkte utseendet i spektrumet av två nya ljusa linjer; den ena gula och den andra gröna, som aldrig hade observerats.
Ramsey och Travers beräknade förhållandet mellan den specifika gasvärmen vid konstant tryck och dess specifika värme vid konstant volym och hittade ett värde på 1,66 för det förhållandet. Detta värde motsvarade en gas bildad av enskilda atomer, vilket visade att den inte var en förening.
Därför var de i närvaro av en ny gas och krypton hade upptäckts. Ramsey bestämde sig för att kalla det Krypton, ett ord som härstammar från det grekiska ordet "krypto" som betyder "dolt". William Ramsey fick Nobelpriset i kemi 1904 för upptäckten av dessa ädelgaser.
Det är en färglös gas som uppvisar en glödande vit färg i ett elektriskt fält..
83,798 u
36
-157,37 ºC
153.415 ºC
Under standardförhållanden: 3 949 g / L
Flytande tillstånd (kokpunkt): 2,413 g / cm3
2.9 i förhållande till luft med värde = 1. Det vill säga krypton är tre gånger tätare än luft.
59,4 cm3/ 1000 g vid 20 ° C
115,775 K och 73,53 kPa
209,48 K och 5,525 MPa
1,64 kJ / mol
9,08 kJ / mol
20,95 J / (mol K)
Vid en temperatur på 84 K har den ett tryck på 1 kPa.
3.0 på Pauling-skalan
Först: 1 350,8 kJ / mol.
Andra: 2350,4 kJ / mol.
Tredje: 3.565 kJ / mol.
Gas (23 ºC): 220 m / s
Vätska: 1.120 m / s
9.43 10-3 W / (mK)
Diamagnetisk
Krypton, som är en ädelgas, är inte särskilt reaktiv och tappar inte eller får inte elektroner. Om det lyckas bilda ett fast ämne med definierad komposition, som händer med klatrat Kr8(HtvåELLER)46 eller dess hydrid Kr (Htvå)4, Det sägs sedan att det deltar med ett antal eller oxidationstillstånd 0 (Kr0); det vill säga dess neutrala atomer interagerar med en matris av molekyler.
Krypton kan dock formellt förlora elektroner om det bildar bindningar med det mest elektronegativa elementet av alla: fluor. I KrFtvå dess oxidationsnummer är +2, så förekomsten av den tvåvärda katjonen Kr antastvå+ (Krtvå+Ftvå-).
1962 syntesen av kryptondifluorid (KrFtvå). Denna förening är en mycket flyktig, färglös, kristallin fast substans som sönderdelas långsamt vid rumstemperatur. men den är stabil vid -30 ºC. Krypton Fluoride är ett kraftfullt oxidations- och fluoreringsmedel.
Krypton reagerar med fluor när det kombineras i ett elektriskt urladdningsrör vid -183 ° C och bildar KrFtvå. Reaktionen inträffar också när krypton och fluor bestrålas med ultraviolett ljus vid -196 ° C..
KrF+ och KrtvåF3+ är föreningar bildade genom reaktion av KrFtvå med starka fluoracceptorer. Krypton är en del av en instabil förening: K (OTeF5)två, som utgör en bindning mellan krypton och ett syre (Kr-O).
En krypton-kvävebindning finns i HC2N-Kr-F-katjonen. Kryptonhydrider, KrHtvå, kan odlas vid tryck över 5 GPa.
I början av 1900-talet ansågs alla dessa föreningar vara omöjliga med tanke på den nollreaktivitet som uppfattades av denna ädelgas..
Kryptonet, som är en ädelgas, har sin fulla oktett av valens; det vill säga dess s- och p-orbitaler är helt fyllda med elektroner, vilket kan verifieras i deras elektroniska konfiguration:
[Ar] 3d10 4stvå 4p6
Det är en monatomisk gas oavsett (hittills) av tryck- eller temperaturförhållandena som fungerar på den. Därför definieras dess tre tillstånd av de interatomära interaktionerna mellan dess Kr-atomer, som kan föreställas som kulor..
Dessa Kr-atomer, liksom deras kongener (He, Ne, Ar, etc.), är inte lätta att polarisera, eftersom de är relativt små och också har en hög elektrontäthet; det vill säga ytan på dessa kulor deformeras inte märkbart för att alstra en ögonblicklig dipol som inducerar en annan i en angränsande marmor.
Det är av den anledningen att den enda kraften som håller Kr-atomerna ihop är Londons spridkraft; men de är mycket svaga när det gäller krypton, så det krävs låga temperaturer för att dess atomer ska definiera en vätska eller kristall.
Dessa temperaturer (kokpunkter respektive smältpunkter) är dock högre jämfört med argon, neon och helium. Detta beror på kryptons högre atommassa, motsvarande en större atomradie och därför mer polariserbar..
Till exempel är kryptons kokpunkt omkring -153 ° C, medan de för ädelgaserna argon (-186 ° C), neon (-246 ° C) och helium (-269 ° C) är lägre; det vill säga dess gaser behöver kallare temperaturer (närmare -273,15 ºC eller 0 K) för att kunna kondensera till vätskefasen.
Här ser vi hur storleken på deras atomradier är direkt relaterade till deras interaktioner. Detsamma händer med deras respektive smältpunkter, den temperatur vid vilken krypton slutligen kristalliserar vid -157 ° C..
När temperaturen sjunker till -157 ° C närmar sig Kr-atomerna långsamt för att sammanföras ytterligare och definiera en vit ansiktscentrerad kubisk (fcc) kristall. Således finns det nu en strukturell ordning som styrs av dess spridningskrafter.
Även om det inte finns mycket information om det, kan krypton fcc-kristallen genomgå kristallina övergångar till tätare faser om den utsätts för enorma tryck; som den kompakta sexkantiga (hcp), där Kr-atomerna kommer att hittas mer grupperade.
Utan att lämna denna punkt åt sidan kan Kr-atomer fångas i isburar som kallas klatrater. Om temperaturen är tillräckligt låg kan det finnas blandade krypton-vattenkristaller, med Kr-atomerna ordnade och omgivna av vattenmolekyler..
Krypton sprids genom hela atmosfären och kan inte fly från jordens gravitationsfält till skillnad från helium. I luften vi andas är koncentrationen omkring 1 ppm, även om detta kan variera beroende på gasutstrålningarna. vare sig det är vulkanutbrott, gejsrar, varma källor eller kanske naturgasfyndigheter.
Eftersom det är dåligt lösligt i vatten är det troligt att koncentrationen i hydrosfären är försumbar. Detsamma händer med mineraler; få kryptonatomer kan fastna i dem. Därför är den enda källan till denna ädelgas luft..
För att få den måste luften genomgå en flytande process, så att alla dess gaser kondenseras och bildar en vätska. Därefter upphettas denna vätska genom att applicera fraktionerad destillation vid låga temperaturer..
När syret, argon och kväve har destillerats av kvarstår krypton och xenon i den återstående vätskan, som adsorberas på aktivt kol eller kiselgel. Denna vätska värms upp till -153 ºC för att destillera krypton.
Slutligen renas det uppsamlade kryptonet genom att passera genom hett metalliskt titan, vilket avlägsnar gasformiga föroreningar..
Om separering av dess isotoper önskas, får gasen att stiga genom en glaskolonn där den genomgår termisk diffusion; de lättare isotoperna kommer att stiga till toppen, medan de tyngre tenderar att stanna längst ner. Således är isotopen 84Kr och 86Kr samlas till exempel separat i bakgrunden.
Krypton kan lagras i Pyrex-glödlampor vid omgivande tryck eller i lufttäta ståltankar. Innan den förpackas utsätts den för en kvalitetskontroll genom spektroskopi för att intyga att dess spektrum är unikt och inte innehåller linjer med andra element..
En annan metod för att erhålla krypton ligger i kärnklyvning av uran och plutonium, varifrån en blandning av deras radioaktiva isotoper också produceras..
Krypton förekommer i naturen som sex stabila isotoper. Dessa, med deras motsvarande överflöd på jorden, är: 78Kr (0,36%), 80Kr (2,29%), 82Kr (11,59%), 83Kr (11,50%), 84Kr (56,99%) och 86Kr (17,28%). De 78Kr är en radioaktiv isotop; men dess halveringstidt1/2) är så stor (9.210tjugoett år) vilket praktiskt taget anses vara stabilt.
Därför är dess standardmassa (atomvikt) 83,798 u, närmare isotopens 84 u. 84Kr.
I spårmängder finns också radioisotopen 81Kr (t1/2= 2,3 105), som inträffar när 80Kr får kosmiska strålar. Förutom de isotoper som redan nämnts finns det två syntetiska radioisotoper: 79Kr (t1/2= 35 timmar) och 85Kr (t1/2= 11 år); det senare är det som produceras som en produkt av kärnklyvning av uran och plutonium.
Krypton är ett giftfritt grundämne, eftersom det inte reagerar under normala förhållanden och det utgör inte heller någon brandrisk blandat med starka oxidationsmedel. En läckage av denna gas utgör ingen fara; om inte andas direkt, för att förskjuta syre och orsaka kvävning.
Kr-atomer kommer in och utvisas från kroppen utan att delta i någon metabolisk reaktion. De kan dock förskjuta syret som ska nå lungorna och transporteras genom blodet, så individen kan drabbas av narkos eller hypoxi, liksom andra tillstånd..
Annars andas vi ständigt krypton i varje luft andetag. Nu, med avseende på dess föreningar, är historien annorlunda. Till exempel KrFtvå det är ett kraftfullt fluoreringsmedel; och därför kommer "att ge" anjoner F- till vilken molekyl som helst i den biologiska matris som den finns, potentiellt farlig.
Möjligen är ett kryptonklatrat (fångat i en isbur) inte särskilt farligt, om det inte finns vissa föroreningar som ökar toxiciteten.
Krypton finns i olika applikationer kring artefakter eller enheter avsedda för belysning. Det är till exempel en del av "neonljusen" i gulgröna färger. De "legala" lamporna i krypton är vita, eftersom deras utsläppsspektrum täcker alla färgerna i det synliga spektrumet.
Det vita ljuset från krypton har faktiskt använts för fotografier, eftersom de är väldigt intensiva och snabba, perfekta för snabba kamerablixtar eller för omedelbara blixtar på flygplatsens landningsbanor..
På samma sätt kan de elektriska urladdningsrören som utstrålar detta vita ljus täckas med färgglada papper, vilket ger effekten av att visa ljus i många färger utan att behöva excitera med andra gaser..
Det läggs till volframglödlampor för att öka deras livslängd och för argonfluorescerande lampor för samma ändamål, vilket också minskar deras intensitet och ökar deras kostnader (eftersom det är dyrare än argon)..
När krypton utgör den gasformiga fyllningen av glödlampor ökar den ljusstyrkan och gör den mer blåaktig..
De röda lasrarna som ses i ljusshow är baserade på kryptons spektrallinjer snarare än blandningen av helium-neon.
Å andra sidan kan kraftfulla ultravioletta strålningslasrar tillverkas med krypton: de av kryptonfluorid (KrF). Denna laser används för fotolitografi, medicinska operationer, forskning inom kärnfusion och mikrobearbetning av fasta material och föreningar (modifierar deras yta genom laserns verkan).
Mellan 1960 och 1983 användes våglängden på isotopens röd-orange spektrallinje. 86Kr (multiplicerat med 1650 763,73) för att definiera den exakta längden på en meter.
Eftersom radioisotopen 85Kr är en av produkterna från kärnkraftsaktivitet, där den upptäcks är en indikation på att det var sprängning av ett kärnvapen, eller att olaglig eller hemlig aktivitet av nämnda energi genomförs.
Krypton har använts i medicinen som en bedövningsmedel, röntgenabsorberare, hjärtavvikelsedetektor och för att skära ögonhinnan med sina lasrar på ett exakt och kontrollerat sätt.
Dess radioisotoper har också tillämpningar inom kärnmedicin, för att studera och skanna flödet av luft och blod i lungorna, och för att få kärnmagnetiska resonansbilder av patientens luftvägar..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.