Відмінності між версіями «Криптон»

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][перевірена версія]
м (Removing Link FA template (handled by wikidata))
 
(Не показано 33 проміжні версії 9 користувачів)
Рядок 1: Рядок 1:
  +
{{Хімічний елемент|Криптон (Kr)<!--Назва-->|36<!--Атомний номер-->|
{{Хімічний елемент|Криптон (Kr)<!--Назва-->|36<!--Атомний номер-->|інертний газ, без кольору і запаху<!-- Зовнішній вигляд-->|83,8<!--Атомна маса-->|n/a<!--Радіус атома-->|1350,0(13,99)<!--Енергія іонізації-->|[Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup> 4p<sup>6</sup><!--Електронна конфігурація-->|112<!--Ковалентний радіус-->|n/a<!--Радіус іона-->|0,0<!--Електровід'ємність-->|0<!--Електродний потенціал-->|2<!--Степені окислення-->|(при -153&nbsp;°C)2,155 <!-- nsity (г/см<sup>3</sup>) -->|0,247<!-- Питома теплоємність-->|0,0095<!--Теплопровідність-->|116,6<!--Температура плавлення-->|n/a<!--Теплота плавлення -->|120,85<!--Температура кипіння-->|9,05<!--Теплота випаровування-->|32,2<!--Молярний об'єм-->|кубічна<br /> гранецентрована<!--Структура решітки-->|5,720<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|n/a<!--Температура Дебая-->}}
 
  +
[[Файл:KrTube.jpg|120px]]
== Загальна інформація ==
 
  +
інертний газ, без кольору і запаху<!-- Зовнішній вигляд-->|
  +
83,8<!--Атомна маса-->|n/a<!--Радіус атома-->|1350,0(13,99)<!--Енергія іонізації-->|[Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup> 4p<sup>6</sup><!--Електронна конфігурація-->|112<!--Ковалентний радіус-->|n/a<!--Радіус іона-->|3,0<!--Електровід'ємність--><ref>[https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100886a039 The Electronegativity of Noble Gases]{{ref-en}}</ref>|0<!--Електродний потенціал-->|2<!--Степені окислення-->|(при -153&nbsp;°C)2,155 <!-- nsity (г/см<sup>3</sup>) -->|0,247<!-- Питома теплоємність-->|0,0095<!--Теплопровідність-->|116,6<!--Температура плавлення-->|n/a<!--Теплота плавлення -->|120,85<!--Температура кипіння-->|9,05<!--Теплота випаровування-->|32,2<!--Молярний об'єм-->|кубічна<br /> гранецентрована<!--Структура решітки-->|5,720<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|n/a<!--Температура Дебая-->}}
   
Криптон, ({{lang-en|crypton}}; {{lang-de|krypton n}}) [[хімічний елемент]], належить до інертних газів. Символ Kr, ат. н. 36, ат. м. 83,8. К. - одноатомний газ без кольору і запаху. Твердий К. кристалізується в гранецентрованій кубічній ґратці. Густина 3,745 (273 К); t_плав -157,1&nbsp;°C, t_кип -153,2&nbsp;°C. Здатний вступати в хім. реакції. Наприклад, в електрич. розряді взаємодіє з [[флуор]]ом з утворенням [[флуориди|флуоридів]]. Відомі солі криптонової кислоти у водному розчині, наприклад, криптонат барію ВаКгО<sub>4</sub>, а також [[клатрати]] Kr<sub>6</sub>Н<sub>2</sub>О та ін.
+
'''Криптон''' ({{lang-en|crypton}}; {{lang-de|krypton n}})&nbsp;— [[хімічний елемент]], належить до інертних газів. Символ Kr, ат. н. 36, ат. м. 83,8. електронна конфігурація [Ar]4s<sup>2</sup>4p<sup>6</sup> = [Kr].
  +
  +
Проста речовина&nbsp;— криптон. Одноатомний газ без кольору і запаху. [[Густина]] 3,745 г/л (273 К); t<sub>плав</sub> -157,1&nbsp;°C, t<sub>кип</sub> -153,2&nbsp;°C. Твердий криптон кристалізується в гранецентрованій кубічній ґратці.
  +
  +
Здатний вступати в хімічні реакції. Наприклад, в електричному розряді взаємодіє з [[флуор]]ом з утворенням [[флуориди|флуоридів]]. Відомі солі криптонової кислоти у водному розчині, наприклад, криптонат барію ВаКгО<sub>4</sub><ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17753149 Acid of Krypton and Its Barium Salt]{{ref-en}}</ref>, а також [[клатрати]] Kr<sub>·6</sub>Н<sub>2</sub>О та ін.
  +
  +
Виділяють фракційним розділенням рідкого повітря. Атмосфера Землі на одну мільйонну складається з криптону<ref>[https://www.webelements.com/xenon/geology.html Xenon: geological information]{{ref-en}}</ref>.
   
 
== Історія ==
 
== Історія ==
  +
У 1895 році шотландський хімік [[Вільям Рамзай]] зі своїм асистентом [[Моріс Треверс|Морісом Треверсом]], намагаючись виділити з [[клевеїт]]у аргон, отримав натомість інертний газ, спектр якого не був схожий на відомі йому атмосферні гази. Рамзай назвав газ ''криптон'', від {{lang-el|κρυπτός}}&nbsp;— прихований, захований, і відправив ампулу з ним [[Вільям Крукс|Вільяму Круксу]] і [[Норман Лок'єр|Норману Лок'єру]], які показали, що спектр криптону відповідає відкритому за 13 років до того в атмосфері Сонця [[гелій|гелію]]<ref>[https://phys.org/news/2016-03-helium.html Who discovered helium?]{{ref-en}}</ref>.
Відкритий у 1898 р. англ. вченими [[Вільям Рамзай|У. Рамзаєм]] і [[Моріс Треверс|М.Траверсом.]] фракційною перегонкою повітря.
 
   
  +
У 1896 році Рамзай передбачив існування нового стовпчика у періодичній таблиці, де мали розміщатися вже відомі [[аргон]] і гелій, а також кілька ще не відкритих елементів.
== Походження назви ==
 
Від {{lang-el|κρυπτός}} — прихований, захований.
 
   
  +
У 1898 році Рамзай і Треверс спробували отримати інертні гази фракційною перегонкою повітря. Гелій, що має найнижчу з усіх газів температуру кипіння так отримати не вдалося, проте вони змогли отримати окрім аргону, цілих три невідомих раніше інертних газів. Першому, виділеному 30-го травня Рамзай знову дав ім'я криптон. За кілька днів був отриманий інший елемент, що був названий [[неон]], а ще пізніше&nbsp;— третій, [[ксенон]]<ref>[https://www.famousscientists.org/william-ramsay/ William Ramsay]{{ref-en}}</ref>.
== Отримання ==
 
  +
Виділяють фаракційним розділенням рідкого повітря.
 
  +
У 1963 році була отримана перша складна сполука криптону — KrF<sub>2</sub><ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17751791 Krypton Difluoride: Preparation and Handling]{{ref-en}}</ref>
  +
  +
== Хімічні властивості ==
  +
Найбільш поширеними сполуками криптону є його флуориди: KrF<sub>2</sub> і KrF<sub>4</sub>. Діфторид криптону є надзвичайно сильним окиснювачем — більш активним ніж елементарний фтор і може окиснювати, наприклад, золото, срібло і ксенон. Також діфторид криптону є надзвичайно нестійким і розпадається при температурі вище -78°C<ref>[https://www.acs.org/content/acs/en/molecule-of-the-week/archive/k/krypton-difluoride.html Krypton difluoride]</ref>.
  +
  +
Відомі сполуки криптону з галогенами: тетрахлорид (KrCl<sub>4</sub>) і гексабромід(KrBr<sub>6</sub>).
  +
  +
Також відомі хромат і дихромат криптону (KrCrO<sub>4</sub> і Kr<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)<ref>[http://www.endmemo.com/chem/common/krypton.php Common Compounds of Krypton Kr<sup>+6</sup>]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
Під високим тиском криптон, ймовірно, може утворювати оксиди<ref>[https://www.nature.com/articles/srep18938 Krypton oxides under pressure]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
У 2003 році була синтезована органічна сполука, що містить криптон: HKrCCH<ref>[https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja0355269 A Gate to Organokrypton Chemistry:  HKrCCH]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
== Ізотопи ==
  +
Атмосферний криптон складається з п'яти ізотопів: Атмосферний ксенон є сумішшю 6 ізотопів:
  +
{| class="wikitable"
  +
|-
  +
! Атомна маса !! Концентрація !! Період напіврозпаду
  +
|-
  +
| 78 || 0,355&nbsp;% || > 1,5×10<sup>21</sup> років
  +
|-
  +
| 80 || 2,286&nbsp;% || ∞
  +
|-
  +
| 82 || 11,593&nbsp;% || ∞
  +
|-
  +
| 83 || 11,5&nbsp;% || ∞
  +
|-
  +
| 84 || 56,987&nbsp;% || ∞
  +
|-
  +
| 86 || 17,279&nbsp;% || ∞
  +
|}
  +
  +
Усього ж відомо 37 ізотопів криптону з атомними масами від 69 до 101, 4 з яких&nbsp;— [[Метастабільний стан|метастабільні]]<ref>[https://education.jlab.org/itselemental/iso036.html Isotopes of the Element Krypton]{{ref-en}}</ref>. З нестабільних ізотопів, найдовші періоди напіврозпаду мають криптон-81 (229 тис. років) і криптон-85 (10,7 років).
   
 
== Застосування ==
 
== Застосування ==
  +
=== Освітлення ===
К. застосовується в електровакуумній техніці, у [[Світлотехніка|світлотехніці]].
 
  +
При іонізації криптон випромінює яскраве біле світло, тому використовується для {{не перекладено|Високошвидкісна фотозйомка|високошвидкісної фотозйомки||High-speed photography }}, [[Світлосигнальна система аеродрому|світлосигнальних систем аеродромів]] тощо<ref>[https://www.raci.org.au/document/item/441 KRYPTON]{{ref-en}}</ref>.
[[Файл:KrTube.jpg|left|120px|thumb|Наповнена криптоном газорозрядна лампа.]]
 
  +
  +
Криптон, у суміші з ксеноном і аргоном, використовують для заповнення [[Люмінесцентна лампа|люмінесцентних ламп]].
  +
  +
Ним також заповнюють [[Лампа розжарення|лампи розжарення]] для зменшення випаровування вольфраму (криптон важчий за аргон, тому більш ефективно пригнічує випаровування, що дозволяє лампі мати вищу робочу температуру). [[Світність]] таких ламп на 10-20% вища, ніж звичайних при тій же потужності і часі життя<ref>[https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/066/365.htm Криптоновая лампа накаливания]{{ref-ru}}</ref>.
  +
  +
[[Газорозрядні лампи]] з криптоном можуть мати різні кольори — сірий, блідо-рожевий, зеленуватий при слабкому струмі і біло-синій при сильному<ref>[http://dpairgas.com.ua/?p=2295 Светотехника. Инертные газы]{{ref-ru}}</ref>.
  +
  +
=== Медицина ===
  +
Криптон-83 використовують для [[Магнітно-резонансна томографія|магнітно-резонансної томографії]] легень як контрастуючий агент<ref>[https://www.pnas.org/content/102/51/18275 Hyperpolarized krypton-83 as a contrast agent for magnetic resonance imaging]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
Криптон-85 використовують як [[Метод радіоактивних індикаторів|радіоактивну мітку]] у різноманітних медичних дослідженнях (розподіл жирів у тілі, циркуляція крові та повітря, структура зубів){{sfn | Kirk | 1972 | с=13}}.
  +
  +
=== Інше ===
  +
Для вимірювання енергії елементарних частинок використовують {{не перекладено|Іонізаційний калориметр|іонізаційні калориметри||Calorimeter (particle physics) }}, що працюють на рідкому криптоні<ref>[https://books.google.com.ua/books?id=tsnHM8x6cHAC&pg=PA307 Noble Gas Detectors]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
Між 1960 і 1983 роками, метр визначався як 1650763,73 довжин хвилі однієї з ліній спектру криптону-86<ref name="rsc">[http://www.rsc.org/periodic-table/element/36/krypton Krypton ]{{ref-en}}</ref>.
  +
  +
Фторид криптону використовується у {{не перекладено|Фторид-криптонний лазер|деяких видах лазерів||Krypton fluoride laser }}<ref name="rsc"></ref>.
  +
  +
Радіоактивний криптон-85 активно утворюється при розпаді урану, тому підвищена концентрація цього ізотопу в повітрі є маркером роботи атомних електростанцій у досліджуваному регіоні. Такий спосіб використовувався для моніторингу атомної електроенергетики у СРСР під час [[холодна війна|холодної війни]]<ref name="rsc"></ref>.
   
  +
Також цей ізотоп використовується для пошуку дефектів у обшивці літаків і інших великих герметичних ємностей<ref>[https://www.aviationpros.com/home/article/10387034/gas-penetrant-inspection Gas Penetrant Inspection]{{ref-en}}</ref>.
== Див. також ==
 
==Література==
 
   
  +
== Примітки ==
* Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. – 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
 
  +
{{reflist|2}}
   
  +
== Література ==
  +
* Глосарій термінів з хімії // Й.&nbsp;Опейда, О.&nbsp;Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет.&nbsp;— Донецьк: Вебер, 2008.&nbsp;— 758&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0
 
* {{МГЕ|nocat=1}}
 
* {{МГЕ|nocat=1}}
  +
* {{книга
  +
|автор = William P. Kirk
  +
|заголовок = Krypton 85: a Review of the Literature and an Analysis of Radiation Hazards
  +
|посилання = https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/9100FW8L.PDF?Dockey=9100FW8L.PDF
  +
|місце = Montgomery, Alabama
  +
|рік = 1972
  +
|сторінок = 67
  +
|ref = Kirk
  +
}}
   
 
[[Категорія:Хімічні елементи]]
 
[[Категорія:Хімічні елементи]]
  +
[[Категорія:Благородні гази]]
{{Link GA|en}}
 

Поточна версія на 19:54, 5 липня 2019

Криптон (Kr)
Атомний номер 36
Зовнішній вигляд простої речовини

KrTube.jpg

інертний газ, без кольору і запаху
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 83,8 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома n/a пм
Енергія іонізації (перший електрон) 1350,0(13,99) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d10 4s2 4p6
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 112 пм
Радіус іона n/a пм
Електронегативність (за Полінгом) 3,0[1]
Електродний потенціал 0
Ступені окиснення 2
Термодинамічні властивості
Густина (при -153 °C)2,155 г/см³
Молярна теплоємність 0,247 Дж/(К·моль)
Теплопровідність 0,0095 Вт/(м·К)
Температура плавлення 116,6 К
Теплота плавлення n/a кДж/моль
Температура кипіння 120,85 К
Теплота випаровування 9,05 кДж/моль
Молярний об'єм 32,2 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
гранецентрована
Період ґратки 5,720 Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая n/a К
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Криптон у Вікісховищі?

Криптон (англ. crypton; нім. krypton n) — хімічний елемент, належить до інертних газів. Символ Kr, ат. н. 36, ат. м. 83,8. електронна конфігурація [Ar]4s24p6 = [Kr].

Проста речовина — криптон. Одноатомний газ без кольору і запаху. Густина 3,745 г/л (273 К); tплав -157,1 °C, tкип -153,2 °C. Твердий криптон кристалізується в гранецентрованій кубічній ґратці.

Здатний вступати в хімічні реакції. Наприклад, в електричному розряді взаємодіє з флуором з утворенням флуоридів. Відомі солі криптонової кислоти у водному розчині, наприклад, криптонат барію ВаКгО4[2], а також клатрати Kr·6Н2О та ін.

Виділяють фракційним розділенням рідкого повітря. Атмосфера Землі на одну мільйонну складається з криптону[3].

Історія[ред. | ред. код]

У 1895 році шотландський хімік Вільям Рамзай зі своїм асистентом Морісом Треверсом, намагаючись виділити з клевеїту аргон, отримав натомість інертний газ, спектр якого не був схожий на відомі йому атмосферні гази. Рамзай назвав газ криптон, від грец. κρυπτός — прихований, захований, і відправив ампулу з ним Вільяму Круксу і Норману Лок'єру, які показали, що спектр криптону відповідає відкритому за 13 років до того в атмосфері Сонця гелію[4].

У 1896 році Рамзай передбачив існування нового стовпчика у періодичній таблиці, де мали розміщатися вже відомі аргон і гелій, а також кілька ще не відкритих елементів.

У 1898 році Рамзай і Треверс спробували отримати інертні гази фракційною перегонкою повітря. Гелій, що має найнижчу з усіх газів температуру кипіння так отримати не вдалося, проте вони змогли отримати окрім аргону, цілих три невідомих раніше інертних газів. Першому, виділеному 30-го травня Рамзай знову дав ім'я криптон. За кілька днів був отриманий інший елемент, що був названий неон, а ще пізніше — третій, ксенон[5].

У 1963 році була отримана перша складна сполука криптону — KrF2[6]

Хімічні властивості[ред. | ред. код]

Найбільш поширеними сполуками криптону є його флуориди: KrF2 і KrF4. Діфторид криптону є надзвичайно сильним окиснювачем — більш активним ніж елементарний фтор і може окиснювати, наприклад, золото, срібло і ксенон. Також діфторид криптону є надзвичайно нестійким і розпадається при температурі вище -78°C[7].

Відомі сполуки криптону з галогенами: тетрахлорид (KrCl4) і гексабромід(KrBr6).

Також відомі хромат і дихромат криптону (KrCrO4 і Kr2Cr2O7)[8].

Під високим тиском криптон, ймовірно, може утворювати оксиди[9].

У 2003 році була синтезована органічна сполука, що містить криптон: HKrCCH[10].

Ізотопи[ред. | ред. код]

Атмосферний криптон складається з п'яти ізотопів: Атмосферний ксенон є сумішшю 6 ізотопів:

Атомна маса Концентрація Період напіврозпаду
78 0,355 % > 1,5×1021 років
80 2,286 %
82 11,593 %
83 11,5 %
84 56,987 %
86 17,279 %

Усього ж відомо 37 ізотопів криптону з атомними масами від 69 до 101, 4 з яких — метастабільні[11]. З нестабільних ізотопів, найдовші періоди напіврозпаду мають криптон-81 (229 тис. років) і криптон-85 (10,7 років).

Застосування[ред. | ред. код]

Освітлення[ред. | ред. код]

При іонізації криптон випромінює яскраве біле світло, тому використовується для високошвидкісної фотозйомки[en], світлосигнальних систем аеродромів тощо[12].

Криптон, у суміші з ксеноном і аргоном, використовують для заповнення люмінесцентних ламп.

Ним також заповнюють лампи розжарення для зменшення випаровування вольфраму (криптон важчий за аргон, тому більш ефективно пригнічує випаровування, що дозволяє лампі мати вищу робочу температуру). Світність таких ламп на 10-20% вища, ніж звичайних при тій же потужності і часі життя[13].

Газорозрядні лампи з криптоном можуть мати різні кольори — сірий, блідо-рожевий, зеленуватий при слабкому струмі і біло-синій при сильному[14].

Медицина[ред. | ред. код]

Криптон-83 використовують для магнітно-резонансної томографії легень як контрастуючий агент[15].

Криптон-85 використовують як радіоактивну мітку у різноманітних медичних дослідженнях (розподіл жирів у тілі, циркуляція крові та повітря, структура зубів)[16].

Інше[ред. | ред. код]

Для вимірювання енергії елементарних частинок використовують іонізаційні калориметри[en], що працюють на рідкому криптоні[17].

Між 1960 і 1983 роками, метр визначався як 1650763,73 довжин хвилі однієї з ліній спектру криптону-86[18].

Фторид криптону використовується у деяких видах лазерів[en][18].

Радіоактивний криптон-85 активно утворюється при розпаді урану, тому підвищена концентрація цього ізотопу в повітрі є маркером роботи атомних електростанцій у досліджуваному регіоні. Такий спосіб використовувався для моніторингу атомної електроенергетики у СРСР під час холодної війни[18].

Також цей ізотоп використовується для пошуку дефектів у обшивці літаків і інших великих герметичних ємностей[19].

Примітки[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]