Krypton - ett grundämne. formeln krypton

På vår planet finns ett flertal olika föreningar, organiska och mineraliska ämnen. Så, en man öppet, syntetiseras och används av mer än en halv miljon strukturer den organiska världen och mer än 500.000 utanför. Och varje år denna siffra ökar, eftersom utvecklingen av den kemiska industrin inte står stilla, är länder aktivt utveckla och främja den.

Men överraskande inte ens det. Och det faktum att allt detta olika ämnen byggs alla 118 grundämnen. Det är riktigt bra! Periodiska systemet av kemiska element är grunden, som grafiskt återspeglar mångfalden av den organiska och oorganiska världen.

Klassificering av de kemiska beståndsdelarna

Det finns flera alternativ gradering datastrukturer. Sålunda, det periodiska systemet i kemi villkor uppdelade i två grupper:

• Metallelement (majoriteten);
• ickemetaller (nedre delen).

Varvid de första upp elementen belägna under den tänkta diagonalen gränsen från bor till astatine och den andra - de som ovan. Det finns dock undantag från denna klassificering, till exempel, (finns i alfa- och beta-formen, av vilka en - metall, och den andra - en nonmetal) tenn. Därför kallas en sådan variant separation kan inte helt rättvist.

Också det periodiska systemet av kemiska element kan klassificeras i enlighet med egenskaperna hos den senare.

1. Har basiska egenskaper (reducerande) - typiska metaller, element i huvudgrupp 1,2 grupp (exklusive beryllium).
2. Som har sura egenskaper (oxidanter) - typiska icke-metaller. 6.7 Delar av huvudgrupper, undergrupper.
3. Amfotera egenskaper (dubbla) - alla metaller och undergrupper av vissa av toppen.
4. Element, ickemetaller, och visar sig som reducerande medel och som oxidanter (beroende på reaktionsbetingelserna).

Oftast är det så studeras grundämnen. 8 grundskolan var ursprungligen tänkt att studera alla strukturer minnas namn karaktär och uttal på ryska. Detta är en förutsättning för en kompetent maste kemi i framtiden grunden för allt. Periodiska systemet i kemi är alltid i synfältet för barn, utan att känna till de vanligaste och reaktivitet av dem fortfarande bör vara.

En särskild grupp i detta system tar den åttonde. Elementen i huvudundergruppen kallas ädel - ädel - gas för sina ifyllda elektroniska skal och, som en konsekvens, låg kemisk reaktivitet. En av dem - krypton, ett grundämne på nummer 36 - kommer att behandlas av oss i detalj. Resten av hans kollegor på bordet är också ädelgaser och används i stor utsträckning av människan.

Krypton - ett grundämne

Detta invånare i det periodiska systemet befinner sig i den fjärde perioden, den åttonde gruppen, de viktigaste undergrupper. Serienummer, och därmed antalet av elektroner och kärnladdning (antal protoner) = 36. Av detta kan vi dra slutsatsen att det som kommer att bli den elektroniska formeln av krypton. Skriva det: _{+ 36} Kr 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 4p ^{10 6} 3d.

Uppenbarligen är den externa energinivån hos atomen fullständigt ifyllda. Detta bestämmer den mycket låga reaktivitet detta element. Men under vissa omständigheter ändå lyckas träda i kraft vissa reaktioner en stabil gas som krypton. Kemiskt grundämne, eller snarare, sin position i systemet, elektroniska struktur, och medger erhållande av en annan viktig egenskap hos atomen: valensen. Det vill säga förmågan att bilda kemiska bindningar.

Vi brukar säga att det är nästan alltid för det icke-exciterade tillståndet av atomerna är lika med gruppnummer, där den är belägen (om man räknar från första till fjärde i ordningen, och sedan vice versa, 1.234.321). Däremot valensen hos krypton inom denna ram inte passar, eftersom inga extra energi inlägg, dvs utan excitation av atomen i allmänhet är det helt inert och dess valens av noll.

Om ändå uppnå sitt excitation atom kan elektronerna flyttar till para-brytning och fri 4d orbital. Därför möjligt valens krypton: 2,4,6. Oxidationstillståndet motsvarande med + (+ 2, + 4, + 6).

History of discovery

Efter upptäckten av ädelgaser - argon 1894, helium 1985 - att förutse och bekräfta möjligheten att det i annan natur lätt Gaser för forskare var inte. De viktigaste insatserna i denna riktning utövas William Ramsay, som upptäckte argon. Han trodde helt riktigt att i luften finns ädelgaser, men deras antal är så obetydlig att tekniken inte kan fixa deras närvaro.

Därför öppnar elementet krypton var bara några år. I 1898, luften var isolerade neongas, och efter honom, och annan inert förening som är svårigheten att finna och isolering, beslutades det att namnet krypton. När allt kommer omkring, från det grekiska "Kryptos" betyder dold.

det kunde inte påvisas under en längre tid, var det mycket svårt. Det bekräftar det faktum att i en kubikmeter luft innehåller en milliliter gas. Det vill säga att mängden är mindre än en fingerborg! Att det var möjligt att undersöka ämnet, det tog ett hundra kubikcentimeter flytande luft. Lyckligtvis, under denna period, kunde forskarna att utveckla metoder för att producera och kondensorer för luft i stora mängder. En sådan vändning tillåts att vinna framgång i upptäckten av W. Ramsay inslag krypton.

Spektroskopiska data bekräftade de preliminära resultaten av ett nytt ämne. "Hidden" gas har en helt ny linje i spektrumet, som inte var i någon koppling vid den tiden.

Bildade enkel substans och dess formel är

Om krypton - ett grundämne som tillhör den inerta gas, är det logiskt att anta att det skulle vara en enkel sak flyktiga molekyler. Det är. Enkel substans krypton - Kr gas med envärda påståenden. Vanligtvis vi är vana att se gaserna med index "2", till exempel, O _2, H _2, och så vidare. Men detta element är annorlunda på grund av att tillhöra en familj av ädelgaser och fullständig elektronskal av en atom.

fysikaliska egenskaper

Som med andra föreningar i denna har också sina egna egenskaper. Följande fysikaliska egenskaper av krypton.

1. Mycket tung gas - tre gånger större än luft.
2. Ingen smak.
3. Färglös.
4. Luktfri.
5. Kokpunkten -152 ⁰ C.
6. Densiteten hos substansen vid normala betingelser, 3,74 g / I.
7. Smältpunkt -157,3 ⁰ C.
8. hög jonisering energi är 14 eV.
9. Elektronegativitet är också ganska hög - 2,6.
10. Lösliga i bensen, något i vatten. Med ökande temperatur lösligheten av fluidet minskar. Också blandas med etanol.
11. Vid rumstemperatur har en dielektricitetskonstant.

Sålunda har den kryptongas tillräckliga egenskaper för att reagera kemiskt och vara användbara för sina individuella egenskaper.

kemiska egenskaper

Om överförings krypton (gas) i fast tillstånd, kristalliserar den i den rumsliga granetsentricheskuyu kubiskt gitter. I detta tillstånd, är det också kunna ingå kemiska reaktioner. De är få, men existerar.

Det finns flera typer av material, som har erhållits på grundval av krypton.

1. Den bildar klatrater med vatten: ^Kr. 5,75N ₂ O.

2. Formulär dem med organiska substanser:

• ^2,14Kr. 12C ₆ H, OH;
• ^2,14Kr. 12C ₆ H ₅ CH _3;
• ^{2kr. _CCI4.} 17H ₂ O;
• ^{2kr. _CHCI3.} 17H ₂ O;
• ^2kr. _{(CH3) 2} ^CO. 17H ₂ O;
• 0,75 ^Kr. LC ₆ H ₄ (OH) _2.

3. I svåra förhållanden kan reagera med fluor, är att oxiderat. Således, med ett reagens med formeln krypton har formen: KrF _2, eller krypton difluorid. Oxidationsgraden i föreningen 2.

4. Relativt nyligen kunnat syntetisera en förening som innehåller länkar mellan krypton och syre: Kr-O (Kr (OTeF _{5) 2).}

5. Finland har fått en intressant blandning av krypton med acetylen kallas gidrokriptoatsetilen: HKrC≡CH.

6. kryptonfluorid (4) är också en KrF _4. Vid upplösning i vatten, den förening som kan bilda en svag och ostabil krypton syra, vilka är kända endast av bariumsalt: BaKrO _4.

7. Formeln av krypton i anslutningarna gjorda från dess difluorid, ser ut så här:

• KrF ⁺ SbF ₆ ^-;
• Kr ₂ F ₃ ⁺ Auf ₆ ^-.

Således verkar det som om, trots den kemiska inerthet, denna gas uppvisar reducerande egenskaper och kan träda i kemisk interaktion med mycket stringenta betingelser. Detta ger kemister över hela världen klartecken till möjligheten att undersöka den "dolda" luft komponent. Det är möjligt att nya föreningar som finner bred användning inom teknik och industri inom kort kommer att syntetiseras.

Fastställande av gas

Det finns flera sätt att bestämma gas:

• kromatografi;
• spektroskopi;
• absorption analysmetoder.

Det finns några faktorer som bestäms av samma metoder, de också placerat en periodiska systemet. Krypton, xenon, radon - den tyngsta av ädelgaser och den mest svårfångade. Därför, för att upptäcka dem och det krävs sådana komplexa fysikalisk-kemiska metoder.

Metoder för framställningen

Det huvudsakliga sättet att erhålla - en bearbetnings flytande luft. Men på grund av låg kvantitativ halt av krypton är det nödvändigt att bearbeta miljontals kubikmeter för produktion av en liten mängd av en ädelgas. Hela processen sker i tre steg.

1. luftbehandling i speciella luftseparationskolonner. Sålunda finns det en uppdelning av det totala flödet av ämnen på den tyngre fraktionen - blandningen av kolväte och ädelgas i flytande syre, samt lättare - talrika förorenande gaser. Eftersom de flesta av de explosiva ämnen, har kolonnen en speciell utloppsslang, genom vilket en gång separerade de tyngsta komponenterna. Bland dem, och krypton. Vid utgången, han kraftigt förorenad av främmande föremål. För att erhålla en ren produkt, måste det ytterligare utsättas för ett antal specifika kemiska behandlingar med särskilda lösningsmedel.
2. I detta skede, en blandning av krypton och xenon, förorenad med kolväten. För rengöring med användning av speciella anordningar i vilka oxidation och adsorptionen av blandningen eliminerar mest oönskade komponenter. I detta fall själva blandningen förblir odelade ädelgaser tillsammans. Dessutom tar hela processen sker under högt tryck, vilket gör att övergångs gas i flytande tillstånd.
3. Vid slutsteget av separation bör vara den slutliga gasblandningen för att erhålla en särskilt hög renhet av krypton och xenon. För denna speciella unika anläggning som är utformad, tekniskt perfekt för denna process. Resultatet är en produkt av hög kvalitet i form av gasformigt krypton.

Intressant, kan alla av de beskrivna förfarandena vara cyklisk, utan att stoppa produktionen om råvaran - luft - levereras rätt mängd. Detta gör det möjligt för syntes av ädelgaser, inklusive krypton, i mycket stor industriell skala.

Lagring och transport av produkten sker i speciella metallbehållare med lämplig inskription. De är under tryck, och lagringstemperaturen inte överstiger 20 ⁰ C.

Innehåll i naturen

Under naturliga förhållanden, det är inte bara en del krypton och dess isotoper. Totalt finns det sex sorter som är resistenta mot naturliga förhållanden:

• Krypton-78 - 0,35%;
• Krypton-80-2,28%;
• Krypton-82-11,58%;
• Krypton-83-11,49%;
• Krypton-84 - 57%;
• Krypton-86-17,3%.

Där gasen som finns? Naturligtvis finns det, och där han identifierades för första gången - i luften. Den procentuella andelen mycket liten - endast 1,14 x 10 ^-4%. Också konstant påfyllning uppgifter ädla gasreserver i naturen beror på de kärnreaktioner inuti litosfären av jorden. Det var där som den betydande del av stabila isotop sorter av detta element.

human användning

Modern teknik gör det möjligt att erhålla krypton från luften i stora mängder. Och det finns all anledning att tro att han snart kommer att ersätta den inerta argongas i glödlampor. När allt kommer omkring, fylld med krypton, kommer de att bli mer ekonomiskt: med samma strömförbrukning de kommer att vara mycket längre och lysa klarare. Det är också bättre i stånd att tåla överbelastning, i jämförelse med konventionella, vilka är fyllda med en blandning av kväve och argon.

Detta kan förklaras sedentary stora och tunga krypton molekyler som hämmar värmeöverföringen från glaskolven till glödtråden, och minska avdunstningen av atomer från ytan.

Dessutom har den radioaktiva isotopen Kr Kr ⁸⁵ används för att fylla speciella lampor kunnat avge betastrålar. Denna ljusenergi omvandlas till synligt ljus. Dessa lampor består av en glaskolv vars innerväggar är belagda med en fosforescerande komposition. Beta strålar isotop krypton, få på detta skikt, vilket ledde glöd som helt märkbar även på ett avstånd av 500 meter.

Även på ett avstånd av tryckt text kan ses tydligt upp till 3 meter. Lampor är hållbara, eftersom halveringstiden för isotopen krypton-85 är cirka 10 år. Operationen enhet oberoende av strömkällan och den yttre miljön.

Även krypton fluorid används som oxidationsmedel drivmedel. Kr-F förening komposition som används vid framställning av excimerlasrar. Vissa isotoper av krypton används inom medicinen. Främst för diagnostisk utrustning, detektion av perforeringar och läckor i vakuumsystem, förutsägelsen och detektion av korrosion, som styrutrustning slitdelar.

En annan användning av krypton - ett röntgenrör, som är fyllda med dem. Moderna vetenskapsmän söker efter sätt att använda denna gas som ett fyllmedel i sammansättningen av andnings blandningar för nedsänkning i vatten. användning kan realiseras det och som ett bedövningsmedel inom medicinen.