Krypton er et kemisk element. Krypton formel

På vores planet er der mange forskellige forbindelser, organiske og mineralske stoffer. Så mere end en og en halv million strukturer fra den organiske verden og over 500 tusind udenfor er åben, syntetiseret og brugt af manden. Og hvert år vokser denne figur, da udviklingen af den kemiske industri ikke står stille, udvikler og udvikler verdens lande aktivt.

Men det er ikke engang overraskende. Og det faktum, at alt dette udvalg af stoffer er bygget af kun 118 kemiske elementer. Det er virkelig sejt! Det periodiske system af kemiske elementer er grundlaget, som grafisk afspejler mangfoldigheden af den organiske og uorganiske verden.

Klassificering af kemiske elementer

Der er flere muligheder for at klassificere disse strukturer. Mendeleyevs kemi bord er således opdelt i to grupper:

• Elementer-metaller (mest);
• Nonmetals (en mindre del).

I dette tilfælde består den første af elementer, som er under den konventionelle diagonale grænse fra bor til astatin, og den anden er dem derover. Der er dog undtagelser fra denne klassifikation, f.eks. Tin (findes i alfa- og beta-form, hvoraf den ene er metal, og den anden er ikke-metal). Derfor er det umuligt at kalde en sådan version af divisionen helt enkelt.

Det periodiske system af kemiske elementer kan også klassificeres efter egenskaberne af sidstnævnte.

1. Besiddelse af basale egenskaber (reduktionsmidler) er typiske metaller, elementer af 1,2-gruppen af hovedundergrupper (undtagen beryllium).
2. Besiddelse af sure egenskaber (oxidanter) er typiske ikke-metaller. Elementer af 6,7 grupper af hovedundergrupper.
3. Amfotere egenskaber (dobbelt) er alle metaller i undergrupperne og nogle af de vigtigste.
4. Elementer er ikke-metaller, der manifesterer sig som både reduktionsmidler og som oxidanter (afhængigt af reaktionsbetingelserne).

Oftere er det sådan, hvordan kemiske elementer studeres. Den 8. klasse af skolen antager den indledende undersøgelse af alle strukturer med memorisering af symbolet, navn og udtale på russisk. Dette er en obligatorisk betingelse for den kompetent bekæmpelse af kemi i fremtiden, grundlaget for alt. Mendeleyevs kemi bord er altid inden for synsområdet for børn, men det er alligevel at vide, at de mest almindelige og kemiske aktive af dem er.

En særlig gruppe i dette system er den ottende i en række. Dens elementer i hovedundergruppen kaldes inerte ædelgasser til deres færdige elektroniske skaller og som følge heraf lav kemisk aktivitet. En af dem - krypton, et kemisk element under nummer 36 - vil blive overvejet af os mere detaljeret. Resten af hans brødre i bordet er også ædle gasser og bruges af mennesker meget bredt.

Krypton er et kemisk element

Denne indbygger i det periodiske bord er placeret i fjerde periode, den ottende gruppe, hovedundergruppen. Serienummeret og dermed antallet af elektroner og kernens ladning (antallet af protoner) = 36. Herfra kan vi konkludere, hvad der vil være kryptons elektroniske formel. Lad os skrive det: _{+ 36} Kr 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ .

Det er indlysende, at atomets eksterne energiniveau er fuldstændig gennemført. Dette bestemmer den meget lave kemiske aktivitet af dette element. Ikke desto mindre er det under visse betingelser stadig muligt at forårsage, at en sådan stabil gas som krypton indgår i nogle reaktioner. Det kemiske element, eller rettere sagt, dets position i systemet, den elektroniske struktur, tillader en at opnå en yderligere vigtig egenskab ved atomet: valens. Det vil sige evnen til at danne kemiske bindinger.

Normalt siger vi, at det næsten altid er for den uudforskede tilstand af atomer, der er lig med antallet af den gruppe, hvori den er (hvis talt fra første til fjerde i rækkefølge og derefter omvendt, 1234321). Kritonens valens i denne ramme passer imidlertid ikke, da uden budskabet om ekstra energi, det vil sige uden atomets excitation, er det generelt absolut inert og dets valens er nul.

Hvis ikke desto mindre for at opnå excitationen af dets atom, så kan elektronerne løses og skiftes til et frit 4d-kredsløb. Derfor er kryptons mulige værdier: 2,4,6. Oxidationsgrader svarende til tegnet + (+ 2, + 4, + 6).

Historien om opdagelsen

Efter opdagelsen af inerte gasser - argon i 1894, helium i 1985 - for at forudsige og bekræfte muligheden for eksistensen af andre lignende gasser i naturen, gjorde forskerne ikke en særlig indsats. Den største indsats på denne vej blev lavet af W. Ramsay, som også opdagede argon. Han troede med rette, at der stadig er inerte gasser i luften, men deres antal er så ubetydeligt, at teknologien ikke kan løse deres tilstedeværelse.

Derfor blev elementet af krypton kun opdaget efter nogle få år. I 1898 blev neongas frigivet fra luften efterfulgt af en anden inert forbindelse, som for vanskeligheden ved at finde og adskille blev besluttet at blive kaldt krypton. Efter oversættelse fra græsk betyder "kryptos" skjult.

For at finde ud af det i lang tid var det ikke muligt, det var meget svært. Denne kendsgerning bekræftes af, at en millimeter gas er indeholdt i en kubikmeter luft. Det vil sige, lydstyrken er mindre end fingeren! For at muligvis studere sagen tog det et hundrede kubikcentimeter flydende luft. Heldigvis var det i denne periode, at forskere formåede at udvikle metoder til at opnå og flydende luft i store mængder. En sådan omgang gjorde det muligt at vinde U. Ramsays succes i opdagelsen af kryptonelementet.

De spektroskopiske data bekræftede de foreløbige konklusioner om det nye stof. Den "skjulte" gas har helt nye linjer i spektret, som ikke var til stede i nogen sammenhæng på det tidspunkt.

Det resulterende simple stof og dets formel

Hvis krypton er et kemisk element relateret til inerte gasser, er det logisk at antage, at dets simple substans vil være et flygtigt molekyle. Så det er det. Et simpelt kryptonsubstans er en monatomisk gas med formlen Kr. Normalt er vi vant til at se gasser med indekset "2", for eksempel O ₂ , H ₂ og så videre. Men dette element er anderledes på grund af dets tilhørsforhold til familien af ædle gasser og atomets færdige elektronskal.

Fysiske egenskaber

Ligesom enhver anden forbindelse har denne også sine egne egenskaber. Kryptons fysiske egenskaber er som følger.

1. Meget tung gas - tre gange større end luft.
2. Det har ingen smag.
3. Farveløs.
4. Det har ingen lugt.
5. Kogepunktet er -152 ^° C.
6. Tætheden af stoffet under normale forhold er 3,74 g / l.
7. Smeltepunkt -157,3 ⁰ C.
8. Joniseringsenergien er høj, 14 eV.
9. Elektronegativitet er også ret høj - 2,6.
10. Opløseligt i benzen, lidt i vand. Når temperaturen af væsken stiger, falder opløseligheden. Også blandet med ethanol.
11. Ved stuetemperatur har den en dielektrisk konstant.

Kryptongas har således et tilstrækkeligt antal egenskaber til at indgå kemiske reaktioner og være nyttig for en person med dens egenskaber.

Kemiske egenskaber

Hvis krypton (gas) overføres til en fast tilstand, krystalliseres den ind i et rumligt ansigts centrisk kubisk gitter. I denne tilstand er han også i stand til at indgå kemiske reaktioner. De er meget få, men eksisterer stadig.

Der er flere typer stoffer, der er opnået på basis af krypton.

1. Former clathrates med vand: Kr ^. 5,75H20.

2. Formulerer dem med organiske stoffer:

• 2,14Kr ^. 12C6H, OH;
• 2,14Kr ^. 12C6H5CH3 _;
• 2Kr ^. CCl ₄ ^. 17H ₂ O;
• 2Kr ^. CHCL ₃ ^. 17H ₂ O;
• 2Kr ^. (CH3) 2C0 ^. 17H ₂ O;
• 0,75 Kr ^. 3C6H4 (OH) _2.

3. Under svære forhold er det i stand til at reagere med fluor, det vil sige oxidere. Kryptonformlen med reagenset tager således form: KrF2 eller kryptondifluorid. Graden af oxidation i forbindelsen er +2.

4. For nylig lykkedes det at syntetisere en forbindelse, der indeholder bindinger mellem krypton og ilt: Kr-O (Kr (OTeF ₅ ) ₂ ).

5. I Finland blev en interessant forbindelse af krypton med acetylen, kaldet hydrocryptoacetylen: HKrC = CH, opnået.

6. Kryptonfluorid (+4) KrF4 eksisterer også _. Når det er opløst i vand, er denne forbindelse i stand til at danne en svag og ustabil kryptonsyre, hvoraf kun bariumsalte BaKrO4 er kendt.

7. Formlen for krypton i forbindelser fremstillet af dens difluorid er som følger:

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

Det viser sig således, at denne gas på trods af kemisk inertitet viser genoprettende egenskaber og er i stand til at indgå kemiske interaktioner under meget strenge forhold. Dette giver kemikere over hele verden det grønne lys ved at udforske mulighederne for en "skjult" komponent i luften. Det er muligt, at nye forbindelser hurtigt bliver syntetiseret, som vil finde bred anvendelse inden for ingeniør og industri.

Bestemmelse af gas

Der er flere grundlæggende måder at bestemme denne gas på:

• kromatografi;
• spektroskopi;
• Metoder til absorptionsanalyse.

Der er flere elementer, der er bestemt ved de samme metoder, de blev også placeret i Mendeleyev-bordet. Krypton, xenon, radon er den tungeste af ædle gasser og den mest ufordelagtige. Derfor er sådanne komplekse fysisk-kemiske metoder nødvendige for deres påvisning.

Fremgangsmåder til opnåelse af

Den vigtigste produktionsmetode er forarbejdning af flydende luft. Men på grund af kryptons lille kvantitative indhold skal det behandle millioner kubikmeter for at udvinde en lille mængde ædelgas. Generelt foregår processen i tre hovedfaser.

1. Luftbehandling på specielle luft adskillelseskolonner. I dette tilfælde er den samlede strøm af stoffer opdelt i tungere fraktioner - en blanding af carbonhydrider og ædelgasser i flydende ilt og også lettere talrige urenheder. Da de fleste stoffer er eksplosive, er der et særligt udladningsrør i søjlen, hvorved de tungeste komponenter straks adskilles. Blandt dem er krypton. Ved udløbet er det stærkt forurenet med fremmede urenheder. For at opnå det reneste produkt skal det yderligere udsættes for en række specifikke kemiske behandlinger med specielle opløsningsmidler.
2. På dette stadium opnås en blanding af krypton og xenon, der er forurenet med carbonhydrider. Til rengøring anvendes specielle anordninger, hvor oxidation og adsorptionsblanding lindrer de fleste unødvendige komponenter. Samtidig forbliver selve blandingen af ædle gasser uforandret. Desuden foregår hele processen under højt tryk, hvilket forårsager overgangen af gasser til flydende tilstand.
3. I sidste etape skal den endelige blanding af gasser adskilles for at fremstille specielt krypton og xenon med høj renhed. Til dette formål er der skabt en særlig unik installation, teknisk perfekt til denne proces. Resultatet er et produkt af høj kvalitet i form af gasformet krypton.

Det er interessant, at alle beskrevne processer kan forekomme cyklisk uden at stoppe produktionen, hvis råmaterialet - luft - vil blive leveret med det rigtige beløb. Dette tillader syntese af ædle gasser, herunder krypton, ved meget vigtige industrielle skalaer.

Opbevaring og transport af produktet udføres i specielle metalcylindre med tilhørende indskrift. De er under pres, og deres opbevaringstemperatur overstiger ikke 20 ^° C.

Indhold i naturen

Under naturlige forhold er ikke kun et element af krypton, men dets isotoper indeholdt. Der er seks sorter, der er stabile i naturen:

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

Hvor er gassen indeholdt? Selvfølgelig var der, hvor den først blev tildelt - i luften. Procentdelen er meget lille - kun 1,14 * 10 ^-4 %. Også den konstante genopfyldning af disse dyrebare gasreserver i naturen skyldes kernereaktioner inden for jordens litosfære. Det er der, at en væsentlig del af de stabile isotopiske sorter af dette element er dannet.

Brug af mand

Moderne teknologi gør det muligt at få krypton fra luft i store mængder. Og der er al mulig grund til at antage, at han snart vil erstatte den inerte argon i elektriske løg. Når alt kommer til alt, fyldt med krypton, bliver de mere økonomiske: ved samme energiforbrug vil de tjene meget længere og skinner lysere. Det er også bedre at modstå overbelastninger sammenlignet med konventionelle, der er fyldt med en blanding af nitrogen og argon.

Dette kan forklares ved inaktiviteten af store og tunge kryptonmolekyler, som nedsætter overførslen af varme fra lampeglasset til filamentet og reducerer fordampningen af atomer af materiale fra overfladen.

Også den radioaktive isotopkrypton ⁸⁵ Kr bruges til at udfylde specielle lamper, da den kan udstråle beta-stråler. Denne strålingsenergi bliver til synligt lys. Sådanne lamper består af en glascylinder, hvis indre vægge er dækket med en phosphorescerende forbindelse. Beta-strålerne fra kryptonisotopen, der falder på dette lag, forårsager dets luminescens, hvilket er tydeligt synligt selv i en afstand af 500 m.

På en afstand på op til 3 meter kan du tydeligt se selv den udskrevne tekst. Lamperne er holdbare, da halveringstiden for isotopen krypton 85 er ca. 10 år. Enhederne fungerer uanset den aktuelle kilde og eksterne forhold.

Kryptonfluorider anvendes også som oxidanter til raketbrændstof. Kr-F-forbindelsen anvendes til fremstilling af excimerlasere. Nogle isotoper af krypton anvendes i medicin. Hovedsageligt til diagnostik af udstyr, påvisning af perforeringer og lækager i vakuuminstallationer, forudsigelse og detektion af korrosion, som kontrol over slid på udstyrsdele.

En anden mulighed for at bruge krypton er røntgenrør, som er fyldt med dem. Moderne forskere søger måder at bruge denne gas som fyldstof i sammensætningen af åndedrætsblandinger til nedsænkning i vand. Det kan realiseres ved at bruge det som en bedøvelse i medicin.