Prelazi u tekućinu na - 153,9 ° C, a već na - 156,6 ° C se stvrdnjava. Napomenimo usput da su mali temperaturni intervali između tekućeg i čvrstog stanja karakteristični za sve plemenite plinove. To ukazuje na slabost sila međumolekularnog međudjelovanja, što je sasvim prirodno: ovi atomi imaju "zatvorene", potpuno ispunjene elektronske ljuske. Molekula kriptona je monoatomska.
Prvi od teških plemenitih plinova. Ova podjela nije umjetna. Obratite pažnju na veliki jaz između kritičnih vrijednosti lakih i teških plemenitih plinova. Za prve su izrazito niske, za druge znatno više. Tako se vrelišta kriptona i helija razlikuju za 116,1 °C. Druge važne karakteristike također se jako razlikuju. To je najlogičnije objasniti prirodom sila međumolekulskog međudjelovanja: s povećanjem molekulske mase plemenitog plina naglo raste sila međusobnog privlačenja između molekula.
Kripton je prilično rijedak i difuzan plin. Na Zemlji ga ima najviše u atmosferi - 3-10-4% (težinski). Sadržaj kriptona u atmosferi raste vrlo sporo (čak i na ljestvici geoloških epoha): neki ljudi "izdišu" kripton.
Prirodni kripton se sastoji od šest stabilnih izotopa: 78Kr, 80Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr i 86Kr. I svi se nalaze u stijenama, prirodnim vodama i atmosferi. 84Kr je najzastupljeniji od ostalih, čineći 56,9% atmosferskog kriptona. ,
U nuklearnim reakcijama umjetno je dobiveno 18 radioaktivnih izotopa kriptona s masenim brojevima od 72 do 95. Neki od tih izotopa našli su primjenu kao radioaktivni obilježivači i generatori zračenja.
Osobito je važan bio kripton-85, gotovo čisti beta emiter s poluživotom od 10,3 godine.
Spektar kriptona prepun je linija u cijelom vidljivom području, osobito u području kratkih valnih duljina. Najsvjetlije linije nalaze se između 4807 i 5870 A, zbog čega kripton u normalnim uvjetima daje zelenkasto-plavi sjaj.
Zbog dobre topljivosti u tjelesnim tekućinama kripton već pri parcijalnom tlaku od 3,5 atm djeluje narkotično na čovjeka.
A sada o kemiji kriptona.
U atomu kriptona nalazi se 36 elektrona raspoređenih na četiri energetske razine (ljuske). Ova okolnost, u fizikalnom i dijelom kemijskom smislu, približava kripton običnim, “normalnim” plinovima. Zašto?
U atomima teških plemenitih plinova vanjske elektronske ljuske su zatvorene. No budući da su relativno udaljene od jezgre, ljuske dobivaju određenu autonomiju. Što su atomi plemenitog plina teži, veća je njihova sposobnost spajanja s određenim drugim atomima.
Kemija "inertnih" plinova (sada ne možemo bez navodnika) novo je znanstveno područje. Ali nije nastala niotkuda. Još u prvoj četvrtini 20.st. Znanstvenici su promatrali stvaranje u električnom pražnjenju ioniziranih molekula inertnih plinova i, takoreći, spojeva tih plinova s drugim elementima. Izvan pražnjenja te su se formacije brzo raspale, a prva izvješća o spojevima inertnih plinova činila su se neutemeljenima.
Kasnije su postali poznati kristalni klatratni spojevi kriptona s H2O, H2S, SO2, halogenovodikom, fenolima, toluenom i drugim organskim tvarima. Stabilni su čak i na sobnoj temperaturi pod pritiskom od 2-4 atm. Ali još u 40-ima, sovjetski znanstvenik B.A. Nikitin pokazao je da je u klatratnim spojevima veza molekularna, a valentni elektroni u njima ne djeluju međusobno.
Godine 1933. Linus Pauling, kasnije dvostruki dobitnik Nobelove nagrade, razvijajući ideju o valentnim vezama, predvidio je mogućnost postojanja kripton fluorida u ksenonu. Ali tek je 1962. godine dobiven prvi takav spoj - ksenon heksafluoroplatinat. Potom su sintetizirani fluoridi kriptona, ksenona, radona i njihovi brojni derivati.
Naravno, spojeve kriptona i drugih plemenitih plinova nije lako dobiti. Tako je kristalni KrF2 dobiven kao rezultat djelovanja tihog električnog pražnjenja na smjesu fluora, kriptona i argona u molarnom omjeru 1:70: 200. Uvjeti reakcije: tlak - 20 mm Hg, temperatura - minus 183 °C.
Svojstva kripton difluorida prilično su uobičajena: nestabilan je na sobnoj temperaturi, ali na temperaturi suhog leda (-78 ° C) može se čuvati jako dugo. I ne samo za pohranu, već i za proučavanje interakcije tih bezbojnih kristala s drugim tvarima. Kripton difluorid je vrlo aktivan. Istiskuje solnu kiselinu i vodu. Reagirajući s organskim spojevima, ne samo da ih oksidira - ponekad zamjenjuje klor u organskoj molekuli. Međutim, mnogi organski alkoholi, kao što je etilni alkohol, zapale se u kontaktu s kripton difluoridom. Preko kripton fluorida dobiveni su spojevi ovog elementa s prijelaznim metalima; u svim tim spojevima ima i . Opća formula takvih spojeva je KrF+MeFe6-. Izuzetak su spojevi arsena i antimona: Kr2F3+, AsFe6-, Kr2F3+, SbF6- i KrF+, Sb2F11-. U reakcijama s kripton difluoridom kao vrlo jakim oksidansom dobiveni su neki jedinstveni anorganski spojevi - zlatni pentafluorid AuF5, brom heptafluorid BrF7, perbromati.
Prije otkrića plina kriptona (Kr), ovo je ime pripadalo drugoj tvari. Kada je otkriven, pokazalo se da se radi o neaktivnom plinu koji u normalnim uvjetima ne reagira s elementima. Međutim, ljudi su ga naučili aktivno koristiti u proizvodnji razne rasvjetne opreme. Osim toga, ovaj plin može biti jedna od komponenti punjenja borbenih lasera. Također se koristi za toplinsku izolaciju: koristi se za popunjavanje prostora u dvostrukim staklima između stakala.
Sve o plinu kriptonu
Prije otkrića plina kriptona (Kr), ovo je ime pripadalo drugoj tvari. Kada je otkriven, pokazalo se da je riječ o neaktivnom plinu koji u normalnim uvjetima ne reagira s kemijskim elementima. Međutim, ljudi su ga naučili aktivno koristiti u proizvodnji razne rasvjetne opreme. Osim, kripton može biti jedna od komponenti za punjenje borbenih lasera. Također se koristi za toplinsku izolaciju: koristi se za popunjavanje prostora u dvostrukim staklima između stakala.
Povijest otkrića kriptona
U početku je otkriće Williama Ramsaya nazvano Kripton. Međutim, William Crookes kasnije je otkrio da je otkriveni plin helij, koji je već tada bio poznat. Godine 1898. ovo se ime ponovno pojavilo i dodijeljeno je drugom inertnom plinu. I opet ga je otkrio W. Ramsay, što se dogodilo potpuno slučajno. Želio je izolirati helij iz tekućeg zraka, pokušavajući ga detektirati u dijelovima zraka s visokim vrelištem. Ali helij je plin niskog vrelišta, tako da ga Ramsay tamo nije pronašao. Međutim, vidio je kripton tamo gdje se nije mogao nalaziti nijedan od ljudi već poznatih elemenata. Sjao je posebnim svjetlom, što je omogućilo znanstveniku da ga primijeti. Plin je dobio ime prema grčkoj riječi koja se prevodi kao "tajna", "skrivena".
Podrijetlo Kriptona
Helij, kao i radon, kao i gotovo sav argon i, vrlo moguće, neon, proizvodi su radioaktivnog raspada. Kakav "pedigre" ima kripton? Poznati su mnogi nuklearni procesi u prirodi koje stvara ovaj plin. Najzanimljiviji proces je spontana fisija jezgri torija i urana. Međutim, znanstvenici su uspjeli otkriti da radioaktivni raspad malo doprinosi oslobađanju Kr. Tijekom čitavih 5 milijardi godina života Zemlje, kripton se mogao pojaviti na ovaj način u količini od 2 ili 3 dijela trenutno postojećeg plina. Odakle onda dolazi kripton? Postoje dva odgovora na ovo pitanje, čije se obrazloženje temelji na različitim pretpostavkama.
Izvorna verzija #1
Neki znanstvenici čitaju da je kripton nastao u dubinama zemlje. Transuranijevi elementi, koji više ne postoje, dali su život ovom plinu. Ovu hipotezu potvrđuju oni radioaktivni elementi neptunija koji su prisutni u zemljinoj kori. Usput, trenutno su potpuno rekreirani umjetno. Osim toga, plutonij i neptunij, koji se nalaze u zemaljskim mineralima, ili su produkti zračenja radioaktivnog urana kozmičkim neutronima, mogu se smatrati “krivcima” za pojavu Kr.
Ovu teoriju podupire činjenica da mnogi umjetno proizvedeni aktinidi potiču oslobađanje kriptona. Njihove jezgre sposobne su za fisiju češće nego jezgre atoma urana. Dakle, vrijeme poluraspada spontane fisije je: za uran-238 8,04 * 1015 godina, za kalifornij-246 - 2000 godina. Za fermij i mendelevij ovo razdoblje iznosi samo nekoliko sati.
Izvorna verzija #2
Drugi znanstvenici vjeruju da je Svemir iznjedrio Kr. U početku je bio prisutan u protoplanetarnom oblaku, odakle je kasnije ušao u Zemljinu atmosferu. I ovo mišljenje ima svoju osnovu. Uostalom, Kr je težak i nisko hlapljiv plin, pa nije mogao napustiti planet tijekom njegovog nastanka. Koji je znanstvenik u pravu? Vrlo je moguće da oba točno ukazuju na podrijetlo kriptona. Najvjerojatnije je ovaj plin mješavina kozmičke i zemaljske komponente.
Svojstva Kr
Kr je netoksičan, nezapaljiv, monoatomski plin koji je bez boje, mirisa i okusa. U normalnim je uvjetima neaktivan. U plinovitom stanju je 2,87 puta teži od zraka, u tekućem stanju je 2,14 puta teži od vode. Na -153,35°C ovaj plin postaje tekući, na -157,37°C se skrutne. Kr je difuzni plin koji se uglavnom nalazi u atmosferi. U normalnim uvjetima, sposoban je svijetliti zelenkasto-plavom bojom. Poznato je narkotičko djelovanje kriptona na ljude, budući da se ovaj plin može brzo otopiti u tjelesnim tekućinama. Atom Kr sadrži 36 elektrona, što daje razlog da se smatra bliskim običnim plinovima. U teškim elementima nulte skupine vanjske elektronske ljuske su zatvorene. Međutim, potonji su, zbog svoje udaljenosti od jezgre, donekle autonomni. Teški atomi inertnog plina mogu se spajati s drugim atomima. Spojevi teških plinova inertnog tipa prvi put su otkriveni 1962. godine. Ksenon, radon i kripton počeli su reagirati s kisikom i fluorom. No tek 2003. znanstvenici su dobili organski spoj s Kr. Plin u kombinaciji s acetilenom, tvar s prosječnim stupnjem aktivnosti. Znanstvenici iz Hrjaščovljeve grupe prvo su ohladili Kr acetilenom na -265°C, a zatim ih obasjali ultraljubičastim svjetlom. Tako je iz svake molekule acetilena odvojen 1 atom vodika, što je omogućilo dobivanje prilično radioaktivnog veziva. Zatim je sve lagano zagrijano, a ugljikove pare su reagirale s atomima kriptona.
Kako se dobiva Kr?
Kr se dobiva iz zraka koji se mora preraditi u ogromnim količinama. U tu svrhu koristi se tekući kisik koji se puni uređajima za odvajanje zraka. Najprije se dobiva “siromašni” koncentrat kriptona i ksenona koji se pročišćava od metana i drugih ugljikovodika. Ovaj korak je neophodan kako bi se spriječio rizik od eksplozije u budućnosti. Zatim se ova smjesa učini tekućom i iz nje se dobije bogati koncentrat. Prevodi se u plinovito stanje i ponovno pročišćava od ugljikovodika koji ponovno nastaju. To se ponovno ponavlja kako bi se u konačnici smjesa razbistrila od komponenti ugljikovodika.
Dobivena smjesa koja sadrži 90-98% Kr i ksenon se pročišćava. Nakon toga se plinovi odvajaju pomoću aktivnog ugljena. Potonji apsorbira ksenon i nešto Kr. Dobivena tvar sadrži 97% kriptona.
Gdje se koristi Kr?
Kr se koristi u proizvodnji električnih svjetiljki. Kriptonsko punjenje lampi ima svoje prednosti. Kr je 2,1 puta teži od argona, što povećava stabilnost svjetlosnog toka. Osim toga, ovaj plin slabije provodi toplinu, što omogućuje povećanje vidljivog zračenja u ukupnom protoku energije zračenja. Kripton povećava snagu žarulje do 15% i životni vijek do 170%. Osim toga, volumen žarulje svjetiljke je prepolovljen.
Kr se koristi za svjetiljke svjetiljke, jer njegova niska toplinska vodljivost omogućuje stvaranje male žarulje sa svjetlinom dvostruko većom od svjetline konvencionalnih svjetiljki. Kriptonsko punjenje također se koristi u plinsko-svjetlećim cijevima niskog visokog tlaka. Jarko bijelo svjetlo iz lampi neophodno je u proizvodnji boja i lakova i tekstila, pa čak iu filmskim studijima. Neki od lampskih uređaja koriste se kao snažni izvori infracrvenog zračenja.
Kripton, kao i mješavine argon-kripton, koristi se za popunjavanje prostora između staklenih ploča u dvostrukim staklima. Upravo taj plin omogućuje smanjenje gubitka topline. Osim toga, trošak prozora s dvostrukim ostakljenjem značajno je smanjen zbog činjenice da se pri korištenju kriptonskog punjenja mogu izraditi jednokomorni proizvodi.
Znanstvenici iz instituta, koji se nalazi u Massachusettsu, uspjeli su kao osnovu uzeti napredne tehnologije koje se koriste u procesu raspršivanja premaza s niskom emisijom za stvaranje zaštitnog sloja za prozirne dijelove svemirskih odijela za astronaute i stealth letjelice. Predložili su nekoliko izuma koje je trebalo doraditi i potom uvesti u industriju. "Thermal Mirror TM" ispunjeno kriptonom bio je jedan takav izum.
Što nam omogućuje da govorimo o optimalnom postavljanju i dizajnu struktura koje karakterizira povećana prozirnost s prozorom s dvostrukim ostakljenjem pod nazivom "Termo ogledalo TM"? Prvo, manja težina u usporedbi s prozorima s dvostrukim staklom. Drugo, povećana refleksija u području kratkovalnog i dugovalnog infracrvenog zračenja. Treće, možete odabrati prozore s dvostrukim staklom s različitim stopama propusnosti svjetlosti i zaštite od sunca, vođeni prirodom klimatskih uvjeta u određenoj regiji. Četvrto, to je olakšano visokom razinom toplinske izolacije prozora, na koju može utjecati ne samo broj katova, već i orijentacija zgrade prema kardinalnim točkama.
U novije vrijeme etalon metra smatrao se štapom od platine i iridija, koji je pohranjen u Sevresu blizu Pariza. Međutim, bio je potreban precizniji referentni mjerač. Platinasto-iridijska šipka nije pridonijela zadovoljenju takvih potreba. Godine 1960. trebalo je sklopiti međunarodni ugovor. Sada je standard mjerača postala valna duljina kriptona - narančasta linija.
Nuklearna industrija stvorila je novi problem vezan uz odlaganje radioaktivnog otpada, uklj. i Kr-85. Kako se ne bi oštetila Zemljina atmosfera i eliminiralo zagađenje zračenjem, odlučeno je ubrizgati plin u porozne stijene pod zemljom. Za to su pogodna plinska polja koja su već iscrpila svoje resurse. Ova metoda Kr izolacije uspješno se koristi od 50-ih godina.
Atomske lampe pojavile su se na željeznicama i nalazištima rude u Sjedinjenim Državama 1957. godine. Korišteni su kao svjetleći znakovi upozorenja koji ne zahtijevaju spajanje na izvor istosmjerne struje. Ove lampe sadrže radioizotope kriptona, uglavnom kriptona 85. Zračenje ovih komponenti uzrokuje snažan sjaj posebnog sastava koji se nanosi na unutarnju stranu reflektora. Svjetlost atomske lampe punjene kriptonom vidljiva je na udaljenosti od pet stotina metara.
Na našem planetu postoji mnogo različitih spojeva, organskih i mineralnih tvari. Tako su ljudi otkrili, sintetizirali i upotrijebili više od milijun i pol struktura iz svijeta organskog i više od 500 tisuća izvan njega. I svake godine ta brojka raste, budući da razvoj kemijske industrije ne stoji mirno, zemlje širom svijeta aktivno ga razvijaju i promiču.
Ali to nije ni iznenađujuće. A činjenica je da je sva ta raznolikost tvari izgrađena od samo 118 kemijskih elemenata. Ovo je stvarno super! kemijski elementi osnova je koja slikovito odražava raznolikost organskog i anorganskog svijeta.
Klasifikacija kemijskih elemenata
Postoji nekoliko opcija za ocjenjivanje ovih struktura. Stoga je periodni sustav kemije podijeljen u dvije skupine:
- metalni elementi (većina njih);
- nemetali (manji dio).
U ovom slučaju, prvi se sastoji od elemenata koji se nalaze ispod uvjetne dijagonalne granice od bora do astatina, a drugi - onih iznad. Međutim, postoje iznimke od ove klasifikacije, na primjer, kositar (postoji u alfa i beta oblicima, od kojih je jedan metal, a drugi nemetal). Stoga se ova opcija podjele ne može nazvati apsolutno pravednom.
Također, periodni sustav kemijskih elemenata može se klasificirati prema svojstvima potonjih.
- Posjeduju osnovna svojstva (redukcijska sredstva) tipični metali, elementi skupine 1 i 2 glavne podskupine (osim berilija).
- Oni s kiselim svojstvima (oksidansi) tipični su nemetali. Elementi 6.7 skupina glavnih podskupina.
- Amfoterna svojstva (dualna) - svi metali sekundarnih podskupina i neki od glavnih.
- Nemetalni elementi koji djeluju i kao redukcijski agensi i kao oksidacijski agensi (ovisno o uvjetima reakcije).
Često se tako proučavaju kemijski elementi. Osmi razred škole uključuje početno proučavanje svih struktura uz pamćenje simbola, imena i izgovora na ruskom jeziku. To je preduvjet za kompetentno ovladavanje kemijom u budućnosti, temelj svega. Periodni sustav u kemiji uvijek je u vidnom polju djece, ali ipak biste trebali znati one najčešće i kemijski aktivne.
Osma skupina zauzima posebnu skupinu u ovom sustavu. Njegovi elementi glavne podskupine nazivaju se inertnim - plemenitim - plinovima zbog njihovih potpunih elektronskih ljuski i, kao posljedica toga, niske kemijske aktivnosti. Jedan od njih - kripton, broj 36 - detaljnije ćemo razmotriti. Ostatak njegove braće u tablici također su plemeniti plinovi i ljudi ih vrlo široko koriste.
Kripton - kemijski element
Ovaj stanovnik periodnog sustava nalazi se u četvrtoj periodi, osmoj skupini, glavnoj podskupini. Atomski broj, a time i broj elektrona, te naboj jezgre (broj protona) = 36. Odavde možemo zaključiti kakva će biti elektronska formula kriptona. Zapišimo to: + 36 Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 .
Očito je da je atom potpuno dovršen. To određuje vrlo nisku kemijsku aktivnost ovog elementa. Ipak, pod određenim uvjetima još uvijek je moguće prisiliti tako stabilan plin kao što je kripton da uđe u neke reakcije. Kemijski element, točnije njegov položaj u sustavu i njegova elektronska struktura, omogućuju dobivanje još jedne važne karakteristike atoma: valencije. Odnosno, sposobnost stvaranja kemijskih veza.
Obično kažemo da je za nepobuđeno stanje atoma gotovo uvijek jednako broju skupine u kojoj se nalazi (ako računamo od prve do četvrte po redu, a onda obrnuto, 1234321). Međutim, valencija kriptona ne ulazi u ovaj okvir, budući da je bez dodavanja dodatne energije, odnosno bez pobuđivanja atoma, općenito apsolutno inertan i njegova je valencija nula.
Ako se ipak postigne ekscitacija njegovog atoma, tada se elektroni mogu raspasti i prijeći na slobodnu 4d orbitalu. Otuda moguće valencije kriptona: 2,4,6. Oksidacijska stanja koja odgovaraju znaku + (+2,+4,+6).
Povijest otkrića
Nakon otkrića inertnih plinova – argona 1894., helija 1985. – znanstvenicima nije bilo posebno teško predvidjeti i potvrditi mogućnost postojanja drugih sličnih plinova u prirodi. Glavni napor na tom putu uložio je W. Ramsay, koji je otkrio argon. S pravom je vjerovao da u zraku još uvijek ima inertnih plinova, ali njihova je količina bila toliko neznatna da tehnologija nije mogla otkriti njihovu prisutnost.
Stoga je element kripton otkriven tek nekoliko godina kasnije. Godine 1898. iz zraka je izoliran plin neon, a zatim još jedan inertni spoj, koji je zbog teškoća pronalaska i izolacije odlučeno nazvati kripton. Doista, u prijevodu s grčkog, "cryptos" znači skriveno.
Dugo ga nije bilo moguće otkriti; Ovu činjenicu potvrđuje činjenica da jedan kubni metar zraka sadrži jedan mililitar plina. Odnosno, volumen je manji od naprstka! Da bi se tvar mogla proučavati, bilo je potrebno sto kubičnih centimetara tekućeg zraka. Srećom, u tom su razdoblju znanstvenici uspjeli razviti metode za proizvodnju i ukapljivanje zraka u velikim količinama. Ovakav razvoj događaja omogućio je W. Ramsayu da uspije u otkriću elementa kriptona.
Podaci spektroskopije potvrdili su preliminarne zaključke o novoj tvari. “Skriveni” plin ima potpuno nove linije u spektru kojih u to vrijeme nije bilo ni u jednom spoju.
Nastala jednostavna tvar i njezina formula
Ako je kripton kemijski element koji se klasificira kao plemeniti plin, logično je pretpostaviti da će njegova jednostavna tvar biti hlapljiva molekula. To je istina. Jednostavna tvar kriptona je monoatomski plin formule Kr. Obično smo navikli vidjeti plinove s indeksom "2", na primjer, O 2, H 2 i tako dalje. Ali za ovaj element sve je drugačije zbog njegove pripadnosti obitelji plemenitih plinova i kompletne elektronske ljuske atoma.
Fizička svojstva
Kao i svaka druga veza, i ova ima svoje karakteristike. Fizička svojstva kriptona su sljedeća.
- Vrlo težak plin - tri puta jači od zraka.
- Nema okusa.
- Bezbojan.
- Nema mirisa.
- Vrelište -152 0 C.
- Gustoća tvari u normalnim uvjetima je 3,74 g/l.
- Talište -157,3 0 C.
- Energija ionizacije je visoka, 14 eV.
- Elektronegativnost je također prilično visoka - 2,6.
- Topljiv u benzenu, slabo topljiv u vodi. Kako se temperatura tekućine povećava, topljivost se smanjuje. Također se može miješati s etanolom.
- Na sobnoj temperaturi ima dielektričnu konstantu.
Dakle, plin kripton ima dovoljno karakteristika da ulazi u kemijske reakcije i svojim svojstvima bude koristan ljudima.
Kemijska svojstva
Ako se kripton (plin) pretvori u čvrsto stanje, on kristalizira u prostornu kubičnu rešetku usmjerenu na lice. U tom je stanju također sposoban ulaziti u kemijske reakcije. Vrlo ih je malo, ali ipak postoje.
Postoji nekoliko vrsta tvari koje se dobivaju iz kriptona.
1. S vodom tvori klatrate: Kr. 5,75 H20.
2. Tvori ih s organskim tvarima:
- 2,14 kr. 12C = 6H,OH;
- 2,14 kr. 12C6H5CH3;
- 2 Kr. CCl4. 17H20;
- 2 Kr. CHCL 3. 17H20;
- 2 Kr. (CH3)2CO. 17H20;
- 0,75 kr. ZS 6 N 4 (OH) 2.
3. U teškim uvjetima, sposoban je reagirati s fluorom, odnosno oksidirati. Dakle, formula kriptona s reagensom ima oblik: KrF 2 ili kripton difluorid. Oksidacijsko stanje u spoju je +2.
4. Relativno nedavno uspjeli su sintetizirati spoj koji uključuje veze između kriptona i kisika: Kr-O(Kr(OTeF 5) 2).
5. U Finskoj je dobiven zanimljiv spoj kriptona s acetilenom, nazvan hidrokriptoacetilen: HKrC≡CH.
6. Kripton fluorid (+4) također postoji KrF 4. Kada se otopi u vodi, ovaj spoj je sposoban formirati slabu i nestabilnu kriptonsku kiselinu, od koje su poznate samo barijeve soli: BaKrO 4.
7. Formula kriptona u spojevima izvedenim iz njegovog difluorida izgleda ovako:
- KrF + SbF 6 - ;
- Kr 2 F 3 + AuF 6 - .
Dakle, pokazalo se da, unatoč svojoj kemijskoj inertnosti, ovaj plin pokazuje redukcijska svojstva i sposoban je ući u kemijske interakcije u vrlo teškim uvjetima. To kemičarima diljem svijeta daje zeleno svjetlo za istraživanje mogućnosti "skrivene" komponente zraka. Moguće je da će uskoro biti sintetizirani novi spojevi koji će naći široku primjenu u tehnologiji i industriji.
Definicija plina
Postoji nekoliko glavnih načina za određivanje ovog plina:
- kromatografija;
- spektroskopija;
- metode analize apsorpcije.
Postoji još nekoliko elemenata koji su određeni istim metodama; oni su također uključeni u periodni sustav. Kripton, ksenon, radon su najteži od plemenitih plinova i najneuhvatljiviji. Stoga su za njihovo otkrivanje potrebne tako složene fizikalno-kemijske metode.
Metode dobivanja
Glavna metoda proizvodnje je obrada ukapljenog zraka. Ali zbog niskog kvantitativnog sadržaja kriptona, milijuni kubičnih metara moraju se preraditi kako bi se izvukle male količine plemenitog plina. Općenito, proces se odvija u tri glavne faze.
- Obrada zraka pomoću posebnih kolona za odvajanje zraka. U ovom slučaju, ukupni tok tvari podijeljen je na teže frakcije - mješavine ugljikovodika i plemenitih plinova u tekućem kisiku, kao i lakše - brojne plinove nečistoće. Budući da je većina tvari eksplozivna, u koloni postoji posebna odvodna cijev kroz koju se odmah odvajaju najteže komponente. Među njima je i kripton. Na izlazu je jako kontaminiran stranim nečistoćama. Da bi se dobio najčišći proizvod, mora se dalje podvrgnuti nizu specifičnih kemijskih tretmana posebnim otapalima.
- U ovoj fazi dobiva se smjesa kriptona i ksenona onečišćena ugljikovodicima. Za čišćenje se koriste posebni uređaji u kojima se smjesa oksidacijom i adsorpcijom eliminira od većine nepotrebnih komponenti. U tom slučaju sama mješavina plemenitih plinova ostaje neodvojena jedna od druge. Osim toga, cijeli se proces odvija pod visokim tlakom, zbog čega plinovi prelaze u tekuće stanje.
- U završnoj fazi se konačna mješavina plinova odvaja kako bi se dobili posebno visoko čisti kripton i ksenon. U tu svrhu izrađena je posebna jedinstvena instalacija, tehnički savršena za ovaj proces. Rezultat je visokokvalitetni proizvod u obliku plinovitog kriptona.
Zanimljivo je da se svi opisani procesi mogu odvijati ciklički, bez zaustavljanja proizvodnje, ako se početna sirovina - zrak - dovodi u odgovarajućoj količini. To omogućuje sintezu plemenitih plinova, uključujući kripton, u vrlo značajnoj industrijskoj mjeri.
Proizvod se skladišti i transportira u posebnim metalnim cilindrima s odgovarajućim natpisom. Pod pritiskom su, a temperatura skladištenja ne prelazi 20 0 C.
Prirodni uvjeti ne sadrže samo element kripton, već i njegove izotope. Ukupno postoji šest sorti koje su stabilne u prirodnim uvjetima:
- kripton-78 - 0,35%;
- kripton-80 - 2,28%;
- kripton-82 - 11,58%;
- kripton-83 - 11,49%;
- kripton-84 - 57%;
- kripton-86 - 17,3%.
Gdje se nalazi ovaj plin? Naravno, tamo gdje je prvi put izoliran – u zraku. Postotak je vrlo mali - samo 1,14 * 10 -4%. Također, stalno obnavljanje rezervi ovog plemenitog plina u prirodi događa se zbog nuklearnih reakcija unutar Zemljine litosfere. Tamo se formira značajan dio stabilnih izotopskih varijanti danog elementa.
Ljudska upotreba
Moderna tehnologija omogućuje dobivanje kriptona iz zraka u velikim količinama. I postoje svi razlozi za vjerovanje da će uskoro zamijeniti inertni argon u žaruljama. Uostalom, ispunjeni kriptonom, postat će ekonomičniji: s istom potrošnjom energije trajat će mnogo dulje i sjajnije. Također je bolje izdržati preopterećenja, u usporedbi s konvencionalnim, koji su ispunjeni mješavinom dušika i argona.
To se može objasniti malom pokretljivošću velikih i teških molekula kriptona, koje usporavaju prijenos topline sa stakla žarulje na žarnu nit i smanjuju isparavanje atoma tvari s njegove površine.
Također, radioaktivni izotop kriptona 85 Kr koristi se za punjenje posebnih lampi, jer je sposoban emitirati beta zrake. Ta se energija zračenja pretvara u vidljivu svjetlost. Takve svjetiljke sastoje se od staklenog cilindra, čije su unutarnje stijenke obložene fosforescentnim sastavom. Beta zrake izotopa kriptona koje udaraju u ovaj sloj uzrokuju njegov sjaj, što je jasno vidljivo čak i na udaljenosti od 500 m.
Čak se i tiskani tekst može jasno vidjeti na udaljenosti do 3 metra. Lampe su izdržljive jer je poluživot izotopa kriptona 85 oko 10 godina. Uređaji rade neovisno o izvoru struje i vanjskim uvjetima.
Kriptonovi fluoridi se također koriste kao oksidansi Kr-F se koriste u proizvodnji. Uglavnom za dijagnostiku opreme, detekciju perforacija i curenja u vakuumskim instalacijama, predviđanje i detekciju korozije, kao kontrolu istrošenosti dijelova opreme.
Druga opcija za korištenje kriptona su oni punjeni njime. Suvremeni znanstvenici traže načine za korištenje ovog plina kao punila u smjesama za disanje za uranjanje u vodu. Može se koristiti i kao anestetik u medicini.
Godine 1898. engleski znanstvenik W. Ramsay izolirao je iz tekućeg zraka (prethodno uklonivši kisik, dušik i argon) smjesu u kojoj su spektralnom metodom otkrivena dva plina: kripton (od grč. kruptoz“skriveno”, “tajno”) i ksenon (“vanzemaljac”, “neobičan”).
Boravak u prirodi, primanje:
Sadržaj kriptona u atmosferi je 1,14 * 10 -4% po volumenu; rezerve u atmosferi procjenjuju se na 5,3 * 10 12 m 3. U plinovima minerala koji sadrže uran nalazi se 2,5-3,0% mase kriptona, u ozračenom gorivu nuklearnih reaktora - do 0,04%. U svemiru na svakih 6*10 7 atoma helija dolazi 1 atom kriptona. Nastaje tijekom nuklearne fisije, uključujući i kao rezultat prirodnih procesa koji se odvijaju u rudama radioaktivnih metala.
U prirodi je kripton zastupljen s pet stabilnih nuklida i jednim slabo radioaktivnim: 78 Kr (brojnost izotopa 0,35%), 80 Kr (2,28%), 82 Kr (11,58%), 83 Kr (11,49%), 84 Kr (57,00 %), 86 kr (17,30 %). Za detekciju kriptona koristi se emisijska spektroskopija (karakteristične linije 557,03 nm i 431,96 nm). Kvantitativno se određuje spektrometrijom masa, kromatografijom, a također i metodama apsorpcijske analize.
Kripton se dobiva kao nusproizvod odvajanja zraka. Da biste dobili litru kriptona, morate obraditi više od milijun litara zraka.
Fizička svojstva:
Kripton je inertni monoatomski plin bez boje, okusa i mirisa. Tbp = -153,22°C, taljenje = -157,37°C. Gustoća (n.s.) = 3,745 kg/m3 5,4 ml Kr se otapa u 100 ml vode na 20°C.
Kemijska svojstva:
Kripton je kemijski inertan. Pod teškim uvjetima, reagira s fluorom i stvara kripton difluorid. Relativno nedavno je dobiven prvi spoj s vezama Kr-O (Kr(OTeF 5) 2). fotoliza kriptona i acetilena na kriptonskoj matrici. Kripton je sposoban stvarati klatrate Kr*6H 2 O, Kr*3C 6 H 5 OH
Najvažnije veze:
Kripton difluorid KrF 2- hlapljivi bezbojni kristali, prvi otkriveni spoj kriptona. Nestabilan, lako se raspada na fluor i kripton, kemijski vrlo aktivan. Burno reagira s vodom (iznad 10 °C s eksplozijom):
2KrF2 + 2H2O = 2Kr + 4HF + O2.
Vrlo jako sredstvo za fluoriranje: 2Au + 5KrF 2 = 2AuF 5 + 5Kr
Pokazuje svojstva slabe Lewisove baze: SbF 5 + KrF 2 = .
Dobiveni spoj je prilično stabilan i ima talište od 50°C.
Kripton tetrafluorid KrF 4, - bijeli kristali. Kemijski vrlo aktivan. Na povišenim temperaturama raspada se na fluor i kripton. Djelovanjem otopine Ba(OH) 2 na KrF 4 nastaje barijev kriptonat BaKrO 4:
3KrF 4 + 8Ba(OH) 2 = 2BaKrO 4 + 6BaF 2 + 8H 2 O + Kr
Međutim, postojanje barijevog kriptonata ne može se smatrati potpuno dokazanim.
Primjena:
Kripton se koristi za punjenje žarulja sa žarnom niti, plinskih i rendgenskih cijevi. Niska toplinska vodljivost kriptona omogućuje da se ti uređaji učine kompaktnijima. Krypton fluoridi su predloženi kao oksidansi raketnog goriva i kao komponente za pumpanje borbenih lasera. Kripton se koristi za ispunjavanje prostora između stakala u prozoru s dvostrukim ostakljenjem kako bi prozor s dvostrukim ostakljenjem dobio poboljšana svojstva toplinske i zvučne izolacije.
Biološka uloga i toksičnost:
Učinci kriptona na žive organizme slabo su poznati. Istražuju se mogućnosti njegove primjene u ronjenju u sastavu smjesa za disanje i pri visokom tlaku kao anestetik. Primijećeno je da se pri udisanju plinskih smjesa koje sadrže kripton opaža narkotički učinak.
Sagidulina Ilmira
Državno sveučilište HF Tyumen, 581 grupa. 2011
Web stranica "XuMuk.ru", Kemijska enciklopedija:
Kripton je element glavne podskupine osme skupine, četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata D.I. Mendeljejeva, s atomskim brojem 36. Označava se simbolom Kr (lat. Krypton). Jednostavna tvar kripton (CAS broj: 7439-90-9) je inertan monoatomski plin bez boje, okusa i mirisa.
Priča
Uvršten u skupinu plemenitih plinova u periodnom sustavu. Godine 1898. engleski znanstvenik W. Ramsay izolirao je iz tekućeg zraka (prethodno uklonivši kisik, dušik i argon) smjesu u kojoj su spektralnom metodom otkrivena dva plina: kripton ("skriveni", "tajni") i ksenon (" izvanzemaljac”, “neobično”). Ime dolazi od grč. κρυπτός - skriven.
Definicija
Kripton je kvalitativno detektiran pomoću emisijske spektroskopije (karakteristične linije 557,03 nm i 431,96 nm). Kvantitativno se određuje spektrometrijom masa, kromatografijom, a također i metodama apsorpcijske analize.
Kemijska svojstva
Kripton je kemijski inertan. Pod teškim uvjetima, reagira s fluorom i stvara kripton difluorid. Relativno nedavno je dobiven prvi spoj s Kr-O vezama (Kr(OTeF 5) 2).
Godine 1965. objavljeno je da su dobiveni spojevi sastava KrF 4, KrO 3 ·H 2 O i BaKrO 4. Kasnije je njihovo postojanje opovrgnuto.
U Finskoj je 2003. godine fotolizom kriptona i acetilena na kriptonskoj matrici dobiven prvi spoj s C-Kr vezom (HKrC≡CH - hidrokriptoacetilen).
Priznanica
Dobiva se kao nusprodukt u obliku smjese kripton-ksenona tijekom procesa odvajanja zraka u industrijskim postrojenjima.
U procesu odvajanja zraka niskotemperaturnom rektifikacijom provodi se stalna selekcija frakcije tekućeg kisika koja sadrži tekuće ugljikovodike, kripton i ksenon (selekcija frakcije kisika s ugljikovodicima je neophodna za osiguranje sigurnosti od eksplozije).
Za izdvajanje Kr i Xe iz odabrane frakcije, ugljikovodici se uklanjaju u katalitičkim pećima na t = 500-600 C i šalju u dodatnu destilacijsku kolonu za uklanjanje kisika, nakon obogaćivanja smjese Kr + Xe na 98-99%, ponovno se -pročišćeni od ugljikovodika u katalitičkim pećima, a zatim u bloku adsorbera ispunjenih silika gelom (ili drugim adsorbensom).
Nakon čišćenja plinske smjese od zaostalih ugljikovodika i vlage, pumpa se u cilindre za transport u postrojenje za odvajanje Kr i Xe (to je zbog činjenice da svako poduzeće koje upravlja postrojenjima za odvajanje zraka nema postrojenje za odvajanje Kr i Xe).
Daljnji proces razdvajanja Kr i Xe na čiste komponente odvija se u sljedećem lancu: uklanjanje ostataka ugljikovodika u kontaktnoj katalitičkoj peći ispunjenoj bakrenim oksidom na temperaturi od 300-400 C, uklanjanje vlage u adsorberu ispunjenom zeolitom, hlađenje. u izmjenjivaču topline, opskrba za odvajanje u rektifikacijskoj komori, stupac br. 1, gdje se tekući Xe uzima iz donjeg prostora (donji dio destilacijske kolone) stupca i šalje u stupac br. 3, gdje se dalje pročišćena od Kr nečistoća, a zatim ispumpana pomoću membranskog kompresora u cilindre. Plinoviti Kr se uzima ispod poklopca kondenzatora kolone br. 1 i šalje u kolonu br. 2, gdje se pročišćava od zaostalog dušika, kisika i argona (njihovo vrelište je znatno niže od vrelišta kriptona) . Čisti kripton se uzima iz donjeg prostora kolone br. 2 i pumpa u cilindre pomoću membranskog kompresora.
Proces odvajanja smjese kriptona i ksenona može se provoditi kontinuirano ili ciklički, kako se sirovine (smjesa) akumuliraju za preradu.
