יסוד כימי · דף עיון
36Kr

קריפטון

קריפטון הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 36 וסמלו Kr. הוא נמצא במחזור 4, קבוצה 18 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא גז, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ar] 3d10 4s2 4p6.

מספר אטומי36
משקל אטומי תקני83.798(2)
קבוצה18
מחזור4
בלוקp
תצורת אלקטרונים[Ar] 3d10 4s2 4p6
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לקריפטון קליפת ערכיות מלאה או כמעט מלאה, ולכן תגובתיותו נמוכה בהרבה מזו של רוב היסודות. הגזים האצילים הכבדים יכולים ליצור מספר מצומצם של תרכובות בתנאים מתאימים.

תצורת האלקטרונים של קריפטון היא [Ar] 3d10 4s2 4p6. יציבות הקליפה החיצונית מסבירה את אנרגיית היינון הגבוהה ואת הנטייה של בני הקבוצה הקלים להופיע כאטומים בודדים במצב הגזי.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

קריפטון מופיע בדרך כלל כאטומים בודדים בעלי תגובתיות נמוכה. הגזים האצילים הכבדים מסוגלים ליצור מספר קטן של תרכובות עם יסודות אלקטרושליליים מאוד, אך הכימיה שלהם עדיין מצומצמת יחסית.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא גז. הצפיפות המופיעה היא 3.749 g/L. נקודת ההתכה היא 115.8 K (-157.4 °C). נקודת הרתיחה היא 119.9 K (-153.2 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא קריפטון וכיצד משתמשים בו?

בפועל, קריפטון מופיע ביישומים כגון תאורה, לייזרים ובידוד. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

תאורה

בתחום תאורה, קריפטון או תרכובות שלו מסייעים לשלוט בבליעה, בפליטה, בשבירה או בהחזרה של אור בטווחי אורכי גל מוגדרים.

לייזרים

קריפטון משמש בחומרי לייזר או ברכיבים אופטיים כאשר רמות האנרגיה שלו מאפשרות פליטה או בליעה באורכי גל שימושיים.

בידוד

בתחום בידוד, קריפטון או תרכובות שלו משמשים כדי להתאים חוזק, עמידות, תגובה לחום, קורוזיה או תכונות פני שטח של החומר.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

קריפטון נמצא במחזור 4 ובקבוצה 18. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: כלור; ארגון; ברום; יוד; קסנון. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגגז אציל
מצב בטמפרטורת החדרגז
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 8
צפיפות3.749 g/L
נקודת התכה115.8 K (-157.4 °C)
נקודת רתיחה119.9 K (-153.2 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג3
אנרגיית יינון ראשונה1 351 kJ/mol
זיקה אלקטרונית—

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי קריפטון מזוהה עם עבודתו של ויליאם רמזי. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של קריפטון הוא 83.798(2). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לקריפטון יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הגז אינו חייב להיות רעיל מבחינה כימית כדי להיות מסוכן: בחלל סגור הוא עלול לדחוק חמצן. לכן אוורור וניטור ריכוז החמצן חשובים כשמטפלים בכמות גדולה.