Kripton

Kriptona^[1] (grezieraz: κρυπτόν, kryptos, "ezkutua" esan nahi du) elementu kimiko bat da, Kr ikurra eta 36 zenbaki atomikoa dituena. Gas geldo koloregabe, usaingabe eta zaporegabea da. Lurraren atmosferan aztarna-kantitatetan ageri da; aire likidotua frakzioka destilatuz isolatzen da eta sarritan lanpara fluoreszenteetan erabiltzen da beste gas arraro batzuekin konbinatuta. Kriptona inertea da; beraz, ez du erabilera praktiko ugari. Konposatuak eratzen ditu fluorrarekin, baita klatratoak ere urarekin, bere atomoak ur-molekulen sarean harrapatuta geratzen direnean.

Kriptona
36 Bromoa ← Kriptona → Rubidioa
36 Kr                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Kriptona, Kr, 36
Serie kimikoa	gas nobleak
Taldea, periodoa, orbitala	18, 4, p
Masa atomikoa	83,798(2) g/mol
Konfigurazio elektronikoa	[Ar] 3d10 4s2 4p6
Elektroiak orbitaleko	2, 8, 18, 8
Propietate fisikoak
Egoera	gasa
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) 101,325 - 3,749 g/L
Urtze-puntua	115,79 K (-157,36 °C, -251,25 °F)
Irakite-puntua	119,93 K (-153,22 °C, -244,12 °F)
Urtze-entalpia	1,64 kJ·mol−1
Irakite-entalpia	9,08 kJ·mol−1
Bero espezifikoa	(25 °C) 20,786 J·mol−1·K−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 59 65 74 84 99 120
Propietate atomikoak
Kristal-egitura	kubikoa, aurpegietan zentratua
Oxidazio-zenbakia(k)	4, 2
Elektronegatibotasuna	3,00 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 1.350,8 kJ/mol 2.a: 2.350,4 kJ/mol 3.a: 3.565 kJ/mol
Erradio atomikoa (kalkulatua)	88 pm
Erradio kobalentea	110 pm
Van der Waalsen erradioa	202 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa	(300 K) 9,43x10-3
Soinuaren abiadura	(gas, 23 °C) 220 m/s
Isotopo egonkorrenak
Kriptonaren isotopoak iso UN Sd-P D DE (MeV) DP 78Kr %0,35 2,3x1020 u ε ε - 78Se 79Kr Sintetikoa 35,04 o ε - 79Br β+ 0,604 79Br γ 0,26, 0,39, 0,60 - 80Kr %21,23 Kr egonkorra da 44 neutroirekin 81Kr Sintetikoa 2,29x105 e ε - 81Br γ 0,281 - 82Kr %11,6 Kr egonkorra da 46 neutroirekin 83Kr %11,5 Kr egonkorra da 47 neutroirekin 84Kr %57 Kr egonkorra da 48 neutroirekin 85Kr Sintetikoa 10,756 u β- 0,687 85Rb 86Kr %17,3 Kr egonkorra da 50 neutroirekin

1960tik 1983ra, metro bateko distantzia definitzeko kripton-86 isotopoaren espektro-lerro laranja-gorria erabili zen. Beste gas nobleak bezala, argiztapenean eta argazkigintzan erabil daiteke. Kriptonak betebehar garrantzitsua du kripton fluoruroko laserraren ekoizpen eta erabileran.

Ezaugarri nagusiak

Isotopoak

Kripton naturalak hogeita hiru isotopo ditu, sei egonkor eta hamazazpi erradioaktibo.

Horien artean, ohikoenak Kr-81 eta Kr-85 dira. Lehenengoa, erreakzio atmosferikoen ondorio da; erradioaktiboa da eta 230.000 urteko semidesintegrazio-epea dauka. Bigarrena, gas geldo erradioaktiboa da, 10,76 urteko semidesintegrazio-epearekin.

Kimika

Kriptonak, beste gas geldoen antzera, oso erreaktibotasun baxua dauka. Erakusten duen kimika +2 oxidazio egoerarekin gertatzen da, bromoaren +1 oxidazio zenbakiaren paraleloa dena. Eskandioaren kontrakzioaren eraginez, zaila da 4p elementuak oxidatzea. Hori dela-eta, 1960 arte  ez zen gas nobleekin konposaturik sintetizatu.^[2]

Lehenengo konposatuak xenonarekin sortu ziren, 1962an; urtebete beranduago, kriptonarekin lehenengo molekula sintetizatzea lortu zen, kripton difluoruroa (KrF₂)^[3]. Kriptonak eta fluorrak muturreko egoeretan erreakzionatzen dute, honako erreakzioan oinarrituta:

Kr + F₂ → KrF₂

Kripton Fluoruro laser batean kripton gasak energia xurgatzen du. Horrek Fluor gasak eta kriptonak erreakzionatzea eragiten du, kripton fluoruro exciplex-a eratzen du; egoera energetiko kitzikatuan dagoen behin-behineko konplexua dena.

2 Kr + F₂ → 2 KrF

Konplexu horrek emisio jarraitua edo estimulatua jasan dezake, bere egoera energetikoa metaegonkorra izan arte. Hala ere, aldarapen handiko egoera da, hau da, molekulak ez dauka gutxieneko energia potentzialik .  Hori dela-eta, konplexua oso azkar disoziatzen da.

2 KrF →  2 Kr + F₂

Horren guztiaren ondorioa excimero laser bat da, zeinak energia 248 nm-tan emititzen duen, espektro ultramoretik gertu.

Kriptonak fluorrarekin erreakzionatzeaz gain, beste konposatu batzuk ere sor ditzake, hala nola ArKr+ eta KrH+. Gainera, KrXe+ eta KrXe ioien frogak daude.^[4][5]

KrF₂ ak B(OTeF₅)_3-arekin erreakzionatzen du Kr(OTeF₅)₂ konposatu ezegonkorra ematen, zeinak Kr-O lotura bat daukan. Kr-N lotura ere aurki daiteke [HC≡N–Kr–F]+ katioian. HKrCN eta HKrC≡CH egonkorrak dira oso tenperatura hotzetan (<40K).^[6]

Azkenik, 5GPa baino altuagoko presioan kripton hidruro (Kr(H₂)₄) kristalak sor daitezke. Aurpegian zentratutako egitura kubikoa dauka, non kripton oktaedroak hidrogenoz inguratuta dauden.

Kriptona naturan

Lurraren erapenean zeuden gas geldo guztiak atmosferan geratu dira, helioa izan ezik. Kriptonaren kontzentrazioa atmosferan 1 ppm (mg/L) ingurukoa da. Aire likidotik destilazio zatikatuaren bidez lor daiteke kripton purua. Espazioan dagoen krypton kopurua ez da ziurra, neurketa aktibitate meteorikotik eta eguzki-haizetatik datorrelako; baina lehen neurketek kripton ugari aurreikusten dute espazioan.

Historia

Bere izena, grezierazko kryptos adjektibotik dator eta "ezkutatua/ezkutuan dagoena" da bere esanahia. Sir William Ramsay etaMorris W. Travers kimikari britaniarrek aurkitu zuten 1898. urtean. Ramsayk eta Traversek airea likidotu zuten destilazio zatikatua baliatuz. Aire likidoak utzitako hondakinean aurkitu zuten kriptona.

1960an, Pisu eta neurriei buruzko biltzar orrokorrak metroa honela definitu zuen: Kr-86 isotopoaren 2p₁₀ eta 5d₅ energia mailen arteko trantsizioarekin bat datorren uhin-luzeren igorpena 1.650.763,73 aldiz biderkatuta. .^[7] Kriptoiaren espektro-lerroaren profilean aurkitutako hainbat akatsen ondorioz, definizio hau 1983an baztertu egin zen eta gaur egun metro bat argiak 1/299 792 458 s-tan egiten duen distantzia gisara definitzen da.^[8][9][10]

Erabilerak

Kriptonak hainbat erabilera ditu. Horietatik osasunarentzat arriskutsuena anestesia gisara erabiltzea da; izan ere, gaizki erabiliz gero kalte hilgarriak eragin ditzake.

Kriptonaren igorpen-lerro anitzen eraginez, bere gas ionizatuaren deskargek zurixkak dirudite ,horregatik, kriptonezko bonbilak egokiak izan ohi dira argazkilaritzarako, batez ere, abiadura handiko kamaretan. Kripton gasa merkurioarekin ere konbina daiteke kolore urdin-berdexkaz distiratzen duten argi-seinaleak egiteko.^[11]

Kontsumo baxuko argi fluoreszenteak egiteko, argonarekin nahasten da. Horrek energia aurrezten du, argiaren intentsitatea baxuagoa baita; baina, aldi berean, ekoizteko kostu handiagoa du.^[12] Kriptona argona baino 100 aldiz garestiagoa da eta goritasun-lanparak betetzeko erabil daiteke; horrez gain, goritasun-lanparen harizpiaren lurrunketa murrizten du eta funtzionamendu-tenperatura altuagoak ahalbidetzen ditu. Kriptonak espektro-lerro gorriaren eremuan neonak baino askoz argi-potentzia handiagoa sortzen du, horregatik, potentzia handiko laser-argien ikuskizunetan erabiltzen da kolore gorria lortzeko. ^[13]

Kripton fluoruroz egindako laserra garrantzitsua da fusio nuklearraren energiaren konfinamendu-esperimentuen ikerketan. Laserrak sorta-uniformetasun handia du, uhin-luzera laburra eta puntuaren tamaina alda daiteke inplosioa jasaten duen bolatxoa jarraitzeko.^[14]

Fisikan, kriptoi likidoa kalorimetro elektromagnetiko ia homogeneoak sortzeko erabiltzen da.

Kr-83ak erresonantzia magnetiko (IRM) bidezko irudietan du aplikazioa, arnasbideetako irudiak lortzeko. Zehazki, erradiologoari aukera ematen dio arnasbide baten gainazal hidrofobikoak eta hidrofilikoak bereizteko.^[15]

Kr-81 medikuntza nuklearrean erabiltzen da biriketako aireztapen/perfusio miaketarako. Probetan gaixoak arnastu egiten du, eta gamma-kamera batez irudiak lortzen dira.^[16]

Kr-85 atmosferan erabili izan da Ipar Koreako^[17] eta Pakistaneko^[18] erregai nuklearra berriro prozesatzen duten instalazio klandestinoak antzemateko.

Arriskuak

Kriptona gas ez toxiko itogarria da.^[19] Kriptonaren potentzia narkotikoa airearena baino zazpi aldiz handiagoa da, eta % 50eko kriptona eta % 50eko aire naturala duen airea arnasteak (gas-ihesaren ondoren gerta daitekeen bezala) presio-atmosferikoaren laukoitza lukeen airea arnasteak eragingo lukeen narkosiaren antzekoa eragingo luke. Azken hau 30 m-ko ur-sakoneran igeri egitearekin alderagarria da, eta arnastuko lukeen edonori eragingo lioke. Esandakoaz bat, nahaste horrek % 10eko oxigenoa bakarrik edukiko luke (balio normala % 20koa da) eta eragingo lukeen hipoxia arazo larriagoa izango litzateke.