Krypton Element Facts

Data Zone

Classification:	Krypton is a noble gas and a nonmetal
Color:	colorless
Atomic weight:	83.80
State:	gas
Melting point:	-157.3 oC, 115.9 K
Boiling point:	-153.2 oC, 119.4 K
Electrons:	36
Protons:	36
Neutrons in most abundant isotope:	48
Electron shells:	2,8,18,8
Electron configuration:	3d10 4s2 4p6
Density @ 20oC:	0.003708 g/cm3

Show more, including: Heats, Energies, Oxidation,
Reactions, Compounds, Radii, Conductivities

Atomic volume:	38.9 cm3/mol
Structure:	fcc: face-centered cubic
Hardness:	–
Specific heat capacity	0.248 J g-1 K-1
Heat of fusion	1.638 kJ mol-1
Heat of atomization	0 kJ mol-1
Heat of vaporization	9.029 kJ mol-1
1st ionization energy	1350.7 kJ mol-1
2nd ionization energy	2350.3 kJ mol-1
3rd ionization energy	3565.1 kJ mol-1
Electron affinity	– kJ mol-1
Minimum oxidation number	0
Min. common oxidation no.	0
Maximum oxidation number	2
Max. common oxidation no.	2
Electronegativity (Pauling Scale)	3
Polarizability volume	2.5 Å3
Reaction with air	none
Reaction with 15 M HNO3	none
Reaction with 6 M HCl	none
Reaction with 6 M NaOH	none
Oxide(s)	none
Hydride(s)	none
Chloride(s)	none
Atomic radius	88 pm
Ionic radius (1+ ion)	–
Ionic radius (2+ ion)	–
Ionic radius (3+ ion)	–
Ionic radius (1- ion)	–
Ionic radius (2- ion)	–
Ionic radius (3- ion)	–
Thermal conductivity	0.01 W m-1 K-1
Electrical conductivity	–
Freezing/Melting point:	-157.3 oC, 115.9 K

Krypton gas glows with the help of a few thousand volts. Image: Pslawinski.

Kryptonin spektri.

William Ramsay osoittaa jaksollisen järjestelmän viimeiseen sarakkeeseen, joka sisältää jalokaasut (eli inertit). Ramsay sai Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1904 työstään inerttien kaasujen löytämisessä. Kuva: Vanity Fair

>proteiinitutkimuksessa käytetty kryptonionilaser 568 nm. Kuva: Center for Cancer Research

Kryptonin löytyminen

skotlantilainen kemisti William Ramsay ja hänen apulaisensa englantilainen kemisti Morris Travers löysivät Kryptonin vuonna 1898 Lontoossa.

Ramsay oli aiemmin löytänyt heliumin ja argonin. Hän oli tietoinen siitä, että jaksollisen järjestelmän samassa ryhmässä täytyy olla useampia uusia alkuaineita.

Ramsay ja Travers tarkastelivat jaksollisen järjestelmän rakoa heliumin ja argonin välillä. He järkeilivät, että tämän aukon täyttämiseksi täytyy olla olemassa uusi alkuaine (sitä kutsutaan nykyään neoniksi); he olivat päättäneet löytää sen. Ja he löysivät sen, mutta vasta kun he olivat ensin löytäneet uuden alkuaineen: Kryptonin. 1)

kemian historiasta tietoinen Ramsay tiesi, että joskus yksi uusi alkuaine voi piilottaa toisen. Esimerkiksi Johan Gadolin oli löytänyt yttriumia mineraalista, jota nykyään kutsutaan gadoliniitiksi. Joitakin vuosia myöhemmin Carl Gustaf Mosander löysi gadoliniitista uudet alkuaineet erbiumin ja terbiumin; ne olivat olleet siellä koko ajan, mutta Gadolin ei ollut löytänyt niitä. Ramsay pohti mahdollisuutta löytää pieniä määriä eräästä aiemmasta löydöstään, argonista, piileskelevää uutta alkuainetta.

Ramsay ja Travers päättivät, että he ottaisivat ilmasta suuren määrän argonia. He nesteyttivät argonin ja tislasivat sen sitten erillisiksi fraktioiksi nähdäkseen, sisältivätkö keveimmät fraktiot uutta kaasua. (2)

koska heillä oli vähän kokemusta nestemäisten kaasujen käsittelystä, he hankkivat litran nestemäistä ilmaa selvittääkseen, miten sen kanssa tulisi toimia. Harjoitustyössään he haihduttivat suurimman osan, jolloin jäljelle jäi vain 100 ml. Ramsay tiesi, että on erittäin epätodennäköistä, että tässä jäännösnäytteessä voisi olla uutta, argonia kevyempää kaasua, mutta hän sai jännittävän ajatuksen, että uusi, raskaampi kaasu voisi vain olla läsnä.

tätä silmällä pitäen Travers poisti kaasusta hapen ja typen käyttämällä punakuumaa kuparia ja magnesiumia. Hän asetti näytteen jäljelle jääneestä kaasusta tyhjiöputkeen ja käytti korkeajännitettä kaasun spektrin mittaamiseksi.

hän huomasi argonin olevan paikalla odotetusti, mutta myös kaksi uutta loistavaa viivaa, yksi keltainen ja yksi vihreä, joita ei ollut ennen nähty.

Ramsay ja Travers mittasivat kaasun ominaislämmön suhdetta vakiopaineessa sen ominaislämpöön vakiotilavuudessa ja havaitsivat sen olevan 1,66. Tämä arvo voitiin saada vain, jos Uusi kaasu koostui yksittäisistä atomeista, mikä osoitti, ettei se voinut olla yhdiste. Jos se ei ollut yhdiste, sen täytyi olla uusi alkuaine.

Krypton oli löydetty. Ramsay valitsi alkuaineen nimen kreikan sanasta ”kryptos”, joka tarkoittaa’ piilossa.”

monien vuosien ajan jalokaasujen löytymisen jälkeen useimmat tutkijat uskoivat, etteivät ne muodostaisi yhdisteitä. Tämä osoittautui virheelliseksi.

William Ramsay itse asiassa uskoi yhdisteiden olevan mahdollisia kirjoittaessaan vuonna 1902: ”minulla on ollut jo pitkään ajatus, että krypton ja ksenon voivat joutua yhdistelmiksi paljon helpommin kuin muut kaasut; mutta miten se saadaan aikaan?”(3)

kesti vielä 60 vuotta ennen kuin hänen kysymykseensä vastattiin. (Katso mielenkiintoisia faktoja alla.)

William Ramsay sai Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1904, ” tunnustuksena hänen palveluksistaan inerttien kaasumaisten alkuaineiden löytämisessä ilmasta, ja hänen määrittämisestään niiden paikasta jaksollisessa järjestelmässä.”Hän oli vastuussa kokonaisen uuden ryhmän lisäämisestä jaksolliseen järjestelmään. Radon oli ainoa jalokaasu, jota hän ei löytänyt.

mielenkiintoisia tietoja Kryptonista

• vuosina 1960-1983 pituuden tieteellinen yksikkö, mittari, määriteltiin 1 650 763.73 aallonpituutta krypton-86: n oranssinpunaisesta spektriviivasta. (Mittari määritellään nykyisin valon kulkemaksi matkaksi tyhjiössä ajanjaksolla
  1/299 792 458 sekuntia.)
• sen löytämisestä vuonna 1898 aina 1960 – luvulle asti useimmat tutkijat uskoivat olevan mahdotonta valmistaa Kryptonin tai minkään muun jalokaasun yhdisteitä-joskin katso William Ramsay edellä. Kryptonidifluoridia valmistettiin vuonna 1963. Se on valkoinen, kiteinen kiinteä aine, joka on stabiili alle -30 oC: n lämpötilassa. 4)
• kryptonia ei ole kovin runsaasti planeettamme ilmakehässä: Jokaista kryptonatomia kohti on noin 8200 argonatomia, 184 000 happimolekyyliä ja 685 000 typpimolekyyliä.
• Krypton-85: n avulla ilmakehässä voidaan havaita muutoin salaisia ydinaseiden tutkimus-ja tuotantolaitoksia. 5)
• Kryptonfluorilaserit tuottavat pulsseja, joiden teho on 500 kertaa suurempi kuin koko Yhdysvaltain sähköverkon. Ei ole yllättävää, että nämä pulssit ovat lyhytkestoisia: neljä sekunnin miljardisosaa. (6)

Krypton hehkuu korkeajännitteisenä sähköpurkausputkessa. Kuva: Alchemist-hp