Krypton Element Facts

The chemical element krypton is classed as a noble gas and a nonmetal. It was discovered in 1898 by William Ramsay and his assistant Morris Travers.

Découverte du Krypton

Le chimiste écossais William Ramsay et son assistant le chimiste anglais Morris Travers ont découvert le krypton en 1898 à Londres.

Ramsay avait précédemment découvert de l’hélium et de l’argon. Il est conscient que d’autres éléments nouveaux doivent se trouver dans le même groupe du tableau périodique.

Ramsay et Travers ont examiné l’écart dans le tableau périodique entre l’hélium et l’argon. Ils ont estimé qu’un nouvel élément (il s’appelle maintenant néon) devait exister pour combler cette lacune; ils étaient déterminés à le trouver. Et ils l’ont trouvé, mais seulement après que leur recherche eut révélé un autre nouvel élément: le krypton. (1)

Conscient de l’histoire de la chimie, Ramsay savait que parfois un nouvel élément peut en cacher un autre. Par exemple, Johan Gadolin avait découvert de l’yttrium dans le minéral que nous appelons maintenant la gadolinite. Quelques années plus tard, Carl Gustaf Mosander découvrit les nouveaux éléments erbium et terbium dans la gadolinite ; ils étaient là depuis le début, mais Gadolin ne les avait pas trouvés. Ramsay s’interroge sur la possibilité de trouver de petites quantités du nouvel élément insaisissable qui se cache dans l’une de ses découvertes antérieures, l’argon.

Ramsay et Travers ont décidé d’extraire un grand volume d’argon de l’air. Ils liquéfiaient l’argon, puis le distillaient en fractions séparées pour voir si les fractions les plus légères contenaient le nouveau gaz. (2)

Avec peu d’expérience dans la manipulation des gaz liquides, ils ont obtenu un litre d’air liquide afin de savoir comment travailler avec. Dans leur travail de pratique, ils en ont évaporé la majeure partie, ne laissant que 100 ml. Ramsay savait qu’il était hautement improbable que le nouveau gaz, plus léger que l’argon, puisse être présent dans cet échantillon résiduel, mais l’idée excitante lui est venue qu’un nouveau gaz, plus lourd, pourrait être présent.

Dans cet esprit, Travers a éliminé l’oxygène et l’azote du gaz en utilisant du cuivre et du magnésium chauds au rouge. Il a placé un échantillon du gaz restant dans un tube à vide et a appliqué une haute tension pour mesurer le spectre du gaz.

Il a constaté que l’argon était présent, comme prévu, mais aussi deux nouvelles lignes brillantes, une jaune et une verte, qui n’avaient jamais été vues auparavant.

Ramsay et Travers ont mesuré le rapport entre la chaleur spécifique du gaz à pression constante et sa chaleur spécifique à volume constant et ont trouvé qu’elle était de 1,66. Cette valeur ne pouvait être obtenue que si le nouveau gaz était constitué d’atomes simples, prouvant qu’il ne pouvait pas s’agir d’un composé. Si ce n’était pas un composé, ce devait être un nouvel élément.

Du krypton avait été découvert. Ramsay a choisi le nom de l’élément du mot grec « kryptos » qui signifie « caché ». »

Pendant de nombreuses années après la découverte des gaz nobles, la plupart des scientifiques pensaient qu’ils ne formeraient pas de composés. Cela s’est avéré incorrect.

William Ramsay croyait en fait que des composés seraient possibles, écrivant en 1902: « J’ai longtemps eu l’idée que le krypton et le xénon pouvaient entrer en combinaisons beaucoup plus facilement que les autres gaz; mais comment y parvenir? »(3)

Il a fallu encore 60 ans avant que sa question ne reçoive une réponse. (Voir les faits intéressants ci-dessous.)

William Ramsay a reçu le Prix Nobel de chimie en 1904, « en reconnaissance de ses services dans la découverte des éléments gazeux inertes dans l’air, et sa détermination de leur place dans le système périodique. »Il était responsable de l’ajout d’un tout nouveau groupe au tableau périodique. Le radon était le seul gaz noble qu’il n’avait pas découvert.

Faits intéressants sur le Krypton

• Entre 1960 et 1983, l’unité scientifique de longueur, le mètre, a été définie comme 1 650 763.73 longueurs d’onde de la raie spectrale rouge-orange du krypton-86. (Le compteur est maintenant défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant un intervalle de temps de
  1/299 792 458 de seconde.)
• De sa découverte en 1898 jusqu’aux années 1960, la plupart des scientifiques pensaient qu’il était impossible de fabriquer des composés de krypton, ou de tout autre gaz noble – bien que voir William Ramsay, ci-dessus. Le difluorure de krypton a été fabriqué en 1963. C’est un solide cristallin blanc, stable à des températures inférieures à -30 oC. (4)
• Le krypton n’est pas très abondant dans l’atmosphère de notre planète: Pour chaque atome de krypton, il y a environ 8200 atomes d’argon, 184 000 molécules d’oxygène et 685 000 molécules d’azote.
• Le Krypton-85 dans l’atmosphère peut être utilisé pour détecter la présence d’installations de recherche et de production d’armes nucléaires par ailleurs secrètes. (5)
• Les lasers au krypton et au fluor produisent des impulsions d’une puissance 500 fois supérieure à celle de l’ensemble du réseau électrique américain. Sans surprise, ces impulsions sont de courte durée: quatre milliardièmes de seconde. (6)

Apparence et caractéristiques

Effets nocifs:

Le krypton est considéré comme non toxique.

Caractéristiques:

Le krypton est un gaz incolore, inodore et inerte.

Bien qu’il soit extrêmement peu réactif, le krypton peut réagir avec le fluor gazeux très réactif. Quelques composés du krypton ont été préparés, dont le fluorure de krypton(II) et les clathrates de krypton.

Le krypton solide est blanc et cristallin.

Utilisations du Krypton

Le krypton est utilisé dans les produits d’éclairage:

Une utilisation importante est dans les feux de piste d’aéroport clignotants à haute puissance.

Le gaz de krypton ionisé apparaît blanchâtre – voir photo à gauche – ce qui rend les ampoules à base de krypton utiles comme source de lumière blanche brillante dans la photographie à grande vitesse.

Le krypton est utilisé avec d’autres gaz pour fabriquer des enseignes lumineuses de style « néon » qui brillent d’une lumière jaune verdâtre.

Le krypton est utilisé comme gaz de remplissage pour les lampes fluorescentes à économie d’énergie et comme gaz de remplissage inerte dans les ampoules à incandescence.

L’abondance relative du krypton par rapport à l’hydrogène peut être utilisée par les astronomes pour mesurer la quantité de nucléosynthèse (formation d’éléments) qui a eu lieu dans n’importe quelle région de l’espace interstellaire. (7)

Entre 1960 et 1983, un accord international a défini la longueur du mètre en termes de longueur d’onde de la lumière émise par l’isotope du krypton, 86Kr. (Le compteur est maintenant défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant un temps de 1/299 792 458 de seconde. Le temps est mesuré à l’aide d’une horloge atomique au césium.)

Abondance et Isotopes

Abondance croûte terrestre: 100 parties par billion en poids, 30 parties par billion en moles

Abondance système solaire: parties par million en poids, parties par million en moles

Coût, pur: 33 per par 100g

Coût, en vrac: Source par 100g

Source : Le krypton est obtenu commercialement par distillation fractionnée d’air liquide.

Isotopes: Le Krypton a 25 isotopes dont les demi-vies sont connues, avec des nombres de masse de 71 à 95. Le krypton naturel est un mélange de six isotopes et se retrouve dans les pourcentages indiqués : 78Kr (0,4%), 80Kr (2,3%), 82Kr (11,6%), 83Kr (11,5%), 84Kr (57,0%) et 86Kr (17,3%). L’isotope le plus abondant est le 84Kr à 57,0%.

1. William Ramsay, Conférence du prix Nobel., le 12 décembre 1904.
2. William Ramsay, Les Gaz récemment Découverts et leur Relation avec la Loi Périodique., Science, 1898, vol. IX, p273-280.
3. Leonello Paoloni, The noble gas compounds: the views of William Ramsay and Giuseppe Oddo in 1902., J. Chem. Educ., 1983, 60(9), p758.
4. D. R. MacKenzie, Difluorure de Krypton: Préparation et manipulation., Science 20 septembre 1963, vol. 141 numéro 3586 p1171.
5. Rapport de la BBC, Nouvelle centrale nucléaire de Corée du Nord suspectée dimanche 20 juillet 2003.
6. Laboratoire de recherche navale, lasers au Krypton et au fluor.
7. Stefan I. B. Cartledge et al., Abondance de Krypton interstellaire : La Détection des Différences d’échelle en Kiloparsec dans l’Histoire nucléosynthétique Galactique., 2008, The Astrophysical Journal., 687, p1043.

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"Krypton." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/krypton.html>.