氪(kè ),一種化學元素,化學符號Kr,原子序數36,原子量83.80,屬周期系零族,為一種稀有氣體 。
氪
化學元素解釋:
概述
氪是一種惰性氣體元素,無色、無臭,它存在于空氣中,以體積計,在空氣中占百萬分之一,不易與其他元素化合,能吸收X射線,可用作X射線的屏蔽材料,亦可用來填充燈泡。
氪,無色、無嗅、無味。密度3.736g/L(氣),2.155g/cm³(液,-156.9℃)。熔點-156.6℃,沸點-152.30±0.10℃。第一電離能13.999電子伏特。氪原子的外殼是電子已填滿了的穩定結構,所以它的化學性質極不活潑。
外層電子排布為4s24p6。
性質
元素名稱:氪
中文讀音:kè
元素符號:Kr
元素拉丁文名稱:krypton
元素類型:非金屬元素
原子體積:(立方厘米/摩爾) 38.9
元素在海水中的含量:(ppm) 0.00008
地殼中含量:(ppm) 0.00001
相對原子質量:83.80
原子序數:36
質子數:36
摩爾質量:84
所屬周期:4
所屬族數:0
電子層排布:2-8-18-8
氧化態: Main Kr0, Kr+2
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞。
晶胞參數:a = 570.6 pm b = 570.6 pm c = 570.6 pm α = 90° β = 90° γ = 90°
聲音在其中的傳播速率:(m/S) 220
電離能(kJ/ mol) M - M+ 1350.7 M+ - M2+ 2350 M2+ - M3+ 3565 M3+ - M4+ 5070 M4+ - M5+ 6240 M5+ - M6+ 7570 M6+ - M7+ 10710 M7+ - M8+ 12200 M8+ - M9+ 22229 M9+ - M10+ 28900 常見化合價:0
單質:氪氣
發現
發現人:萊姆塞(Willian Ramsay)、特拉威斯(Morris W. Travers)
發現年代:1898年
發現過程: 1898年,英國的拉姆賽和特拉威斯用光譜分析液態空氣蒸發氧氣、氮氣、氬后所剩下的殘余氣體時,發現了氪。
來源
100升空氣中約含氪0.114毫升,可從大型的空氣液化分離塔內,在制氧或氮的同時抽出的餾分中分出制得。
用途
廣泛用于電子、電光源工業,還用于氣體激光器和等離子流中。 因其透射率特別高,大量用作礦燈、越野車照射燈和飛機跑道指示燈。 醫學上,氪的同位素用作顯蹤劑。 液體氪可用作氣泡室,探測粒子的軌跡。放射性氪可用于密閉容器的檢漏和材料厚度的連續性測定,還可以制成不需電能的原子燈。此外,用作長度的國際基準標定,也用于材料的“氪化”處理,以作為材料的耐腐蝕、耐磨性能的標記。
特點
氪可通過數條較強的譜線(光譜特征)辨認,其中最強的是綠色和黃色。鈾經過核裂變后會釋出氪。[7]固態的氪呈白色,晶體呈面心立方結構,這個結構是所有惰性氣體共有的。
同位素
天然出現的氪有6個穩定的同位素,另外還有約30個已知的不穩定同位素和同質異能素。氪81半衰期為230,000年,是大氣反應的產物,可以與其他天然氪同位素一同制備。氪在接近地表水時極易揮發,但氪81可用于鑒定地下水的年代(可推算5萬至80萬年前)。
氪85是非活性的、放射性的惰性氣體,半衰期為10.76年,會由鈾和钚的裂變釋出,例如核武器爆炸和核反應堆都會釋出氪85,在回收核反應堆的燃料棒時都會釋出。因為大多核反應堆都位于北半球,北極的氪85濃度比南極的高約30%。
化學性質
氪正如其他惰性氣體一樣,不易與其他物質產生化學作用。但1962年首次合成出氙的化合物后,二氟化氪(KrF2)也在1963年成功合成。同年,格羅澤等人宣布合成出四氟化氪(KrF4),但后來證實為鑒定錯誤。另外有未經證實的報告指出發現氪含氧酸的鋇鹽。已有研究發現多原子離子ArKr+和KrH+,也有KrXe或KrXe+存在的證據。
與氟以外原子成鏈的氪化合物已有發現,KrF2和B(OTeF5)3反應會得出不穩定的Kr(OTeF5)2,該化合物中氪與氧成鏈;KrF2和[HC≡NH]+[AsF
−6]在−50 °C反應則會得出存在氪氮鏈的正離子[HC≡N–Kr–F]+。[16][17]根據報告,HKrCN和HKrC≡CH在40K以下是穩定的。
天然存在
地球形成初期時存在的惰性氣體至今仍然存在,氦是個例外,因為氦原子非常輕,移動速度也足以逃逸出地球的重力。大氣中現存的氦原子是由地球上釷和鈾的裂變產生的。氪在大氣中的濃度為1ppm,可經由分餾從液態空氣中分離。太空中的氪含量不詳,流星活動和太陽風暴形成的氪含量也同樣未知。
其他
萊姆塞在發現氬和氦后,研究了它們的性質,測定了它們的原子量。接著他考慮它們在元素周期表中的位置。因為,氦和氬的性質與已發現的其他元素都不相似,所以他提議在化學元素周期表中列入一族新的化學元素,暫時讓氦和氬作為這一族的成員。他還根據門捷列夫提出的關于元素周期分類的假說,推測出該族還應該有原子量為20、82、129的元素。
在1896~1897年間,萊姆塞在特拉威斯的協助下,試圖用找到氦的同樣方法,加熱稀有金屬礦物來獲得他預言的元素。他們試驗了大量礦石,但都沒有找到。最后他們想到了,從空氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氬除去是很困難的,化學方法基本無法使用。只有把空氣先變成液體狀態,然后利用組成它成分的沸點不同,讓它們先后變成氣體,一個一個地分離出來。把空氣變成液體,需要較大的壓力和很低的溫度。而正是在19世紀末,德國人林德和英國人漢普森同時創造了致冷機,獲得了液態空氣。1898年萊姆塞獲得漢普森送來的少量液態空氣。萊姆塞和特拉威斯從液態空氣中成功分離出了一種新氣體。萊姆塞決定把它叫做krypton(Kr),來自希臘文krptos(隱藏)。