Krypton ist das chemische Element mit dem Symbol Kr und der Ordnungszahl 36. Wie die anderen Edelgase ist es farblos, geruchlos, geschmacklos und ungiftig. Krypton ist vor allem dafür bekannt, dass es das helle Weiß von Fotoblitzen erzeugt. Hier ist eine Sammlung interessanter Fakten über Krypton, einschließlich seiner atomaren Daten, Geschichte, Verwendungen und Quellen.
Krypton Element Fakten
Name: Krypton
Atomzahl: 36
Elementsymbol: Kr
Atomgewicht: 83.798(2)
Erscheinungsbild: Farbloses Gas
Gruppe: Gruppe 18
Periode: Periode 4
Block: p-Block
Elementfamilie: Edelgas
Elektronenkonfiguration: 3d10 4s2 4p6
Elektronen pro Schale: 2, 8, 18, 8
Entdeckung: William Ramsay und Morris Travers (1898)
Name Herkunft: Griechisch kryptos: verborgen
Entdeckungsgeschichte
William Ramsay und sein Assistent Morris Travers entdeckten Krypton im Jahr 1989 (Großbritannien). Sie isolierten das Element aus Rückständen, die nach dem Verdampfen anderer Bestandteile der flüssigen Luft übrig geblieben waren. Die gleiche Methode führte zur Entdeckung von Neon, Argon und Xenon. Ramsay nannte das neue Element Krypton, nach dem griechischen Wort kryptos, das „verborgen“ bedeutet. William Ramsay erhielt 1904 den Nobelpreis für Chemie für seine Entdeckung der Edelgase und deren Platz im Periodensystem. Das einzige natürliche Edelgas, das er nicht entdeckte, war Radon, das er jedoch als erster isolierte.
Krypton-Isotope
Natürliches Krypton besteht aus fünf stabilen Isotopen sowie einem sechsten Isotop (78Kr), das eine so lange Halbwertszeit (9,2×1021 Jahre) hat, dass es im Wesentlichen stabil ist. Das am häufigsten vorkommende Isotop ist 84Kr, das 56,99 % des Elements ausmacht. Es gibt etwa dreißig Isomere und instabile Isotope.
Biologische Rolle und Toxizität
Krypton hat keine biologische Funktion in irgendeinem Organismus. Obwohl es als ungiftig gilt, kann das Gas als Erstickungsmittel (ähnlich wie Helium) und als Narkotikum wirken. Das Einatmen von 50 % Luft mit 50 % Krypton erzeugt eine Narkose, die der Stickstoffnarkose ähnelt, die Taucher in einer Tiefe von 30 m erfahren.
Quellen von Krypton
Krypton ist ein Urelement. Das heißt, das Element war schon bei der Entstehung des Planeten vorhanden und hat sich weitgehend erhalten. Die Häufigkeit von Krypton in der Atmosphäre beträgt etwa 1 Teil pro Million. Kommerziell wird Krypton durch fraktionierte Destillation von verflüssigter Luft gewonnen.
Verwendung von Krypton
Ionisiertes Krypton gibt helles, weißes Licht ab, weshalb Krypton in fotografischen Blitzlampen, Leuchtstofflampen und „Neon“-Lampen verwendet wird. Kryptonlaser werden in Laser-Lichtshows und in der Kernfusionsforschung eingesetzt. In elektromagnetischen Kalorimetern wird flüssiges Krypton verwendet. Isotope werden in der Magnetresonanztomographie (MRI), der Computertomographie (CT) und der Nuklearmedizin verwendet. Manchmal werden Fensterscheiben mit Kryptongas zwischen den Glasscheiben isoliert. SpaceX verwendet Krypton als Treibstoff für die Starlink-Satelliten.
Kryptonverbindungen
Krypton und andere Edelgase sind nahezu inert, können aber unter bestimmten Bedingungen Verbindungen bilden. Die wichtigste Kryptonverbindung ist Kryptondifluorid (KrF2), das in einem Kryptonfluoridlaser verwendet wird. Kryptonhydridkristalle (Kr(H2)4) wachsen unter einem Druck von mehr als 5 GPa. Zu den mehratomigen Ionen gehören ArKr+, KrH+ und möglicherweise KrXe+. Instabile Verbindungen sind Kr(OTeF5)2 und +.
Physikalische Daten
Dichte (bei STP): 3,749 g/L
Schmelzpunkt: 115,78 K (-157,37 °C, -251,27 °F)
Siedepunkt: 119.93 K (-153.415 °C, -244.147 °F)
Tripelpunkt: 115.775 K, 73.53 kPa
Kritischer Punkt: 209.48 K, 5.525 MPa
Zustand bei 20ºC: Gas
Schmelzwärme: 1.64 kJ/mol
Verdampfungswärme: 9,08 kJ/mol
Molare Wärmekapazität: 20,95 J/(mol-K)
Wärmeleitfähigkeit: 9.43×10-3 W/(m-K)
Kristallstruktur: kubisch-flächenzentriert (fcc)
Magnetische Ordnung: diamagnetisch
Atomische Daten
Kovalenter Radius: 116±4 pm
Van der Waals Radius: 202 pm
Elektronegativität: Pauling-Skala: 3,00
1. Ionisierungsenergie: 1350,8 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie: 2350,4 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie: 3565 kJ/mol
Gebräuchliche Oxidationsstufen: Normalerweise 0, selten +1 oder +2
Fakten zu Krypton
- Festes Krypton ist weiß.
- Obwohl ionisiertes Krypton weiß erscheint, hat das Element mehrere Emissionsspektrallinien. Die stärksten Linien sind gelb und grün.
- Aufgrund seiner geringen Reaktivität entweicht Krypton aus dem Oberflächenwasser. Im Grundwasser hält es sich viel länger, so dass 81Kr zur Datierung von Grundwasser verwendet werden kann, das 50.000 bis 800.000 Jahre alt ist.
- Der Nachweis des Isotops Krypton-85 in der Atmosphäre führte zur Entdeckung geheimer nordkoreanischer und pakistanischer Wiederaufbereitungsanlagen für Kernbrennstoffe.
- Krypton ist eines der Produkte der Uranspaltung.
- Bis 1983 wurde die Länge des Meters auf der Grundlage der Wellenlänge der orange-roten Spektrallinie von Krypton-86 definiert. (
- Ein Krypton-Fluor-Laser kann einen Puls erzeugen, der mehr als 500-mal energiereicher ist als die gesamte Energie des amerikanischen Stromnetzes. Der Puls ist jedoch sehr, sehr kurz (4 Milliardstel Sekunden).
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 1439855110.
- Hwang, Shuen-Chen; Lein, Robert D.; Morgan, Daniel A. (2005). „Noble Gases“. Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. pp. 343-383. doi:10.1002/0471238961.0701190508230114.a01
- Prusakov, V. N.; Sokolov, V. B. (1971). „Krypton difluoride“. Soviet Atomic Energy. 31 (3): 990-999. doi:10.1007/BF01375764
- Weast, Robert (1984). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.