Le krypton est l’élément chimique de symbole Kr et de numéro atomique 36. Comme les autres gaz nobles, il est incolore, inodore, insipide et non toxique. Le krypton est surtout connu pour produire le blanc éclatant des flashs photographiques. Voici une collection de faits intéressants sur le krypton, y compris ses données atomiques, son histoire, ses utilisations et ses sources.
Faits sur l’élément krypton
Nom : Krypton
Numéro atomique : 36
Symbole de l’élément : Kr
Poids atomique : 83,798(2)
Apparence : Gaz incolore
Groupe : Groupe 18
Période : Période 4
Bloc : p-bloc
Famille d’éléments : Gaz noble
Configuration des électrons : 3d10 4s2 4p6
Electrons par coquille : 2, 8, 18, 8
Découverte : William Ramsay et Morris Travers (1898)
Origine du nom : Grec kryptos : caché
Histoire de la découverte
William Ramsay et son assistant Morris Travers ont découvert le krypton en 1989 (Grande-Bretagne). Ils ont isolé l’élément à partir de résidus restant après l’évaporation d’autres composants de l’air liquide. La même méthode a permis de découvrir le néon, l’argon et le xénon. Ramsay a nommé le nouvel élément krypton, du mot grec kryptos, qui signifie « caché ». William Ramsay a reçu le prix Nobel de chimie en 1904 pour sa découverte des gaz nobles et de leur place dans le tableau périodique. Le seul gaz noble naturel qu’il n’a pas découvert est le radon, mais il a été le premier à l’isoler.
Isotopes du krypton
Le krypton naturel est constitué de cinq isotopes stables, plus un sixième isotope (78Kr) qui a une demi-vie si longue (9,2×1021 ans) qu’il est essentiellement stable. L’isotope le plus abondant est le 84Kr, qui représente 56,99 % de l’élément. Une trentaine d’isomères et d’isotopes instables existent.
Rôle biologique et toxicité
Le krypton ne joue aucun rôle biologique dans aucun organisme. Bien que considéré comme non toxique, ce gaz peut agir comme un asphyxiant (similaire à l’hélium) et un narcotique. Respirer 50% d’air avec 50% de krypton produit une narcose similaire à la narcose à l’azote expérimentée par les plongeurs sous-marins à une profondeur de 30 m (100 pieds).
Sources de krypton
Le krypton est un élément primordial. En d’autres termes, l’élément était présent lors de la formation de la planète et s’est largement maintenu. L’abondance du krypton dans l’atmosphère est d’environ 1 partie par million. Commercialement, le krypton est obtenu par distillation fractionnée de l’air liquéfié.
Utilisations du krypton
Le krypton ionisé libère une lumière blanche brillante, aussi le krypton trouve-t-il une utilisation dans les ampoules flash photographiques, les lampes fluorescentes et les lumières « néon ». Les lasers au krypton sont utilisés dans les spectacles de lumière laser et dans la recherche sur la fusion nucléaire. Les calorimètres électromagnétiques utilisent du krypton liquide. Les isotopes sont utilisés en imagerie par résonance magnétique (IRM), en tomographie par ordinateur (CT) et en médecine nucléaire. Les vitres des fenêtres sont parfois isolées avec du krypton gazeux entre les vitres. SpaceX utilise le krypton comme propulseur pour les satellites Starlink.
Composés du krypton
Le krypton et les autres gaz nobles sont presque inertes, mais ils peuvent former des composés dans certaines conditions. Le composé de krypton le plus important est le difluorure de krypton (KrF2), qui est utilisé dans un laser à fluorure de krypton. Les cristaux d’hydrure de krypton (Kr(H2)4) se développent sous des pressions supérieures à 5 GPa. Les ions polyatomiques comprennent ArKr+, KrH+, et peut-être KrXe+. Les composés instables comprennent Kr(OTeF5)2 et +.
Données physiques
Densité (à STP) : 3,749 g/L
Point de fusion : 115,78 K (-157,37 °C, -251,27 °F)
Point d’ébullition : 119.93 K (-153,415 °C, -244,147 °F)
Point triple : 115,775 K, 73,53 kPa
Point critique : 209,48 K, 5,525 MPa
État à 20ºC : gaz
Chaleur de fusion : 1.64 kJ/mol
Chaleur de vaporisation : 9,08 kJ/mol
Capacité thermique molaire : 20,95 J/(mol-K)
Conductivité thermique : 9.43×10-3 W/(m-K)
Structure cristalline : cubique à faces centrées (fcc)
Ordre magnétique : diamagnétique
Données atomiques
Radius covalent : 116±4 pm
Radius Van der Waals : 202 pm
Electronégativité : Échelle de Pauling : 3,00
Première énergie d’ionisation : 1350,8 kJ/mol
2ème énergie d’ionisation : 2350,4 kJ/mol
3ème énergie d’ionisation : 3565 kJ/mol
États d’oxydation courants : Habituellement 0, rarement +1 ou +2
Faits amusants sur le krypton
- Le krypton solide est blanc.
- Bien que le krypton ionisé apparaisse blanc, l’élément possède plusieurs lignes de spectre d’émission. Les lignes les plus fortes sont le jaune et le vert.
- En raison de sa faible réactivité, le krypton s’échappe des eaux de surface. Il reste beaucoup plus longtemps dans les eaux souterraines, de sorte que le 81Kr peut être utilisé pour dater des eaux souterraines vieilles de 50 000 à 800 000 ans.
- La détection de l’isotope krypton-85 dans l’atmosphère a conduit à la découverte d’installations secrètes de retraitement de combustible nucléaire nord-coréennes et pakistanaises.
- Le krypton est l’un des produits de la fission de l’uranium.
- Jusqu’en 1983, la longueur du mètre était définie en fonction de la longueur d’onde de la raie spectrale rouge-orange du krypton-86. (Le mètre est maintenant défini en fonction de la vitesse de la lumière.)
- Un laser à krypton-fluor peut produire une impulsion qui est plus de 500 fois plus énergétique que toute la puissance du réseau électrique américain. Cependant, l’impulsion est très, très brève (4 milliardièmes de seconde).
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