Krypton | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lampe à décharge contenant du krypton. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Position dans le tableau périodique | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Symbole | Kr | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nom | Krypton | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numéro atomique | 36 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Groupe | 18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Période | 4e période | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bloc | Bloc p | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Famille d'éléments | Gaz noble | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuration électronique | [Ar] 4s2 3d10 4p6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Électrons par niveau d’énergie | 2, 8, 18, 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriétés atomiques de l'élément | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masse atomique | 83,798 ± 0,002 u[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rayon atomique (calc) | (88 pm) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rayon de covalence | 116 ± 4 pm[2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rayon de van der Waals | 202 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
État d’oxydation | 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Électronégativité (Pauling) | 3,00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxyde | inconnu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Énergies d’ionisation[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1re : 13,999 61 eV | 2e : 24,359 84 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3e : 36,950 eV | 4e : 52,5 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5e : 64,7 eV | 6e : 78,5 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7e : 111,0 eV | 8e : 125,802 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9e : 230,85 eV | 10e : 268,2 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11e : 308 eV | 12e : 350 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13e : 391 eV | 14e : 447 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15e : 492 eV | 16e : 541 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17e : 592 eV | 18e : 641 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19e : 786 eV | 20e : 833 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21e : 884 eV | 22e : 937 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23e : 998 eV | 24e : 1 051 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25e : 1 151 eV | 26e : 1 205,3 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
27e : 2 928 eV | 28e : 3 070 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29e : 3 227 eV | 30e : 3 381 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes les plus stables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Propriétés physiques du corps simple | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
État ordinaire | Gaz (non magnétique) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masse volumique | 3,733 g·L-1 (0 °C)[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Système cristallin | Cubique à faces centrées | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Couleur | incolore | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Point de fusion | −157,36 °C[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Point d’ébullition | −153,34 ± 0,10 °C[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Énergie de fusion | 1,638 kJ·mol-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Énergie de vaporisation | 9,08 kJ·mol-1 (1 atm, −153,34 °C)[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Température critique | −63,67 °C[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume molaire | 22,414×10-3 m3·mol-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vitesse du son | 1 120 m·s-1 à 20 °C | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chaleur massique | 248 J·kg-1·K-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductivité thermique | 9,49×10-3 W·m-1·K-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No CAS | [3] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No ECHA | 100.028.271 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No CE | 231-098-5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Précautions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Attention |
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SIMDUT[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A, |
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Transport[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Le krypton est l'élément chimique de numéro atomique 36, de symbole Kr. C'est un gaz noble, inodore et incolore, découvert par William Ramsay et Morris Travers le [6] en réalisant une distillation de l'air liquide. Étymologiquement, le nom de « krypton » dérive du grec ancien κρυπτός (kryptos) signifiant « caché. »
L'une de ses propriétés physiques, la longueur d'onde de la raie spectrale orange de l'isotope 86Kr, a servi à définir le mètre de 1960 jusqu'en 1983 comme valant 1 650 763,73 fois cette longueur d'onde dans le vide[7].
Isotopes
Le krypton possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant de 69 à 101[8] et trois isomères nucléaires. Le krypton naturel est constitué de cinq isotopes stables, 80Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr et 86Kr et un isotope quasi stable, 78Kr mais on soupçonne un d'entre eux, 86Kr, d'être légèrement radioactif (avec une demi-vie très supérieure à l'âge de l'univers). On attribue au krypton une masse atomique standard de 83,798(2) u.
Outre ces isotopes, le krypton possède 27 radioisotopes. 81Kr est le radioisotope à la demi-vie la plus longue (229 000 années), suivi de 85Kr (10,7 ans), de 79Kr (35 h) et 76Kr (14,8 h). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 5 heures, et la plupart d'entre eux inférieure à une minute.
Chimie du krypton
Configuration électronique du krypton : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6, que l'on peut aussi écrire 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.
Le krypton est le plus léger des gaz nobles pour lesquels on a pu isoler au moins un composé covalent, en l'occurrence le difluorure de krypton KrF2, synthétisé pour la première fois en 1963 dans la foulée des travaux sur le xénon.
D'autres composés, dans lesquels un atome de krypton est lié à un atome d'azote pour les uns et à un atome d'oxygène pour les autres, ont également été publiés, mais ils ne sont stables qu'en dessous de −60 °C pour les premiers et −90 °C pour les seconds. Certains résultats font ainsi état de la synthèse de divers oxydes et fluorures de krypton, ainsi que d'un sel d'oxoacide de krypton (à l'instar de la chimie du xénon). Des études sur les ions moléculaires ArKr+ et KrH+ ont eu lieu, et les espèces KrXe et KrXe+ ont été observées.
Les équipes de l'Université d'Helsinki, à l'origine de la détection du fluorohydrure d'argon HArF, auraient également détecté du cyanohydrure de krypton HKrC≡N ainsi que de l'hydrokryptoacétylène HKrC≡CH, qui se dissocieraient dès 40 K.
D'une manière générale, il faut recourir à des conditions extrêmes (matrice cryogénique ou jet gazeux supersonique) pour observer des molécules neutres dans lesquelles un atome de krypton est lié à un non-métal comme l'hydrogène, le carbone ou le chlore, voire à un métal de transition tel que le cuivre, l'argent ou l'or.
Utilisation
Du fait de son prix élevé, le krypton est assez peu utilisé. L'utilisation de l'argon lui est souvent préférée, en particulier pour certaines soudures, car l'argon est un gaz inerte nettement moins cher.
- Comme gaz de remplissage dans les lampes à incandescence.
- Applications électriques : les lampes au krypton produisent une lumière de haute intensité avec une longue durée de vie.
- Double vitrage : le krypton est utilisé avec l’argon en remplissage pour augmenter l'isolation thermique et acoustique.
- Laser : le krypton est utilisé dans certains lasers à excimère, tel que le laser KrF donnant une radiation ultraviolette (248 nm).
- En médecine, le krypton 81 métastable est utilisé pour effectuer des scintigraphies pulmonaires de ventilation. Il est utilisé comme un aérosol.
- Plus précis que l'azote, il est utilisé en physisorption de gaz pour mesurer la surface spécifique de solide lorsque celle-ci est faible (<10 m2/g).Tube « néon » fonctionnant au krypton.
- Utilisé sur les satellites de Starlink dans les propulseurs à effet Hall.
Précautions
Le krypton est considéré comme un gaz asphyxiant non toxique[9]. L’inhalation d’un gaz contenant 50 % de krypton (en volume) et 50 % d’air pourrait causer une narcose. Néanmoins, ce mélange ne contenant que 10 % d’oxygène, la préoccupation principale serait plutôt le risque d’hypoxie.
Notes et références
Notes
Références
- 1 2 3 4 5 6 7 (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
- ↑ (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions, , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
- ↑ Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
- 1 2 Fiche Sigma-Aldrich du composé Krypton ≥99.998%, consultée le 17 août 2018.
- ↑ « Krypton » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
- ↑ (de) Leopold Gmelin, Noble gases: helium, neon, argon, krypton, xenon, radon. Main volume, Verlag Chemie, , p. 4.
- ↑ William B. Penzes, « Time Line for the Definition of the Meter », National Institute of Standards and Technology, (consulté le )
- ↑ Brookhaven National Laboratory: Meet krypton's newest isotope, 101Kr, discover info about krypton's newest isotope, 101Kr, discovered in late 2011.
- ↑ (en)Properties of Krypton
Voir aussi
Articles connexes
- Chimie des gaz nobles
Liens externes
- Ressources relatives à la santé :
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
- (en) « Technical data for Krypton » (consulté le ), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
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1 | H | He | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Métaux alcalins | Métaux alcalino-terreux | Lanthanides | Métaux de transition | Métaux pauvres | Métalloïdes | Non-métaux | Halogènes | Gaz nobles | Éléments non classés |
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