氪(kè ),一种化学元素,化学符号Kr,原子序数36,原子量83.80,属周期系零族,为一种稀有气体 。
- 目录
- 1、概述
- 2、性质
- 3、发现
- 4、来源
- 5、用途
- 6、特点
- 7、同位素
- 8、化学性质
- 9、天然存在
- 10、其他
化学元素解释:
概述
氪是一种惰性气体元素,无色、无臭,它存在于空气中,以体积计,在空气中占百万分之一,不易与其他元素化合,能吸收X射线,可用作X射线的屏蔽材料,亦可用来填充灯泡。
氪,无色、无嗅、无味。密度3.736g/L(气),2.155g/cm³(液,-156.9℃)。熔点-156.6℃,沸点-152.30±0.10℃。第一电离能13.999电子伏特。氪原子的外壳是电子已填满了的稳定结构,所以它的化学性质极不活泼。
外层电子排布为4s24p6。
性质
元素名称:氪
中文读音:kè
元素符号:Kr
元素拉丁文名称:krypton
元素类型:非金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔) 38.9
元素在海水中的含量:(ppm) 0.00008
地壳中含量:(ppm) 0.00001
相对原子质量:83.80
原子序数:36
质子数:36
摩尔质量:84
所属周期:4
所属族数:0
电子层排布:2-8-18-8
氧化态: Main Kr0, Kr+2
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。
晶胞参数:a = 570.6 pm b = 570.6 pm c = 570.6 pm α = 90° β = 90° γ = 90°
声音在其中的传播速率:(m/S) 220
电离能(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 常见化合价:0
单质:氪气
发现
发现人:莱姆塞(Willian Ramsay)、特拉威斯(Morris W. Travers)
发现年代:1898年
发现过程: 1898年,英国的拉姆赛和特拉威斯用光谱分析液态空气蒸发氧气、氮气、氩后所剩下的残余气体时,发现了氪。
来源
100升空气中约含氪0.114毫升,可从大型的空气液化分离塔内,在制氧或氮的同时抽出的馏分中分出制得。
用途
广泛用于电子、电光源工业,还用于气体激光器和等离子流中。 因其透射率特别高,大量用作矿灯、越野车照射灯和飞机跑道指示灯。 医学上,氪的同位素用作显踪剂。 液体氪可用作气泡室,探测粒子的轨迹。放射性氪可用于密闭容器的检漏和材料厚度的连续性测定,还可以制成不需电能的原子灯。此外,用作长度的国际基准标定,也用于材料的“氪化”处理,以作为材料的耐腐蚀、耐磨性能的标记。
特点
氪可通过数条较强的谱线(光谱特征)辨认,其中最强的是绿色和黄色。铀经过核裂变后会释出氪。[7]固态的氪呈白色,晶体呈面心立方结构,这个结构是所有惰性气体共有的。
同位素
天然出现的氪有6个稳定的同位素,另外还有约30个已知的不稳定同位素和同质异能素。氪81半衰期为230,000年,是大气反应的产物,可以与其他天然氪同位素一同制备。氪在接近地表水时极易挥发,但氪81可用于鉴定地下水的年代(可推算5万至80万年前)。
氪85是非活性的、放射性的惰性气体,半衰期为10.76年,会由铀和钚的裂变释出,例如核武器爆炸和核反应堆都会释出氪85,在回收核反应堆的燃料棒时都会释出。因为大多核反应堆都位于北半球,北极的氪85浓度比南极的高约30%。
化学性质
氪正如其他惰性气体一样,不易与其他物质产生化学作用。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,格罗泽等人宣布合成出四氟化氪(KrF4),但后来证实为鉴定错误。另外有未经证实的报告指出发现氪含氧酸的钡盐。已有研究发现多原子离子ArKr+和KrH+,也有KrXe或KrXe+存在的证据。
与氟以外原子成链的氪化合物已有发现,KrF2和B(OTeF5)3反应会得出不稳定的Kr(OTeF5)2,该化合物中氪与氧成链;KrF2和[HC≡NH]+[AsF
−6]在−50 °C反应则会得出存在氪氮链的正离子[HC≡N–Kr–F]+。[16][17]根据报告,HKrCN和HKrC≡CH在40K以下是稳定的。
天然存在
地球形成初期时存在的惰性气体至今仍然存在,氦是个例外,因为氦原子非常轻,移动速度也足以逃逸出地球的重力。大气中现存的氦原子是由地球上钍和铀的裂变产生的。氪在大气中的浓度为1ppm,可经由分馏从液态空气中分离。太空中的氪含量不详,流星活动和太阳风暴形成的氪含量也同样未知。
其他
莱姆塞在发现氩和氦后,研究了它们的性质,测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。因为,氦和氩的性质与已发现的其他元素都不相似,所以他提议在化学元素周期表中列入一族新的化学元素,暂时让氦和氩作为这一族的成员。他还根据门捷列夫提出的关于元素周期分类的假说,推测出该族还应该有原子量为20、82、129的元素。
在1896~1897年间,莱姆塞在特拉威斯的协助下,试图用找到氦的同样方法,加热稀有金属矿物来获得他预言的元素。他们试验了大量矿石,但都没有找到。最后他们想到了,从空气中分离出这种气体。但要将空气中的氩除去是很困难的,化学方法基本无法使用。只有把空气先变成液体状态,然后利用组成它成分的沸点不同,让它们先后变成气体,一个一个地分离出来。把空气变成液体,需要较大的压力和很低的温度。而正是在19世纪末,德国人林德和英国人汉普森同时创造了致冷机,获得了液态空气。1898年莱姆塞获得汉普森送来的少量液态空气。莱姆塞和特拉威斯从液态空气中成功分离出了一种新气体。莱姆塞决定把它叫做krypton(Kr),来自希腊文krptos(隐藏)。