Криптон и его характеристики
Общая характеристика криптона
Криптон в свободном виде содержится в атмосферном воздухе – около 1 см 3 криптона в 1 м 3 воздуха. Кроме этого криптон обнаружен в литосфере.
Представляет собой бесцветный газ, очень плохо растворимый в воде и этаноле. Образует клатрат состава 8Kr×46H2Oи сольват 2,14Kr×12С2Н5ОН. Химически пассивный, не реагирует с кислотами, щелочами. Обладает некоторой реакционной способностью (по сравнению с Не, Ne, Ar), реагирует с атомным фтором (образуется KrF2).Сообщено о получении неустойчивого KrF4, KrО3×Н2О и ВаКrО4.
Атомная и молекулярная масса криптона
Относительная молекулярная масса Mr – это молярная масса молекулы, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (12С). Это безразмерная величина.
Относительная атомная масса Ar – это молярная масса атома вещества, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (12С).
Поскольку в свободном состоянии криптон существует в виде одноатомных молекул Kr, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 83,798.
Изотопы криптона
Известно, что в природе криптон может встречаться в виде пяти стабильных изотопов 78Kr (0,35%), 80Kr (2,28%), 82Kr (11,58%), 83Kr (11,49%), и 84Kr (57,00%). Их массовые числа равны 78, 80, 82, 83 и 84 соответственно. Ядро атома изотопа криптона 84Kr содержит тридцать шесть протонов и сорок восемь нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только по числу нейтронов.
Существуют искусственные нестабильные радиоактивные изотопы криптона с массовыми числами от 69-ти до 100-а, а также десять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 81Kr с периодом полураспада равным 2,29×105лет.
Ионы криптона
В обычных условиях криптон химически инертен, но при сильном возбуждении атомов он может образовывать молекулярные ионы Kr2+[σs2σs*1]. В обычных условиях эти ионы неустойчивы; захватывая недостающий электрон, они распадаются на два нейтральных атома.
Молекула и атом криптона
В свободном состоянии криптон существует в виде одноатомных молекул Kr. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу криптона:
|
Энергия ионизации атома, эВ |
13,99 |
|
Относительная электроотрицательность |
3,0 |
|
Радиус атома, нм |
0,088 |
Примеры решения задач
| Задание | Рассчитайте относительную плотность по воздуху криптона. |
| Решение | Известно, что плотность какого-либо газа по воздуху рассчитывается как отношение молярной масса этого газа к молярной массе воздуха (29 г/моль):
Dair = M / Mair. Молярная масса криптона равна 84 г/моль. Тогда его плотность по воздуху будет равна: Dair (Kr) = M (Kr) / Mair; Dair (Kr) = 84 / 29 = 2,8966. |
| Ответ | Плотность криптона по воздуху равна 2,8966. |
| Задание | Вычислите энергию ионизации для иона криптона Kr(1s22s22p63s23p63d104s24p3). |
| Решение | Рассчитаем энергию ионизации иона аргона Kr(1s22s22p63s23p63d104s24p3):
ЕИ = R × z2 / n2, где R – константа Ридберга равная 13,6 эВ; z–заряд атома, n – число электронов в атоме. Порядковый номер криптона равен 36-ти, значит заряд атома криптона (+36). Количество электронов в данном ионе равно 33-м. ЕИ (Kr) = 13,6 × 362 / 332; ЕИ (Kr) = 13,6 × 1296 / 1089 = 16,19 эВ. |
| Ответ | 16,19 эВ |
