氪

化學元素解釋：

概述

氪是一種惰性氣體元素，無色、無臭，它存在于空氣中，以體積計，在空氣中占百萬分之一，不易與其他元素化合，能吸收X射線，可用作X射線的屏蔽材料，亦可用來填充燈泡。

氪，無色、無嗅、無味。密度3.736g/L(氣)，2.155g/cm³(液，-156.9℃)。熔點-156.6℃，沸點-152.30±0.10℃。第一電離能13.999電子伏特。氪原子的外殼是電子已填滿了的穩(wěn)定結構，所以它的化學性質極不活潑。

外層電子排布為4s24p6。

性質

元素名稱：氪

中文讀音：kè

元素符號：Kr

元素拉丁文名稱：krypton

元素類型：非金屬元素

原子體積：(立方厘米/摩爾) 38.9

元素在海水中的含量:(ppm) 0.00008

地殼中含量：(ppm) 0.00001

相對原子質量：83.80

原子序數(shù)：36

質子數(shù)：36

摩爾質量：84

所屬周期：4

所屬族數(shù)：0

電子層排布：2-8-18-8

氧化態(tài)： Main Kr0, Kr+2

晶體結構：晶胞為面心立方晶胞。

晶胞參數(shù)：a = 570.6 pm b = 570.6 pm c = 570.6 pm α = 90° β = 90° γ = 90°

聲音在其中的傳播速率：(m/S) 220

電離能(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 常見化合價：0

單質：氪氣

發(fā)現(xiàn)

發(fā)現(xiàn)人：萊姆塞(Willian Ramsay)、特拉威斯(Morris W. Travers)

發(fā)現(xiàn)年代：1898年

發(fā)現(xiàn)過程： 1898年，英國的拉姆賽和特拉威斯用光譜分析液態(tài)空氣蒸發(fā)氧氣、氮氣、氬后所剩下的殘余氣體時，發(fā)現(xiàn)了氪。

來源

100升空氣中約含氪0.114毫升，可從大型的空氣液化分離塔內，在制氧或氮的同時抽出的餾分中分出制得。

用途

廣泛用于電子、電光源工業(yè)，還用于氣體激光器和等離子流中。 因其透射率特別高，大量用作礦燈、越野車照射燈和飛機跑道指示燈。 醫(yī)學上，氪的同位素用作顯蹤劑。 液體氪可用作氣泡室，探測粒子的軌跡。放射性氪可用于密閉容器的檢漏和材料厚度的連續(xù)性測定，還可以制成不需電能的原子燈。此外，用作長度的國際基準標定，也用于材料的“氪化”處理，以作為材料的耐腐蝕、耐磨性能的標記。

特點

氪可通過數(shù)條較強的譜線(光譜特征)辨認，其中最強的是綠色和黃色。鈾經(jīng)過核裂變后會釋出氪。[7]固態(tài)的氪呈白色，晶體呈面心立方結構，這個結構是所有惰性氣體共有的。

同位素

天然出現(xiàn)的氪有6個穩(wěn)定的同位素，另外還有約30個已知的不穩(wěn)定同位素和同質異能素。氪81半衰期為230,000年，是大氣反應的產(chǎn)物，可以與其他天然氪同位素一同制備。氪在接近地表水時極易揮發(fā)，但氪81可用于鑒定地下水的年代(可推算5萬至80萬年前)。

氪85是非活性的、放射性的惰性氣體，半衰期為10.76年，會由鈾和钚的裂變釋出，例如核武器爆炸和核反應堆都會釋出氪85，在回收核反應堆的燃料棒時都會釋出。因為大多核反應堆都位于北半球，北極的氪85濃度比南極的高約30%。

化學性質

氪正如其他惰性氣體一樣，不易與其他物質產(chǎn)生化學作用。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，格羅澤等人宣布合成出四氟化氪(KrF4)，但后來證實為鑒定錯誤。另外有未經(jīng)證實的報告指出發(fā)現(xiàn)氪含氧酸的鋇鹽。已有研究發(fā)現(xiàn)多原子離子ArKr+和KrH+，也有KrXe或KrXe+存在的證據(jù)。

與氟以外原子成鏈的氪化合物已有發(fā)現(xiàn)，KrF2和B(OTeF5)3反應會得出不穩(wěn)定的Kr(OTeF5)2，該化合物中氪與氧成鏈;KrF2和[HC≡NH]+[AsF

−6]在−50 °C反應則會得出存在氪氮鏈的正離子[HC≡N–Kr–F]+。[16][17]根據(jù)報告，HKrCN和HKrC≡CH在40K以下是穩(wěn)定的。

天然存在

地球形成初期時存在的惰性氣體至今仍然存在，氦是個例外，因為氦原子非常輕，移動速度也足以逃逸出地球的重力。大氣中現(xiàn)存的氦原子是由地球上釷和鈾的裂變產(chǎn)生的。氪在大氣中的濃度為1ppm，可經(jīng)由分餾從液態(tài)空氣中分離。太空中的氪含量不詳，流星活動和太陽風暴形成的氪含量也同樣未知。

其他

萊姆塞在發(fā)現(xiàn)氬和氦后，研究了它們的性質，測定了它們的原子量。接著他考慮它們在元素周期表中的位置。因為，氦和氬的性質與已發(fā)現(xiàn)的其他元素都不相似，所以他提議在化學元素周期表中列入一族新的化學元素，暫時讓氦和氬作為這一族的成員。他還根據(jù)門捷列夫提出的關于元素周期分類的假說，推測出該族還應該有原子量為20、82、129的元素。

在1896～1897年間，萊姆塞在特拉威斯的協(xié)助下，試圖用找到氦的同樣方法，加熱稀有金屬礦物來獲得他預言的元素。他們試驗了大量礦石，但都沒有找到。最后他們想到了，從空氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氬除去是很困難的，化學方法基本無法使用。只有把空氣先變成液體狀態(tài)，然后利用組成它成分的沸點不同，讓它們先后變成氣體，一個一個地分離出來。把空氣變成液體，需要較大的壓力和很低的溫度。而正是在19世紀末，德國人林德和英國人漢普森同時創(chuàng)造了致冷機，獲得了液態(tài)空氣。1898年萊姆塞獲得漢普森送來的少量液態(tài)空氣。萊姆塞和特拉威斯從液態(tài)空氣中成功分離出了一種新氣體。萊姆塞決定把它叫做krypton(Kr)，來自希臘文krptos(隱藏)。