Criptó

Elcriptóés l'element químicde símbolKrinombre atòmic36. És un element del grup delsgasos nobleso grup 18 de lataula periòdicai està ubicat al període 4t. A temperatura ambient és un gas incolor, inodor, no tòxic i molt pesant. Fou descobert el 1898 pels químics britànicsWilliam RamsayiMorris W. Traversperdestil·lació fraccionadade l'aire.L'anomenaren «criptó», del grec κρυπτόνkriptón'ocult'. Malgrat ser d'un grup d'elements inerts, s'ha aconseguit sintetitzar alguns composts, essent el més destacat eldifluorur de criptó${\ce {KrF2}}$.S'obté de l'aire, pràcticament l'únic lloc on se'l troba a la Terra, i s'empra en làmpades especials.

Criptó
36Kr
brom←criptó→rubidi Ar ↑ Kr ↓ Xe Taula periòdica
Aspecte
Gas incolor que mostra una brillantor blanquinosa quan es col·loca en un camp elèctric elevat Línies espectrals del criptó
Propietats generals
Nom,símbol,nombre	Criptó, Kr, 36
Categoria d'elements	Gasos nobles
Grup,període,bloc	18,4,p
Pes atòmic estàndard	83,798
Configuració electrònica	[Ar] 3d104s24p6 2, 8, 18, 8
Propietats físiques
Fase	Gas
Densitat	(0 °C, 101.325kPa) 3,749 g/L
Densitat del líquid en elp. e.	2,413g·cm−3
Punt de fusió	115,79K, −157,36 °C
Punt d'ebullició	119,93 K, −153,22 °C
Punt triple	115,775 K(−157 °C),73,2 kPa()
Punt crític	209,41 K, 5,50 MPa
Entalpia de fusió	1,64kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	9,08 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	5R/2 = 20,786 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 59 65 74 84 99 120
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	2
Electronegativitat	3,00 (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 1.350,8 kJ·mol−1
	2a: 2.350,4 kJ·mol−1
	3a: 3.565 kJ·mol−1
Radi covalent	116±4 pm
Radi de Van der Waals	202 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara
Ordenació magnètica	Diamagnètic
Conductivitat tèrmica	9,43x10−3W·m−1·K−1
Velocitat del so	(gas, 23 °C) 220 (líquid) 1.120m·s−1
Nombre CAS	7439-90-9
Isòtops més estables
Article principal:Isòtops del criptó
Iso AN Semivida MD ED(MeV) PD 78Kr 0,35% 78Kr ésestableamb 42neutrons 79Kr sin 35,04 h ε - 79Br β+ 0,604 79Br γ 0,26 0,39 0,60 - 80Kr 2,25% 80Kr ésestableamb 44neutrons 81Kr traça 2,29×105a ε - 81Br γ 0,281 - 82Kr 11,6% 82Kr ésestableamb 46neutrons 83Kr 11,5% 83Kr ésestableamb 47neutrons 84Kr 57% 84Kr ésestableamb 48neutrons 85Kr sin 10,756 a β− 0,687 85Rb 86Kr 17,3% 86Kr ésestableamb 50neutrons

Història

La història del criptó comença el 1894, quan el físic anglèsLord Rayleigh(1842–1919) i el químic escocèsWilliam Ramsay(1852–1916) investigaven per què elnitrogenextret dels compostos químics era més lleuger que el nitrogen extret de l'aire, com havia observatHenry Cavendishcent anys abans. Ramsay trobà que, després que el nitrogen atmosfèric hagués reaccionat amb elmagnesimetàl·lic calent, sobrava una petita proporció d'un gas més pesant i menys reactiu. Per aquest motiu l'anomenà «argó» del grec ἀργόν,argon'inactiu'. Com que no tenia lloc a lataula periòdicasuposà que hi havia tot un grup que restava per descobrir-se.

Color dels diferents gasos nobles dinstubs de descàrrega.

El maig de 1898, a laUniversity College London,Ramsay i al seu estudiantMorris W. Travers(1872–1961) deixaren evaporar una mostra d'aire líquidfins que quedaren només uns pocs mil·lilitres. En examinar ladescàrrega elèctricadel residu amb unespectroscopi,l'aparició d'una línia groga i una línia verda brillant, confirmant la pre sắc ncia d'un element nou que anomenaren «criptó», del grec κρυπτόνkriptón'ocult'.

El1960,l'Oficina Internacional de Pesos i Mesuresdefiní elmetreen funció de lalongitud d'onade la radiació emesa per l'isòtop criptó 86 en substitució de la barra prototip del metre. En concret, el metre estava definit com 1.650.763,73 vegades lalongitud d'onade l'emissió roja-taronja d'un àtom de criptó 86.El 1983, la definició delmetrese substituí per la distància recorreguda per lallumen 1/299.792.458segons.

Abundància i obtenció

El criptó és un gas rar en l'atmosfera terrestre,de l'orde d'1,1ppmen volum(0,000114%).Hom pot trobar-lo entre elsgasos volcànics,aigües termalsi en diversos minerals en molt petites quantitats. Tanmateix, ocupa la 7a posició en abundància, un poc per sota delmetà.Quant a abundància dels elements químics a l'escorça de la Terra,ocupa la posició 81a amb un percentatge de l'1,5×10^–8%,i només supera alprotoactini,alradii alxenó.A l'univers l'abundància és del 4×10^–6%.

Meteorit Murchinson,de 100kgque fou descobert a Murchison, a l'estat deVictòria,aAustràlia,l'any 1969.

En l'atmosfera delplaneta Marts'ha trobat un contingut de 0,3 ppm de criptó. Juntament amb altres gasos rars.El criptó també s'ha trobat enmeteorits,com almeteorit Murchison,unacondrita carbonatada.

Pot extraure's de l'aire perdestil·lació fraccionada.

La seva única altra font notable és lafissió de l'uraniprocedent delsreactors nuclears.Produeix diversos isòtops essent el radionúclid${\ce {^85Kr}}$(rendiment de fissió ∼ 0,3%), el que té elperíode de semidesintegracióconsiderablement més llarg, de 10,8 anys, per la qual cosa és l'únic que s'acumula. Decau en${\ce {^85Rb}}$no radioactiu amb emissió d'unapartícula β.

$${\ce {^85_36Kr -> ^85_37Rb + ^0_{-1}e}}$$

Característiques principals

Llum del criptó dins d'untub de descàrrega.

Propietats físiques

El criptó és ungas nobleincolor, inodor i insípid de molt petita reactivitat, caracteritzat per unespectrede línies verdes i roig-taronja molt brillants. Té una densitat a 0 °C de 3,733 g/L, el seu punt d'ebullició és –153,34 °C i el de fusió –157,36 °C.

És un dels productes de lafissió nuclearde l'urani.El criptó sòlid és blanc, d'estructura cristal·linacúbica centrada en les cares, igual que la resta de gasos nobles.

Propietats químiques

El criptó és elgas noblemés lleuger que forma compostos que es poden aïllar en quantitats macroscòpiques. La síntesi i aïllament del primer compost de criptó, eldifluorur de criptó${\ce {KrF2}}$tengué lloc el 1963 per part de l'equip del químic nuclear alemanyAristid von Grosse(1905–1985),poc després de les síntesis dels primers compostos dexenóel 1962, i seixanta-cinc anys després del descobriment d'ambdós elements. Tanmateix, en aquell moment, se suposà erròniament que s'havia sintetitzat el tetrafluorur de kriptó. El difluorur de criptó s'ha mantingut fins ara com l'únic compost de criptó binari aïllat. A diferència dels compostos de xenó, que s'han caracteritzat pel xenó en elsestats d'oxidacióde + ½, +2, +4, +6 i +8, la química del criptó es limita a l'estat d'oxidació de +2 i tots els compostos coneguts s'han derivat de${\ce {KrF2}}$.

Molècula lineal dedifluorur de criptó${\ce {KrF2}}$.

A causa de la seva inestabilitat termodinàmica, el${\ce {KrF2}}$és una bona font deradicals${\ce {F.}}$i unoxidantmolt més fort que elfluorelemental${\ce {F2}}$.La seva síntesi en quantitats de gram és difícil i només s'utilitzen alguns mètodes de baixa temperatura basats en la generació de radicals${\ce {F.}}$,com ara filferro calent, descàrrega elèctrica de resplendor i mètodes defotòlisiultraviolada.Els derivats de${\ce {KrF2}}$es preparen sovint usant les seves capacitats de donant d'ions fluorur, que en reacció ambàcids forts de Lewiscom${\ce {SbF5}}$o${\ce {AsF5}}$,formen sals dels cations${\ce {KrF+}}$i${\ce {Kr2F3+}}$.Amb acceptors de fluor dèbils, el${\ce {KrF2}}$forma adductes ponts de fluor on el lligand${\ce {KrF2}}$es coordina a través del fluor a centres metàl·lics o no-metàl·lics, per exemple${\ce {MOF4}}$${\ce {(M = Cr, Mo, W)}}$i${\ce {BrOF2+}}$.Tanmateix, el criptó és força selectiu a l'hora de formar enllaços i només s'enllaça en les condicions adequades als àtoms més electronegatius (fluor, oxigen i nitrogen) amb només un exemple d'enllaç${\ce {Kr-O}}$conegut fins ara, a${\ce {Kr(OTeF5)2}}$.

L'acidesa de Lewis del catió${\ce {KrF+}}$s'ha emprat per a la síntesi de${\ce {[HCNKrF]+ [AsF6]-}}$,que presenta el primer exemple d'un enllaç criptó-nitrogen. Les propietats oxidants extremes de${\ce {KrF2}}$i${\ce {KrF+}}$s'han aprofitat per a la síntesi de compostos d'alta valència que, d'altra banda, són difícils d'aconseguir, que contenen${\ce {Ag(III)}}$,${\ce {Ni(IV)}}$,${\ce {Au(V)}}$i espècies exòtiques com${\ce {Tc^{VII}OF5}}$,${\ce {Os^{VIII}O2F4}}$,${\ce {Cl^{VII}F6+}}$i${\ce {Br^{VII}F6+}}$.

Pot formarclatratsamb l'aiguaen quedar els seusàtomsatrapats en la xarxa de molècules d'aigua. També se n'han sintetitzat clatrats ambhidroquinonaifenol.

Isòtops

Article principal:Isòtops del criptó

Reacció defissió nuclearon s'obté criptó 89.

El criptó natural és una barreja de sisisòtopsestables: criptó 84 (57,0%), criptó 86 (17,3%), criptó 82 (11,6%), criptó 83 (11,5%), criptó 80 (2,25%) i el criptó 78 (0,35%). A més d'aquests isòtops s'han obtingut artificialment isòtops del criptó des delnombre màssic69 al 100; d'aquests isòtops; vint-i-cinc sónradioactius.

Elradioisòtopde vida més llarga és el criptó 81, que és producte de reaccions atmosfèriques amb els altres isòtops naturals, té unperíode de semidesintegracióo semivida de 229.000 anys. El radioisòtop criptó 85 té un període de semidesintegració de 10,76 anys, i és el radionúclid que es produeix en lafissióde l'uranii delplutonide semivida més llarga, ja que els altres no superen les tres hores. Les fonts d'aquest isòtop són lesproves nuclears(bombes), elsreactors nuclearsi el reprocessat de les barres de combustible dels reactors.Una de les reaccions on es produeix és:

$${\ce {^235_92U + ^1_0n -> ^236_92U -> ^144_56Ba + ^89_36Kr + 3^1_0n}}$$

Aplicacions

Làmpada amb criptó.

Il·luminació

El criptó s'utilitza en solitari o mesclat ambneóiargóenlàmpades fluorescents;en sistemes d'il·luminació d'aeroports,ja que l'abast de la llum roja emesa és major que l'ordinària inclús en condicions climatològiques adverses de boira; i en leslàmpades incandescentsde filament detungstède projectors de cine. També s'usa enflaixos fotogràficsper a fotografia d'alta velocitat.

Medicina

Ellàserde criptó s'empra enmedicinaper a lacirurgiade laretinade l'ull.Permet obtenirlongituds d'onaentre 406,7 nm i 676,4 nm, essent la més intensa aquesta darrera.

Altres

El criptó 85 s'empra en la detecció de fugues en contenidors deresidus nuclearssegellatsi per a excitar elfòsforde fonts de llum sense alimentació externa d'energia. El criptó 81 s'ha fet servir en datacions.

Enllaços externs

• Enciclopèdia Lliure - Criptó(castellà).
• Los Alamos National Laboratory – CriptóArxivat2004-10-23 aWayback Machine.(anglès).
• Argonne National Laboratory - CriptóArxivat2009-09-29 aWayback Machine.(anglès).
• webelements - Criptó(anglès).
• environmentalchemistry - Criptó(anglès).

Viccionari