What is クリプトン?
クリプトン (symbol Kr) is element 36 on the periodic table, a 希ガス in period 4, group 18. Named "hidden", used to define the metre, and briefly the fictional weakness of a superhero. At room temperature it is a gas.
構造
環の上の点を示す図ではありません。占有された各副殻の実際の確率密度|ψ|²をモンテカルロ法でサンプリングしたものです。ドラッグして回転できます。青と紫は波動関数の反対の符号を示しており、それによって結合が可能になります。
測定値
各バーは、その性質についてクリプトンが118元素の中でどこに位置するかを示しています。
出典:IUPAC 2021標準原子量 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST。~が付いた値は、測定値ではなく予測値です。
縮尺どおりの大きさ
Radius 116 pm — that is 0.116 nm, so about 4310 million of them side by side would span a millimetre.
熱範囲
クリプトン is liquid over a 4 K window, from 116 K to 120 K.
物語
クリプトンは、驚くほど明るい白色光で私たちの世界を照らし、メートルの定義の見直しにも貢献した、輝かしい希ガスです。この無色無臭の気体は、スーパーマンの故郷の惑星と同じ名前を持っていますが、実際の特別な能力は、非常に明るくエネルギー効率の高い照明を生み出すことです。ギリシャ語で「隠された」を意味する「kryptos」にちなんで名付けられたクリプトンは、1世紀以上にわたって大気中にひそかに存在し、その名のとおりでした。 1898年、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジで、英国の化学者サー・ウィリアム・ラムゼーとモリス・トラバースによって発見されました。発見には、液体空気の入念な分別蒸留が用いられました。彼らはすでにアルゴンとヘリウムを発見しており、さらに多くの希ガスが存在すると考えていました。クリプトンを発見したとき、電気を通すと見事な白色光を放つことに驚き、ラムゼーは「世界で最も美しい光」を生み出すと叫んだといわれています。 クリプトンが非常に興味深いのは、精密科学における役割です。1960年から1983年まで、メートルはクリプトン-86原子が放出するオレンジ赤色光の波長1,650,763.73個分と正確に定義されていました。これにより、クリプトンは国際的な計量体系の基礎となりました。現在、メートルは光の速度によって定義されていますが、クリプトンの非常に純粋なスペクトル線は、この重要な役割に最適でした。 クリプトン気体は、見事な照明効果を生み出します。クリプトン中を電気が通ると、他の希ガスよりもはるかに明るく白い、輝かしい白色光を放ちます。高性能な懐中電灯、空港の滑走路灯、プロ向けの写真撮影機器では、自然太陽光に最も近い光を生み出すクリプトン電球が使われています。 驚くべきことに、クリプトンはウランが分裂する際に原子炉内で生成されます。放射性同位体であるクリプトン-85は、密閉容器の漏れの検出やトレーサー気体として使われます。科学者は、大気中のクリプトン-85を測定することで、秘密裏に行われた核兵器実験さえ検出できます!
ウィリアム・ラムゼーとモリス・トラバースは、液体空気を系統的に分別蒸留することで、1898年にクリプトンを発見しました。分離と検出が難しかったことを反映し、ギリシャ語で「隠された」を意味する「kryptos」からクリプトンと名付けました。
用途
クリプトン独自のスペクトル特性は、写真、自動車、建築分野で使用される輝かしい白色光を生み出します。また、化学的に不活性であるため、超高純度の環境を必要とする専門的な科学・産業用途にも適しています。
クリプトンアークランプは、プロの写真撮影、映画制作、科学用途に不可欠な、強く色のバランスが取れた白色光を生み出します。自動車用ヘッドライトでは、標準的なハロゲン方式と比べて電球の効率を高め、寿命を延ばすために、クリプトン充填気体が使われています。
クリプトン充填窓は、クリプトンの低い熱伝導率によって優れた断熱性を実現します。そのため、省エネルギー建築や、熱移動を最小限に抑える必要がある特殊用途向けの超高性能窓ガラスシステムに利用されています。
248 nmの波長で動作するフッ化クリプトン(KrF)エキシマレーザーは、先進的なマイクロプロセッサ製造における半導体フォトリソグラフィーを可能にし、現代の電子機器に不可欠な、100ナノメートル未満の回路形状を作り出します。
由来
1.00e-4 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 30% of elements
クリプトンは主に地球の大気中に1.14 ppm存在し、太古から存在する同位体の放射性崩壊や宇宙線との相互作用によって生成されます。商業的なクリプトンの抽出には、数百万立方メートルの空気を低温蒸留によって処理する必要があります。
取り扱い
クリプトンは希ガスの性質により化学的な危険性はほとんどありませんが、密閉空間で酸素を置換して窒息を引き起こす可能性があります。適切な換気と酸素監視によって、窒息のリスクを防止できます。
密閉空間でクリプトンを使用する場合は、酸素監視と十分な換気によって窒息の危険を防止できます。保管と輸送には、標準的な不活性気体の取り扱い手順が適用されます。
簡単な回答
クリプトン (symbol Kr) is element 36 on the periodic table, a 希ガス in period 4, group 18. Named "hidden", used to define the metre, and briefly the fictional weakness of a superhero. At room temperature it is a gas.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 18, 8 electrons respectively. Its outer shell holds 8 electrons, which is what sets its bonding behaviour.クリプトン melts at 115.8 K (-157.4 °C) and boils at 119.9 K (-153.2 °C).
The standard atomic weight of クリプトン is 83.798 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
クリプトン is a gas at room temperature; its density is about 3.733 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly heavier than air.
クリプトン has a Pauling electronegativity of 3. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.
クリプトン was discovered in 1898 by Ramsay & Travers. It is named after greek kryptos, "hidden".
クリプトン makes up about 1.00e-4 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.