クリプトンとは何ですか?
クリプトン(記号Kr)は周期表の元素36で、4周期、18族の希ガスです。 「隠された」という意味の名を持ち、メートルの定義に使われ、一時はスーパーヒーローの架空の弱点でもあった元素です。 室温では気体です。
構造
リング上の点の図ではありません — 占有されている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元素全体の中でどの位置にあるかを示しています。
出典:IUPAC 2021標準原子量・CRC化学・物理学ハンドブック・NIST。~が付いた値は測定値ではなく予測値です。
大きさ、実寸比
半径116 pmです。これは0.116 nmなので、約4.31百万個を横に並べると1ミリメートルになります。
熱範囲
クリプトンは、116 Kから120 Kまでの4 Kの範囲で液体です。
物語
クリプトンは、見事な白色光で私たちの世界を照らし、メートルの定義を一新するのに貢献した、輝かしい希ガスです。この無色無臭の気体は、Supermanの故郷の惑星と同じ名前を持っていますが、実際の超能力は、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人知れず存在し、その名にふさわしい性質を示していました。 1898年、University College Londonの英国人化学者Sir William RamsayとMorris Traversによって発見されたクリプトンは、液体空気を入念に分別蒸留することで見つかりました。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、電気を通すと鮮やかな白色光を放つことに驚き、Ramsayは「世界で最も美しい光」を生み出すと感嘆しました。 クリプトンが特に fascinates なのは、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の原子が放出するオレンジ赤色光の波長1,650,763.73個分として正式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盤となりました。現在、メートルは光速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。電気がクリプトンを通過すると、他の希ガスよりはるかに明るく白い、鮮やかな白色光を放ちます。高級懐中電灯、空港の滑走路灯、プロ用写真機材では、自然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、クリプトンは核反応炉の内部でウランが分裂するときに生成されます。放射性同位体であるクリプトン-85は、密閉容器の漏れを検出するためや、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!
William Ramsay and Morris Travers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。単離と検出の難しさを反映して、ギリシャ語の「kryptos」(隠された、の意)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、建築分野で鮮やかな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・産業用途にも利用できます。
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、クリプトンを封入気体として使うことで、標準的なハロゲン方式と比べて電球の効率を高め、寿命を延ばします。
クリプトン封入窓は、クリプトンの低い熱伝導率により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。
フッ化クリプトン(KrF)エキシマレーザーは、波長248 nmで動作し、先進的なマイクロプロセッサ製造のための半導体フォトリソグラフィーを可能にします。これにより、現代の電子機器に不可欠な、100ナノメートル未満の回路パターンを形成できます。
起源
地殻に1.00e-4 mg/kg存在し、30%の元素より存在度が高い
クリプトンは主に地球の大気中に1.14 ppm存在し、原始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で処理する必要があります。
取り扱い
クリプトンは希ガスとしての性質により化学的危険性は最小限ですが、酸素を置換することで、閉鎖空間では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り、窒息のリスクを防止できます。
閉鎖空間でクリプトンを使用する際は、酸素監視と十分な換気によって窒息の危険を防止します。保管および輸送には、標準的な不活性気体の取り扱い手順を適用します。
簡単な回答
クリプトン(記号Kr)は周期表の元素36で、4周期、18族の希ガスです。 「隠された」という意味の名を持ち、メートルの定義に使われ、一時はスーパーヒーローの架空の弱点でもあった元素です。 室温では気体です。
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶で、2, 8, 18, 8という分布の電子殻が4個あります。 最外殻には8個の電子があり、これによって結合の性質が決まります。クリプトンの融点は115.8 K(-157.4 °C)、沸点は119.9 K(-153.2 °C)です。
クリプトンの標準原子量は83.798 uです。これは天然に存在する同位体の加重平均であるため、整数になることはほとんどありません。
クリプトンは室温で気体です。密度は0 °C、1 atmで約3.733 g/Lで、空気よりおおむね重いです。
クリプトンのポーリング電気陰性度は3です。この尺度は、電子を最も引きつけにくいフランシウムの0.70から、最も引きつけやすいフッ素の3.98までです。 このように高い値は、結合するほとんどすべてのものから電子を引き寄せる傾向があることを意味します。
クリプトンは1898年にRamsay & Traversによって発見されました。 ギリシャ語のkryptos、「隠れた」にちなんで名付けられました。
地球の地殻におけるクリプトンの割合は約1.00e-4 mg/kgで、実際に希少であるため高価です。