על הפלנטה שלנו, יש הרבה שונהתרכובות, חומרים אורגניים ומינרליים. לכן, יותר ממיליון וחצי מבנים מן העולם האורגני מעל 500 אלף בחוץ הוא פתוח, מסונתז ומשמש את האדם. ובכל שנה נתון זה גדל, כמו ההתפתחות של התעשייה הכימית לא עומד בשקט, מדינות העולם פעיל בפיתוח וקידום זה.

אבל באופן מפתיע אפילו לא זה. והעובדה שכל זה מגוון של חומרים בנוי רק 118 יסודות כימיים. זה ממש מגניב! המערכת התקופתית של היסודות הכימיים היא הבסיס המשקף בצורה גרפית את המגוון של העולם האורגני והאורגני.

קריפטון יסוד כימי

סיווג של יסודות כימיים

ישנן מספר אפשרויות לדירוג מבנים אלה. כך, שולחן הכימיה של מנדלייב מחולק לשתי קבוצות:

  • אלמנטים-מתכות (רובם);
  • nonmetals (חלק קטן יותר).

הראשון מורכב מרכיבים שהםמתחת לגבול אלכסוני מותנה מ בורון כדי אסטטין, והשני - אלה לעיל. עם זאת, יש חריגים לסיווג זה, למשל, פח (קיים בטופס אלפא ובטא, שאחד מהם הוא מתכת, והשני אינו מטאל). לכן, אי אפשר לקרוא לגרסה כזו של החלוקה לחלוטין.

כמו כן, מערכת תקופתית של יסודות כימיים ניתן לסווג על פי המאפיינים של האחרון.

  1. תכונות בסיסיות (צמצום סוכנים) הם מתכות טיפוסיות, אלמנטים של 1,2 קבוצה של תת קבוצות עיקריות (למעט בריליום).
  2. בעל חומצה מאפיינים (oxidants) הם טיפוסית שאינם מתכות. אלמנטים של 6.7 קבוצות של תת קבוצות עיקריות.
  3. מאפיינים אמפוטיים (כפול) הם כל המתכות של תת הקבוצות וחלק הראשי.
  4. אלמנטים שאינם מתכות המתבטאות עצמן הן כסוכני הפחתת והן כחמצון (בהתאם לתנאי התגובה).

לעתים קרובות זה איך חומרים כימיים נלמדים. כיתה ח 'של בית הספר מניח את המחקר הראשוני של כל המבנים עם שינון של הסמל, השם וההגייה ברוסית. זה תנאי חובה עבור שליטה המוסמכת של כימיה בעתיד, את הבסיס של הכל. שולחן הכימיה של מנדלייב נמצא תמיד בתחום הראייה של הילדים, אך לדעת הכי שכיח וכימי פעיל בהם עדיין.

אלמנט קריפטון

קבוצה מיוחדת במערכת זו היא השמיניתעל החשבון. האלמנטים שלה בתת-הקבוצה הראשית נקראים גזים אינרטיים-אצילים עבור פגזים אלקטרוניים שהושלמו, וכתוצאה מכך, פעילות כימית נמוכה. אחד מהם - קריפטון, יסוד כימי תחת המספר 36 - ייחשב על ידינו בפירוט רב יותר. שאר אחיו בטבלה הם גם גזים אצילים ומשמשים את האדם באופן נרחב מאוד.

קריפטון הוא יסוד כימי

זה תושב הטבלה המחזוריתנמצא בתקופה הרביעית, הקבוצה השמינית, תת-הקבוצה הראשית. המספר הסודי, ומכאן מספר האלקטרונים, ואת המטען של הגרעין (מספר הפרוטונים) = 36. לכן אנו יכולים להסיק מה הנוסחה האלקטרונית של קריפטון יהיה. אנחנו כותבים את זה: +36Kr 1s22s22p6323p64s23D104p6.

ברור כי רמת האנרגיה החיצוניתהאטום הושלם לחלוטין. זה קובע את הפעילות הכימית נמוכה מאוד של אלמנט זה. עם זאת, בתנאים מסוימים, עדיין ניתן לכפות גז יציב כזה כמו קריפטון לתוך כמה תגובות. האלמנט הכימי, או ליתר דיוק, מיקומו במערכת, המבנה האלקטרוני, מאפשר לאדם להשיג מאפיין חשוב נוסף של האטום: valence. כלומר, היכולת ליצור קשרים כימיים.

בדרך כלל אנחנו אומרים שזה כמעט תמידהמצב האטום של האטומים שווה למספר הקבוצה שבה הוא (אם נספר מהראשון עד הרביעי לפי הסדר, ולהיפך, 1234321). עם זאת, הערכיות של קריפטון במסגרת זו אינו מתאים, שכן ללא המסר של אנרגיה נוספת, כלומר, ללא עירור האטום, הוא בדרך כלל אינרטי לחלוטין וערכו הוא אפס.

מערכת מחזורית של יסודות כימיים

אם בכל זאת כדי להשיג את עירור האטום שלה, אזאלקטרונים ניתנים לפתרון והופכים למסלול 4D חינם. מכאן הערכים האפשריים של קריפטון: 2,4,6. מעלות חמצון המתאימות לשלט + (+ 2, + 4, + 6).

היסטוריה של גילוי

לאחר גילוי גזים אינרטיים - ארגון בשנת 1894שנה, הליום בשנת 1985 - כדי לחזות ולאשר את האפשרות של קיומם של גזים דומים אחרים בטבע, לא היתה עבודה מיוחדת עבור מדענים. המאמצים העיקריים בדרך זו נעשו על ידי W. Ramsay, שגם גילה הארגון. הוא האמין בצדק שיש עדיין גזים אינרטיים באוויר, אבל הכמות היא כה חסרת משמעות, שהטכניקה לא יכולה לתקן את נוכחותם.

לכן, האלמנט קריפטון התגלה רק דרךכמה שנים. בשנת 1898, גז ניאון הופק מן האוויר, ואחריו תרכובת אינרטית נוספת, אשר על הקושי למצוא והפרדה הוחלט להיקרא קריפטון. אחרי הכל, בתרגום מיוונית, "קריפטוס" פירושו מוסתר.

כדי לזהות זמן רב זה לא היה אפשרי, זהזה היה קשה מאוד. עובדה זו מאושרת על ידי העובדה כי מילימטר אחד של גז הוא הכיל מטר מעוקב אחד של אוויר. כלומר, נפח הוא קטן יותר מאשר אצבעון! כדי ללמוד את הנושא, הוא לקח מאה סנטימטר מעוקב של אוויר נוזלי. למרבה המזל, זה היה בתקופה זו, כי המדענים הצליחו לפתח שיטות להשגת אוויר נוזלי בכמויות גדולות. זה התור של המקרה אפשרה לנו לזכות בהצלחתו של U. Ramsay בגילוי אלמנט של קריפטון.

הנתונים ספקטרוסקופיים אישר את המסקנות הראשוניות על החומר החדש. גז "מוסתר" יש שורות חדשות לגמרי בספקטרום, אשר לא היו כל קשר באותו זמן.

נוסחת קריפטון

החומר הפשוט המתקבל ואת הנוסחה שלו

אם קריפטון הוא מרכיב כימי הקשורגזים אינרטיים, זה הגיוני להניח כי החומר הפשוט שלה יהיה מולקולה נדיפים. אז זה. חומר פשוט של קריפטון הוא גז מונטומי עם הנוסחה Kr. בדרך כלל אנו רגילים לראות גזים עם המדד "2", לדוגמה, O2, ח2 וכן הלאה. אבל אלמנט זה הוא שונה בגלל השייכות למשפחת גזים אצילים ואת פגז אלקטרונים הושלמה של האטום.

תכונות פיסיקליות

כמו כל קשר אחר, גם לזה יש מאפיינים משלו. התכונות הפיזיות של קריפטון הן כדלקמן.

  1. גז כבד מאוד - פי שלושה מהאוויר.
  2. אין לה טעם.
  3. חסר צבע.
  4. אין לה ריח.
  5. נקודת רתיחה 0C
  6. צפיפות החומר בתנאים רגילים היא 3.74 גר '/ ליטר.
  7. נקודת היתוך -157.3 0C
  8. האנרגיה יינון גבוה, 14 eV.
  9. Electronegativity הוא גם די גבוה - 2.6.
  10. מסיסים בבנזין, מעט במים. כמו טמפרטורת הנוזל עולה, מסיסות יורדת. מעורב גם עם אתנול.
  11. בטמפרטורת החדר יש קבוע דיאלקטרי.

לכן, קריפטון הגז בעל מספר מספיק של מאפיינים כדי להיכנס לתגובות כימיות ולהיות שימושי לאדם על תכונותיו.

תכונות כימיות

אם אנחנו מעבירים את קריפטון (גז) למצב מוצק,ואז הוא מתגבש לתוך מעוקב פנים מעוקב פנים סריג. במצב זה, הוא גם מסוגל להיכנס לתגובות כימיות. הם מעטים מאוד, אבל עדיין שם.

ישנם מספר סוגים של חומרים שהתקבלו על בסיס קריפטון.

1. צורות clathrates עם מים: Kr.5.75H2O.

2. יוצר אותם עם חומרים אורגניים:

  • 2.14Kr.12 ג6H, OH;
  • 2.14Kr.12 ג6ח5CH3;
  • 2Kr.CCL4.17 ח2הו;
  • 2Kr.CHCL3.17 ח2הו;
  • 2Kr.(CH3)2CO.17 ח2הו;
  • 0.75 Kr.Less6ח4(OH)2.

3. בתנאים קשים, הוא מסוגל להגיב עם פלואור, כלומר, לחמצן. לכן, הנוסחה קריפטון עם מגיב לוקח את הטופס: Krf2, או קריפטון דילואוריד. דרגת החמצון במתחם היא +2.

4. לאחרונה, הצלחנו לסנתז תרכובת הכוללת קשרים בין קריפטון לחמצן: Kr-O (Kr (OTeF5)2).

5. בפינלנד, תרכובת מעניינת של קריפטון עם אצטילן, המכונה hydrocryptoacetylene: HKrC≡CH, הושג.

6. קריפטון פלואוריד (+4) קיים גם CRF4. כאשר מומס במים, תרכובת זו מסוגלת ליצור חומצה קריפטונית חלשה ולא יציבה, שממנה ידועים רק מלחי בריום: BaKrO4.

7. הנוסחה של קריפטון במרכיבים הנגזרים difluoride שלה הוא כדלקמן:

  • קרנף+SbF6-;
  • Kr2F3+אוף6-.

לפיכך, מתברר כי, למרותכימיים, זה גז מראה תכונות משקם והוא מסוגל להיכנס אינטראקציות כימיות בתנאים קשים מאוד. זה נותן כימאים ברחבי העולם את האור הירוק לחקור את האפשרויות של רכיב "מוסתר" של האוויר. ייתכן כי תרכובות חדשות בקרוב יהיה מסונתז, אשר ימצאו יישום רחב בהנדסה ותעשייה.

השולחן של מנדלייב בכימיה

קביעת גז

ישנן מספר דרכים בסיסיות לקביעת הגז:

  • כרומטוגרפיה;
  • ספקטרוסקופיה;
  • שיטות של ניתוח קליטה.

ישנם עוד כמה אלמנטים שהוגדרו על ידי אלהבאותו אופן, הם הונחו גם בטבלה של מנדלייב. קריפטון, קסנון, ראדון הם הכבד ביותר של גזים אצילים ביותר חמקמק. לכן, לצורך זיהוים, נדרשות שיטות פיסיקוכימיות מורכבות כאלה.

שיטות קבלת

הדרך העיקרית להשיג היא עיבודאוויר נוזלי. אבל בגלל התוכן הכמותי הקטן של קריפטון, הוא צריך לעבד מיליוני מטרים מעוקבים כדי לייצר כמות קטנה של גז אצילי. באופן כללי, התהליך מתרחש בשלושה שלבים עיקריים.

  1. טיפול אוויר מיוחדעמודות הפרדת אוויר. במקרה זה, הזרימה הכוללת של החומרים מחולקת לשברים כבדים יותר - תערובת של פחמימנים וגזים אצילים בחמצן נוזלי, וכן גזים מטוהרים רבים. מאחר שרוב החומרים מתפוצצים, יש בצינור טור פריקה מיוחד, שדרכו המרכיבים הכבדים מופרדים מיד. ביניהם קריפטון. ליד מוצא, הוא מזוהם מאוד עם זיהומים זרים. כדי להשיג את המוצר הטהור ביותר, זה חייב להיות נתון נוסף למספר טיפולים כימיים ספציפיים עם ממיסים מיוחדים.
  2. בשלב זה, תערובת של קריפטון קסנון מתקבל,מזוהמים בפחמימנים. לניקוי משתמשים במכשירים מיוחדים בהם תערובת החמצון והקליטה משחררים מרכיבים מיותרים ביותר. יחד עם זאת, את תערובת מאוד של גזים אצילים נשאר מחולק. בנוסף, התהליך כולו מתרחש בלחץ גבוה, אשר גורם למעבר של גזים למצב נוזלי.
  3. השלב הסופי הוא ההפרדהתערובת הסופי של גזים להשיג קריפטון טוהר במיוחד קסנון. לשם כך נוצר מתקן ייחודי מיוחד, מושלם מבחינה טכנית לתהליך זה. התוצאה היא מוצר באיכות גבוהה בצורה של קריפטון גז.

מעניין שכל התהליכים המתוארים יכוליםלהתרחש מחזורית, ללא הפסק הייצור, אם חומר גלם אוויר - יסופקו הסכום הנכון. זה מאפשר לבצע את הסינתזה של גזים אצילים, כולל קריפטון, בקנה מידה תעשייתי משמעותי מאוד.

אלמנטים כימיים

האחסון וההובלה של המוצר מתבצע בצילינדרים מיוחדים עם הכתובת המתאימה. הם נמצאים תחת לחץ, טמפרטורת האחסון שלהם אינו עולה על 20 0C

תוכן בטבע

בתנאים טבעיים, לא רק את האלמנט קריפטון, אבל האיזוטופים שלה, הוא הכיל. ישנם שישה סוגים שהם יציבים בטבע:

  • קריפטון -78 - 0.35%;
  • קריפטון 80 - 2.28%;
  • קריפטון -82 - 11.58%;
  • קריפטון -83 - 11.49%;
  • קריפטון -84 - 57%;
  • קריפטון 86 - 17.3%.

היכן נמצא הגז? כמובן, שם, שם הוא הוקצה לראשונה - באוויר. האחוז קטן מאוד - רק 1.14 * 10-4%. כמו כן, חידוש מתמיד של עתודות אלה של גז אצילי בטבע נובע תגובות גרעיניות בתוך ליתוספירה של כדור הארץ. זה שם כי חלק משמעותי של זנים איזוטופים יציבים של אלמנט זה נוצר.

שימוש אנושי

הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת לקבל קריפטון מהאוויר בכמויות גדולות. ויש כל סיבה להניח כי הוא יחליף בקרוב את ארגון אינרון בנורות חשמליות. אחרי הכל, מלא קריפטון, הם יהיו חסכוני יותר: באותה צריכת אנרגיה הם ישרתו הרבה יותר זוהר בהיר. כמו כן, עדיף לעמוד עומסים, לעומת אלה קונבנציונאלי, אשר מלאים בתערובת של חנקן וארגון.

זה יכול להיות מוסבר על ידי חוסר פעילות של מולקולות קריפטון גדולות וכבדות, אשר להאט את העברת החום מזכוכית המנורה כדי נימה ולהפחית את ההתאיידות של האטומים של החומר מפני השטח שלה.

גם איזוטופ רדיואקטיבי של קריפטון 85Kr משמש למילוי מנורות מיוחדות,שכן הוא מסוגל לפלוט קרני בטא. אנרגיה זו של קרינה הופכת לאור גלוי. מנורות אלה מורכבות מבקבוק זכוכית, שהקירות הפנימיים שלו מכוסים במתחם זרחני. קרני הבטא של איזוטופ קריפטון, נופל על שכבה זו, לגרום הארה שלה, אשר נראה בבירור אפילו במרחק של 500 מ '.

גז קריפטון

במרחקים של עד 3 מטר אתה יכול לראות בבירוראפילו טקסט מודפס. מנורות עמידות, שכן מחצית החיים של קריפטון איזוטופ 85 הוא כ -10 שנים. ההתקנים פועלים ללא קשר למקור הנוכחי ולתנאים החיצוניים.

גם פלואורידים קריפטון משמשיםכמו חמצון של דלק טילים. תרכובת Kr-F משמש בייצור לייזרים excimer. איזוטופים מסוימים של קריפטון משמשים ברפואה. בעיקר עבור אבחון של ציוד, זיהוי של ניקובים דליפות מתקני ואקום, חיזוי ואיתור של קורוזיה, כביקורת על ללבוש של חלקי הציוד.

אפשרות נוספת לשימוש קריפטון היארנטגן צינורות, אשר הם מילאו. מדענים מודרניים מחפשים דרכים להשתמש בגז זה כמו מילוי בהרכב של תערובות נשימה לטבילה במים. זה יכול להתממש באמצעות זה כמו הרדמה ברפואה.

</ p>