Kripton

elemento chimico con numero atomico 36
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Kripton
   

36
Kr
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
bromo ← kripton → rubidio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
incolore, emissioni biancastre
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicokripton, Kr, 36
Seriegas nobili
Gruppo, periodo, blocco18 (VIIIA), 4, p
Densità3,708 kg/m³
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico83,798 
Raggio covalente110 pm
Raggio di van der Waals202 pm
Configurazione elettronica[Ar]4s2 3d10 4p6
e per livello energetico2, 8, 18, 8
Stati di ossidazione0, 2
Struttura cristallinacubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materiagas (non magnetico)
Punto di fusione115,79 K (−157,36 °C)
Punto di ebollizione119,93 K (−153,76 °C)
Punto critico−64,14 °C a 5,50 MPa
Volume molare27,99 × 10−6  m³/mol
Entalpia di vaporizzazione9,029 kJ/mol
Calore di fusione1,638 kJ/mol
Velocità del suono220 m/s a 293,15 K (gas)
Altre proprietà
Numero CAS7439-90-9
Elettronegatività3,00 (scala di Pauling)
Calore specifico248 J/(kg·K)
Conducibilità termica0,00949 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione1 350,8 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione2 350,4 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione3 565 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione5 070 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione6 240 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione7 570 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione10 710 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione12 138 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
78Kr0,35% 2,3 × 1020  anniε εn.d.78Se
79Krsintetico 35,04 oreε
β+
γ
n.d.
0,604
0,26, 0,39
79Br
79Br
 
80Kr2,25% Kr è stabile con 44 neutroni
81Krsintetico 229 000 anniε
γ
n.d.
0,281
81Br
n.d.
82Kr11,6% Kr è stabile con 46 neutroni
83Kr11,5% Kr è stabile con 47 neutroni
84Kr57% Kr è stabile con 48 neutroni
85Krsintetico 10,756 anniβ 0,68785Rb
86Kr17,3% Kr è stabile con 50 neutroni
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il kripton (o kripto, o cripto, dal greco κρυπτός, kryptòs, «nascosto») è l'elemento chimico di numero atomico 36. Il suo simbolo è Kr. Appartiene al gruppo dei gas nobili, è incolore ed è presente in tracce nell'atmosfera, dalla quale viene isolato per distillazione frazionata dell'aria liquida. Viene usato con altri gas inerti nelle lampade a fluorescenza.

Dal punto di vista pratico, il kripton è chimicamente inerte, tuttavia sono noti alcuni suoi composti con il fluoro. Può inoltre formare clatrati con l'acqua, quando alcuni suoi atomi sono intrappolati nel reticolo cristallino formato dalle molecole di quest'ultima.

Indice

CaratteristicheModifica

Il kripton appartiene al gruppo dei cosiddetti gas nobili, contraddistinti da una quasi totale inerzia chimica. È un gas incolore e inodore; allo stato solido è composto da cristalli bianchi aventi una struttura cubica a facce centrate, tipica di tutti i gas nobili (tranne l'elio).

Il kripton è uno dei prodotti ottenuti dalla fissione nucleare dell'uranio.

ApplicazioniModifica

 
Una lampadina OSRAM con gas Kripton.

Dal 1960 al 1983 la definizione standard del metro nel Sistema Internazionale delle unità di misura è stata la luce emessa dagli atomi di kripton: nello specifico, il metro è stato definito come 1 650 763,73 volte la lunghezza d'onda della luce rosso-arancione nello spettro di emissione degli atomi di 86Kr.

Il kripton trova applicazione in particolari lampade a flash per fotografia; inoltre è usato dagli anni duemila nei bulbi di alcune lampadine ad incandescenza per allungare la vita del filamento. Il suo isotopo 85Kr trova impiego nell'analisi chimica.

Sono noti alcuni clatrati del kripton con l'idrochinone ed il fenolo.

StoriaModifica

Il kripton fu scoperto nel 1898 da William Ramsay e Morris Travers nei residui lasciati dall'evaporazione di tutti gli altri componenti dell'aria liquida. Nel 1960 un accordo internazionale definì il metro in termini della lunghezza d'onda della luce emessa da un isotopo di kripton. Questo accordo sostituì il metro campione conservato a Parigi, una barra metallica in lega di platino e iridio ed era stimato essere la quarantamilionesima parte del meridiano terrestre. Nell'ottobre 1983 lo standard al kripton venne a sua volta sostituito dall'Ufficio internazionale di pesi e misure: un metro è definito ora come la distanza che la luce percorre nel vuoto in un tempo di 1/299 792 458 secondi.

DisponibilitàModifica

La concentrazione di questo gas nell'atmosfera terrestre è circa una parte per milione, e si può estrarre dall'aria liquida per distillazione frazionata, nello stesso modo in cui fu ottenuto dai suoi scopritori.

Esiste un forte gradiente di concentrazione del kripton-85 (l'isotopo radioattivo di origine artificiale prodotto negli impianti nucleari) fra i due emisferi terrestri: a causa del rimescolamento convettivo, l'aria del polo nord contiene il 30% di kripton in più rispetto a quella del polo sud. Tale isotopo si presta quindi a essere usato come tracciante ambientale.

CompostiModifica

Come gli altri gas nobili, il kripton era in genere considerato chimicamente inerte. Tuttavia alcuni studi condotti fino dal 1960 hanno scoperto alcuni composti chimici del kripton: sono stati sintetizzati alcuni grammi di KrF2, altri fluoruri e un sale di un ossiacido di kripton. Sono state esaminate anche molecole-ioni ArKr+ o KrH+, e ci sono prove dell'esistenza di composti KrXe o KrXe+.

IsotopiModifica

In natura il kripton è composto di sei isotopi stabili. La firma spettrale del kripton è facilmente riproducibile, con linee molto nette. L'isotopo 81Kr viene prodotto in reazioni nell'atmosfera fra gli altri isotopi del kripton e i raggi cosmici: è radioattivo, con un'emivita di 250 000 anni. Come lo xeno, il kripton è estremamente volatile e molto solubile in acqua; per questo il 81Kr si usa per datare acque sotterranee. Il 85Kr ha emivita di 10,76 anni ed è prodotto dalla fissione dell'uranio e del plutonio: fonti di questo isotopo sono anche le esplosioni atomiche dei test nucleari, i reattori nucleari in funzione e gli impianti di trattamento di combustibile nucleare esaurito.

PrecauzioniModifica

Il kripton è considerato un asfissiante non tossico. Ha un potenziale narcotico sette volte superiore a quello dell'aria atmosferica: se respirato in grandi quantità può perciò indurre narcosi, in modo simile allo stress da immersioni a grandi profondità (narcosi da azoto).

BibliografiaModifica

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