Krypton

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Krypton
BromeKryptonRubidium
Ar
   
 
36
Kr
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Kr
Xe
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Krypton, Kr, 36
Série chimique Gaz rare
Groupe, période, bloc 18 (VIIIA), 4, p
Masse volumique 3,733 g·l-1 (°C)[1]
Couleur incolore
No CAS 7439-90-9 [2]
No EINECS 231-098-5
Propriétés atomiques
Masse atomique 83,798 ± 0,002 u[1]
Rayon atomique (calc) (88 pm)
Rayon de covalence 116 ± 4 pm [3]
Rayon de van der Waals 202 pm
Configuration électronique [Ar] 3d10 4s2 4p6
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 8
État(s) d’oxydation 0
Oxyde inconnu
Structure cristalline Cubique à faces centrées
Propriétés physiques
État ordinaire Gaz (non magnétique)
Point de fusion -157,36 °C [1]
Point d’ébullition -153,34 ± 0,10 °C [1]
Énergie de fusion 1,638 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 9,08 kJ·mol-1 (1 atm, −153,34 °C)[1]
Température critique −63,67 °C [1]
Volume molaire 22,414×10-3 m3·mol-1
Vitesse du son 1 120 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 3,00
Chaleur massique 248 J·kg-1·K-1
Conductivité thermique 9,49×10-3 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[1]
1re : 13,99961 eV 2e : 24,35984 eV
3e : 36,950 eV 4e : 52,5 eV
5e : 64,7 eV 6e : 78,5 eV
7e : 111,0 eV 8e : 125,802 eV
9e : 230,85 eV 10e : 268,2 eV
11e : 308 eV 12e : 350 eV
13e : 391 eV 14e : 447 eV
15e : 492 eV 16e : 541 eV
17e : 592 eV 18e : 641 eV
19e : 786 eV 20e : 833 eV
21e : 884 eV 22e : 937 eV
23e : 998 eV 24e : 1 051 eV
25e : 1 151 eV 26e : 1 205,3 eV
27e : 2 928 eV 28e : 3 070 eV
29e : 3 227 eV 30e : 3 381 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
78Kr 0,35 % 230×1018 a ? 78Se
79Kr {syn.} 1,46 j ε
β+
?
0,604
79Br
80Kr 2,25 % stable avec 44 neutrons
81Kr {syn.} 229 000 a ε 0,281 81Br
82Kr 11,6 % stable avec 46 neutrons
83Kr 11,5 % stable avec 47 neutrons
84Kr 57 % stable avec 48 neutrons
85Kr {syn.} 10,7 a β- 0,687 85Rb
86Kr 17,3 % stable avec 50 neutrons
Précautions
Directive 67/548/EEC[4]


SIMDUT[5]
A : Gaz comprimé
A,
SGH[4]
SGH04 : Gaz
Attention
H280, P403, P410,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le krypton est un élément chimique, de symbole Kr et de numéro atomique 36. Il s'agit d'un gaz noble, inodore et incolore, découvert par Sir William Ramsay et Morris William Travers le 30 mai 1898[6] en réalisant une distillation de l'air liquide. Étymologiquement, le nom de « krypton » dérive du grec ancien κρυπτός (kryptos) signifiant « caché ».

L'une de ses propriétés physiques, la transition entre les niveaux 2p10 et 5d5, a servi à définir le mètre jusqu'en 1983 comme valant 1 650 763,73 fois la longueur d'onde dans le vide de la raie spectrale orange de l'isotope 86Kr.

Isotopes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Isotopes du krypton.

Le krypton possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant de 69 à 101[7] et trois isomères nucléaires. Le krypton naturel est constitué de six isotopes stables, 78Kr, 80Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr et 86Kr mais on soupçonne deux d'entre eux, 78Kr et 86Kr, d'être légèrement radioactifs (avec des demi-vies très supérieures à l'âge de l'univers). On attribue au krypton une masse atomique standard de 83,798(2) u

Outre ces isotopes, le krypton possède 27 radioisotopes. 81Kr est le radioisotope à la demi-vie la plus longue (229 000 années), suivi de 85Kr (10,7 ans), de 79Kr (35 h) et 76Kr (14,8 h). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 5 heures, et la plupart d'entre eux inférieure à une minute.

Chimie du krypton[modifier | modifier le code]

Configuration électronique du krypton : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

Le krypton est le plus léger des gaz nobles pour lequel on a pu isoler au moins un composé covalent, en l'occurrence le difluorure de krypton KrF2, synthétisé pour la première fois en 1963 dans la foulée des travaux sur le xénon.

D'autres composés, dans lesquels un atome de krypton est lié à un atome d'azote pour les uns et à un atome d'oxygène pour les autres, ont également été publiés, mais ils ne sont stables qu'en dessous de -60 °C pour les premiers et -90 °C pour les seconds. Certains résultats font ainsi état de la synthèse de divers oxydes et fluorures de krypton, ainsi que d'un sel d'oxoacide de krypton (à l'instar de la chimie du xénon). Des études sur les ions moléculaires ArKr+ et KrH+ ont eu lieu, et les espèces KrXe et KrXe+ ont été observées.

Les équipes de l'Université d'Helsinki, à l'origine de la détection du fluorohydrure d'argon HArF, auraient également détecté du cyanohydrure de krypton HKrC≡N ainsi que de l'hydrokryptoacétylène HKrC≡CH, qui se dissocieraient dès 40 K.

D'une manière générale, il faut recourir à des conditions extrêmes (matrice cryogénique ou jet gazeux supersonique) pour observer des molécules neutres dans lesquelles un atome de krypton est lié à un non-métal comme l'hydrogène, le carbone ou le chlore, voire à un métal de transition tel que le cuivre, l'argent ou l'or.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Du fait de son prix élevé, il est assez peu utilisé. L'utilisation de l'argon lui est souvent préférée, en particulier pour certaines soudures, car c'est un gaz inerte nettement moins cher.

  • Comme gaz de remplissage dans les lampes à incandescence.
  • Applications électriques : les lampes au krypton produisent une lumière de haute intensité avec une longue durée de vie.
  • Double vitrage : le krypton est utilisé avec l’argon en remplissage pour augmenter l'isolation thermique.
  • Laser : le krypton est utilisé dans certains lasers à excimère, tel que le laser KrF donnant une radiation ultraviolette (248 nm).
  • En médecine, le krypton 81 métastable est utilisé pour effectuer des scintigraphies pulmonaires de ventilation. Il est utilisé comme un aérosol.
  • Plus précis que l'azote, il est utilisé en physisorption de gaz pour mesurer la surface spécifique de solide lorsque celle-ci est faible (<10m²/g).
Tube "néon" fonctionnant au krypton.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e, f et g (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,‎ 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  4. a et b SIGMA-ALDRICH
  5. « Krypton » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  6. (de) Leopold Gmelin, Noble gases : helium, neon, argon, krypton, xenon, radon. Main volume, Verlag Chemie,‎ 1926, p. 4
  7. Brookhaven National Laboratory: Meet krypton's newest isotope, 101Kr, discover info about krypton's newest isotope, 101Kr, discovered in late 2011.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés