هل تعلم أن حوالي 1 جزء في المليون من الهواء، أو 0.0001% من الغلاف الجوي للأرض، يحتوي على عنصر الكريبتون؟ ومع ذلك، عادة لا يتم تحقيق ذلك بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل خصائصه، فقد ساهم في تطوير الدراسات حول الاندماج النووي. تعرف على ماهيته وخصائصه واستخداماته أدناه.
ما هو الكريبتون أو الكريبتون؟
الكريبتون هو غاز نبيل، على عكس عناصر المجموعة 18 الأخرى، ينبعث ضوء أبيض متوهج عند إثارةه في مجال كهربائي. في الواقع، فهو يصدر ضوءًا أو طيفًا خاصًا به باللون الأخضر المصفر والأحمر البرتقالي. هيكلها الصلب أبيض اللون، ومع ذلك، فهو بشكل عام عديم اللون والطعم والرائحة عندما يكون في حالة غازية. بالإضافة إلى ذلك، فهو أحادي الذرة، مع تفاعل منخفض للغاية وأكثر كثافة بثلاث مرات من الهواء.
رمز الكريبتون
Kr رمز الكريبتون يأتي من الكلمة اليونانية kryptos ، والتي تعني ” مخفي”. ويكتسب الغاز هذا الاسم بسبب وجوده الضئيل للغاية، لدرجة أنه كان يعتبر مخفيًا أو مخفيًا أو مخفيًا. وهذا أيضًا لأنه كان من الصعب عزله.
خصائص الكريبتون
ومن خصائص الكريبتون نميز انخفاض ذوبانه في الماء وكثافته البالغة 2.413 جم/سم3 عند درجة الغليان وصعوبة استقطاب ذراته. وله بنية بلورية مكعبة محورها الوجه، كما هو الحال مع بقية الغازات النبيلة. التحقق من البيانات الأخرى:
- التفاعل الكيميائي : ضروري لتكوين المركبات، 6 نظائر مستقرة و17 نظيرًا مشعًا.
- اللون : عديم اللون في الحالة الغازية، ولكنه أبيض في الحالة الصلبة.
- الانصهار والغليان : يمكن أن يتبلور عند -157 درجة مئوية، على الرغم من أنه يتطلب درجة حرارة قريبة من -273.15 درجة مئوية ليتكثف في الحالة السائلة.
- الحالة : بشكل عام تكون مرحلتها العادية غازية .
- التغيرات : إذا انخفضت درجة الحرارة تتجمع ذراتها ببطء حتى تشكل بلورة بيضاء. ويمكن أيضًا الاحتفاظ بها في شبكات من جزيئات الماء.
- درجة الحرارة : مع درجة حرارة -189.15 درجة مئوية يعرض ضغطًا قدره 1 كيلو باسكال.
- السالبية الكهربية : هو أول غاز نادر يحصل على قيمة السالبية الكهربية على مقياس بولينج.
- الترتيب المغناطيسي : هو diamagnetic.
- النقطة الحرجة : 209.48 ك
- مؤشر الأكسدة : على الرغم من أن ذراته متعادلة، إلا أنه يمكن أن يفقد إلكترونات عن طريق تكوين روابط مع الفلور، وهو العنصر الأكثر سالبية كهربية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للكريبتون
- العدد الذري : 36
- نصف القطر التساهمي (Å) : 230 م
- الحرارة النوعية : 248 جول/(ك-كجم)
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 83.80
- المحتوى الحراري للتبخر : 9,029 كيلوجول/مول
- حالات الأكسدة : لا
- نقطة الانصهار : -157 درجة مئوية (115.79 ك)
- المحتوى الحراري للانصهار : 1,638 كيلوجول/مول
- الصدأ : لم يفعل ذلك
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 8
- نصف القطر الذري (Å) : 88 م
- السالبية الكهربية : 3.00
- الكثافة (جم/مل) : (273 ك) 3,708 كجم/م 3
- نقطة الغليان : -153 درجة مئوية (119.93 كلفن)
- جهد التأين الأول (eV) : 1350.8 كيلوجول/مول
- التكوين الإلكتروني : [Ar]3d 10 4s 2 4p 6
- سرعة الصوت : 1120 م/ث عند 293.15 ك
أصل الكريبتون
اكتشفه الكيميائي السير ويليام رامزي، مع مساعده موريس دبليو ترافرز، في 30 مايو 1898. قام هذان الشخصان البريطانيان بتسييل الهواء ثم قاما بالتقطير التجزيئي. وبهذه الطريقة، ومن خلال تسخين الهواء السائل بشكل مفرط وتبخير معظم العينة، حصلوا على خصائص الغاز المعني.
ما هي استخدامات الكريبتون؟
وهناك العديد من التطبيقات، فمثلا يستخدم في الأجهزة أو الأجهزة المصنعة للإضاءة مثل مصابيح الفلاش عالية السرعة. وبالمثل، يتم استخدام ضوءه الأبيض داخل أنابيب الغاز لإنشاء تأثير النيون. ولاحظ استخدامات أخرى لهذا الغاز:
- يُستخدم الضوء الأبيض المنبعث من العنصر الكيميائي الكريبتون في المطارات كمضات فورية لمدارج الطائرات.
- يتم إضافته إلى مصابيح الفلورسنت الأرجون لزيادة عمرها الافتراضي وزيادة سطوعها وتكلفتها.
- في أجهزة العرض عالية الوضوح لعروض الضوء أو الليزر.
- يتم استخدامه في تصنيع أشعة الليزر فوق البنفسجية للجراحة الطبية والطباعة الحجرية الضوئية وأبحاث الاندماج النووي وتعديل المركبات الصلبة والتصنيع الدقيق للمواد.
- وفي الطب مثل التخدير، وكاشف شذوذ القلب، والتصوير بالرنين المغناطيسي، وامتصاص الأشعة السينية.
من أين يأتي الكريبتون؟
وهو غاز موجود في الغلاف الجوي للأرض ولا يمكن الهروب منه بسبب مجال الجاذبية. بالإضافة إلى ذلك فهو يتواجد بين الغازات البركانية والسخانات والينابيع الساخنة ورواسب الغاز الطبيعي وبعض المعادن ولكن بكميات قليلة. يتم استخلاصه من الهواء عن طريق التسييل والتقطير التجزيئي. هناك طريقة أخرى تتضمن الاندماج النووي لليورانيوم والبلوتونيوم.
وفي الختام، فإن الكريبتون معروف بطيف الألوان الأخضر المثير للاهتمام، على الرغم من أنه عنصر كيميائي غازي، أي أنه عديم اللون والرائحة والطعم. بالإضافة إلى ذلك، فهو قليل التفاعل، وكثافته أكبر بثلاث مرات من كثافة الهواء، ومظهره أبيض في الحالة الصلبة.