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Krypton

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Cet article concerne l'élément chimique. Pour les autres significations, voirKrypton (homonymie).

Krypton
Image illustrative de l’article Krypton
Lampe à décharge contenant du krypton.
BromeKryptonRubidium
Ar
 Structure cristalline cubique à faces centrée
 
36
Kr
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  
                      
Kr
Xe
Position dans letableau périodique
SymboleKr
NomKrypton
Numéro atomique36
Groupe18
Période4e période
BlocBloc p
Famille d'élémentsGaz noble
Configuration électronique[Ar] 4s2 3d10 4p6
Électrons parniveau d’énergie2, 8, 18, 8
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique83,798 ± 0,002 u[1]
Rayon atomique(calc)(88 pm)
Rayon de covalence116 ± 4 pm[2]
Rayon de van der Waals202 pm
État d’oxydation0
Électronégativité(Pauling)3,00
Oxydeinconnu
Énergies d’ionisation[1]
1re :13,999 61 eV2e :24,359 84 eV
3e :36,950 eV4e :52,5 eV
5e :64,7 eV6e :78,5 eV
7e :111,0 eV8e :125,802 eV
9e :230,85 eV10e :268,2 eV
11e :308 eV12e :350 eV
13e :391 eV14e :447 eV
15e :492 eV16e :541 eV
17e :592 eV18e :641 eV
19e :786 eV20e :833 eV
21e :884 eV22e :937 eV
23e :998 eV24e :1 051 eV
25e :1 151 eV26e :1 205,3 eV
27e :2 928 eV28e :3 070 eV
29e :3 227 eV30e :3 381 eV
Isotopes les plus stables
IsoANPériodeMDEdPD
MeV
[n 1] 78Kr0,35 %stable avec 42neutrons
79Kr{syn.}1,46 jε
β+
?
0,604
79Br
80Kr2,25 %stable avec 44neutrons
81Kr{syn.}
trace
229 000 aε0,28181Br
82Kr11,6 %stable avec 46neutrons
83Kr11,5 %stable avec 47neutrons
84Kr57 %stable avec 48neutrons
85Kr{syn.}10,7 aβ-0,68785Rb
[n 2]86Kr17,3 %stable avec 50neutrons
Propriétés physiques ducorps simple
État ordinaireGaz (non magnétique)
Masse volumique3,733 g·L-1 (°C)[1]
Système cristallinCubique à faces centrées
Couleurincolore
Point de fusion−157,36 °C[1]
Point d’ébullition−153,34 ± 0,10 °C[1]
Enthalpie de fusion1,638 kJ·mol-1
Enthalpie de vaporisation9,08 kJ·mol-1 (1 atm,−153,34 °C)[1]
Température critique−63,67 °C[1]
Volume molaire22,414×10-3 m3·mol-1
Vitesse du son1 120 m·s-1 à20 °C
Chaleur massique248 J·kg-1·K-1
Conductivité thermique9,49×10-3 W·m-1·K-1
Divers
No CAS7439-90-9[3]
No ECHA100.028.271
No CE231-098-5
Précautions
SGH[4]
SGH04 : Gaz sous pression
Attention
H280 etP410+P403
H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur
P410+P403 : Protéger du rayonnement solaire. Stocker dans un endroit bien ventilé.
SIMDUT[5]
A : Gaz comprimé
A,
A : Gaz comprimé
température critique =−63,8 °C

Divulgation à 1,0% selon les critères de classification
Transport[4]
-
Numéro ONU :
1056 : KRYPTON COMPRIMÉ
Classe :
2
Étiquette :
2 : Gaz

Unités duSI &CNTP, sauf indication contraire.
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Lekrypton est l'élément chimique denuméro atomique 36, desymbole Kr. C'est ungaz noble, inodore et incolore, découvert parWilliam Ramsay etMorris Travers le[6] en réalisant unedistillation de l'air liquide. Étymologiquement, le nom de « krypton » dérive dugrec ancienκρυπτός (kryptos) signifiant « caché. »

L'une de ses propriétés physiques, lalongueur d'onde de laraie spectrale orange de l'isotope86Kr, a servi àdéfinir le mètre de 1960 jusqu'en 1983 comme valant 1 650 763,73 fois cette longueur d'onde dans le vide[7].

Isotopes

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Article détaillé :Isotopes du krypton.

Le krypton possède 33isotopes connus, denombre de masse variant de 69 à 101[8] et troisisomères nucléaires. Le krypton naturel est constitué de cinqisotopes stables,80Kr,82Kr,83Kr,84Kr et86Kr et un isotope quasi stable,78Kr mais on soupçonne un d'entre eux,86Kr, d'être légèrement radioactif (avec une demi-vie très supérieure à l'âge de l'univers). On attribue au krypton unemasse atomique standard de 83,798(2)u.

Outre ces isotopes, le krypton possède 27radioisotopes.81Kr est le radioisotope à la demi-vie la plus longue (229 000 années), suivi de85Kr (10,7 ans), de79Kr (35 h) et76Kr (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

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Configuration électronique du krypton : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6, que l'on peut aussi écrire 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.

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

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 diversoxydes etfluorures de krypton, ainsi que d'unsel 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 dufluorohydrure d'argon HArF, auraient également détecté ducyanohydrure de krypton HKrC≡N ainsi que de l'hydrokryptoacétylène HKrC≡CH, qui se dissocieraient dès40 K.

D'une manière générale, il faut recourir à des conditions extrêmes (matrice cryogénique ou jet gazeuxsupersonique) pour observer desmolécules neutres dans lesquelles un atome de krypton est lié à unnon-métal comme l'hydrogène, lecarbone ou lechlore, voire à unmétal de transition tel que lecuivre, l'argent ou l'or.

Utilisation

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

  • Commegaz de remplissage dans leslampes à incandescence.
  • Applications électriques : leslampes 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 et acoustique.
  • Laser : le krypton est utilisé dans certainslasers à excimère, tel que lelaser KrF donnant une radiationultraviolette (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 enphysisorption de gaz pour mesurer la surface spécifique de solide lorsque celle-ci est faible (<10m2/g).
    Tube « néon » fonctionnant au krypton.

Précautions

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Le krypton est considéré comme un gaz asphyxiant non toxique[9]. L’inhalation d’un gaz contenant 50 % de krypton (en volume) et 50 % d’air pourrait causer unenarcose. Néanmoins, ce mélange ne contenant que 10 % d’oxygène, la préoccupation principale serait plutôt le risque d’hypoxie.

Notes et références

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Notes

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  1. Soupçonné de se désintégrer pardouble désintégration β+ en78Se avec une demi-vie supérieure à 1,1×1020 ans.
  2. Soupçonné de se désintégrer par double désintégration β- en86Sr.

Références

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  1. abcdef etg(en) David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,,90e éd., 2804 p., Relié(ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. (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,‎,p. 2832 - 2838(DOI 10.1039/b801115j)
  3. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  4. a etbFicheSigma-Aldrich du composéKrypton ≥99.998%, consultée le 17 août 2018.
  5. « Krypton » dans la base de données de produits chimiquesReptox de laCSST (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,,p. 4.
  7. William B.Penzes, « Time Line for the Definition of the Meter », National Institute of Standards and Technology,(consulté le)
  8. Brookhaven National Laboratory: Meet krypton's newest isotope,101Kr, discover info about krypton's newest isotope,101Kr, discovered in late 2011.
  9. (en)Properties of Krypton

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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