هيكل كريبتون وخصائصه: 31 حقائق سريعة


الكريبتون هو غاز نبيل أحادي الجزيء وهو مادة خاملة كيميائيًا. دعونا نناقش بعض الحقائق المهمة حول هيكل الكريبتون بالتفصيل.

يحتوي الكريبتون الصلب على بنية بلورية مركزية للوجه. يذوب في الماء وأيضًا مشعة في الطبيعة. إنه أقل تفاعلًا نظرًا لمداراته 4 و 4 p المملوءة. Kr هو هش وغير إلكتروليت أيضًا ولا يمكنه توصيل الكهرباء أو الحرارة.

دعونا نحصل على فكرة واضحة ومفصلة عن الهيكل وبعض الخصائص الهامة للكريبتون.

كيفية رسم هيكل الكريبتون؟

الكريبتون مركب غازي أحادي الجزيء. دعونا نستكشف بنية الكريبتون.

تحتوي بنية الكريبتون على 36 عددًا من البروتونات ، مع 48 نيوترونًا. تشكل كل من هذه البروتونات والنيوترونات النواة الموجبة الشحنة ، وهي مركز أي ذرة. لكي تصبح محايدًا كهربائيًا ، يدور 36 إلكترونًا حول النواة في مدارات مختلفة.

تمتلئ الإلكترونات في مدارات مختلفة من طاقة منخفضة إلى طاقة أعلى وفقًا لمبدأ استبعاد باولي ، وقاعدة تعدد Hund ومبدأ Aufbau. تنص هذه القواعد على أن المدار s و p و d و f يمكن أن يستوعب 2 و 6 و 10 و 14 إلكترونًا على التوالي. لذلك ، يصبح تكوين الإلكترون لـ Kr هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

هيكل الكريبتون
هيكل الكريبتون.
الصورة الائتمان:
ويكيميديا ​​كومنز.

شكل هيكل الكريبتون

يتبع معظم الغازات النبيلة نفس النمط الهيكلي تقريبًا ولا يعد الكريبتون استثناءً. دعونا نتحدث عنها.

الكريبتون له شكل أبيض وبلوري. بلورة Kr هي نوع مكعّب متمركز على الوجه وهو خاصية هيكلية شائعة لمعظم الغازات النبيلة (باستثناء الهيليوم). يتم تقديم الكريبتون كجزيء غازي تحت درجة حرارة الغرفة. يتم إنتاجه من انشطار اليورانيوم.

الكريبتون هو غاز غير نشط بشكل عام ولكنه يمكن أن يتفاعل مع الفلور الغازي عالي التفاعل ويشكل فلوريد الكريبتون (KrF2) وهو خطي بزاوية رابطة 1800.

الشكل البلوري لكريبتون.
الصورة الائتمان:
ويكيميديا ​​كومنز.

الرسم الرسمي لهيكل الكريبتون

يمكن حساب الشحنة الرسمية فقط في الجزيء المترابط تساهميًا لتحديد البنية الأكثر استقرارًا. دعونا نحسب باستخدام الصيغة التالية.

الشحنة الرسمية للكريبتون هي = {العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ - عدد الإلكترونات المتبقية على أنها غير مرتبطة - (عدد الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة / 2)}. كونه مركبًا أحادي الجزيء ، لا يمكن حساب عدد الإلكترونات الرابطة وكذلك غير المترابطة للذرة.

نظرًا لأن حساب الرسوم الرسمية غير ممكن بالنسبة للكريبتون ، فقد تظهر في شكل واحد فقط. إذا كان Kr يمكن أن يشكل رابطة مع أي ذرة أخرى (KrF2) بعد ذلك ، يمكن حساب الرسوم الرسمية ويمكن أيضًا تحديد الهيكل الأكثر استقرارًا.

صدى هيكل الكريبتون

الرنين هو عدم تمركز سحابة الإلكترون لتثبيت الجزيء. دعونا نشرح هيكل الرنين للكريبتون.

هيكل الرنين للكريبتون غير ممكن لأنه غاز نبيل أحادي الجزيء. لا يمكن رسم بنية الرنين إلا للجزيء المترابط تساهميًا ، من أجل إلغاء تمركز سحابة الإلكترون. لا توجد فرصة لمشاركة سحابة الإلكترون لأن Kr ليس مرتبطًا بأي ذرات أخرى.

ليس لدى Kr أي مجال لمشاركة غلاف التكافؤ أو الإلكترونات غير المترابطة مع أي ذرة أخرى ولا يمكنه قبول أزواج الإلكترونات من أي ذرة لأنها موجودة كجزيء واحد.

زاوية هيكل الكريبتون

الزاوية أو زاوية الرابطة هي الزاوية المتكونة بين الذرة المركزية واثنين من بدائلها. دعونا نستكشف زاوية الرابطة في الكريبتون.

ليس لبنية الكريبتون أي زاوية لأنها لا تشكل أي رابطة مع أي ذرات أخرى. لا وجود لأي ذرة في Kr لأنها ذرة غازية. إذا شارك Kr في تكوين الرابطة بأي ذرة ، فيمكن تحديد زاوية الرابطة.

قاعدة الثمانية هيكل الكريبتون

القاعدة الثمانية لها نفس عدد إلكترونات غلاف التكافؤ مثل أقرب غاز نبيل من تلك الذرة. دعونا نناقش القاعدة الثمانية لـ Kr في المقطع التالي.

يتبع الكريبتون قاعدة الثمانيات بطريقة مختلفة-

  1. الكريبتون هو نفسه غاز نبيل وله تكوين إلكترون قشرة كامل من 4 ثوان2 4p6.
  2. تنطبق قاعدة الثماني على أي جزيء تساهمي للتحقق مما إذا كانت قاعدة الثمانيات مستوفاة أم لا لجميع الذرات الموجودة في الجزيء لأن قاعدة الثمانيات المرضية تعطي ثباتًا إضافيًا للجزيء.
  3. بعد تلبية قاعدة الثمانيات ، يستقر الجزيء. يمكن للذرة أن تحقق التكوين الإلكتروني الكامل للقشرة ولديها ميل ضئيل للمشاركة في أي تفاعل.
  4. لذلك يعتبر Kr غاز خامل أو نبيل لأنه يحقق تكوين إلكترون 4s2 4p6.

أزواج الكريبتون هيكل وحيد

لا تشارك الأزواج المنفردة أو الإلكترونات غير المترابطة في تكوين الروابط مع الذرات الأخرى. دعونا نشرح أزواج الكريبتون المنفردة.

في الكريبتون ، تتصرف جميع إلكترونات غلاف التكافؤ كأزواج وحيدة أو إلكترونات غير مرتبطة. صيغة حساب الإلكترون غير المترابط هو = {العدد الإجمالي لإلكترون التكافؤ - عدد الإلكترونات المرتبطة.} نظرًا لعدم وجود إلكترونات مرتبطة بالكريبتون ، فإن الإلكترونات المرتبطة بها تساوي صفرًا لـ Kr بسبب عدم وجود أي رابطة.

ينطبق التفسير أعلاه على جميع ذرات الغازات النبيلة وكذلك أي ذرة مفردة لأنها غير مرتبطة من خلال أي روابط مع ذرات أخرى. لذلك ، فإن عدد الإلكترونات الرابطة هو صفر.

كريبتون فالنس إلكترونات

يتم تعريف معظم إلكترونات الغلاف الخارجي الأكثر تفاعلًا بشكل فضفاض على أنها إلكترونات التكافؤ. دعونا نتحدث عن إلكترونات التكافؤ في الكريبتون.

يحتوي الكريبتون على ثمانية إلكترونات تكافؤ. تنتمي إلكترونات التكافؤ هذه إلى إلكترونات 4s و 4p و n = 4 هي غلاف التكافؤ للكريبتون. Kr لديه مدارات 4s و 4 p ممتلئة بالكامل. لذلك ، فهو أقل تفاعلًا بكثير.

تظهر هذه الذرات تفاعلية عالية مع نقص واحد أو أكثر من إلكترون واحد. يمكنهم قبول أو التبرع بالإلكترونات لتحقيق استقرار غلاف الإلكترون المملوء بالكامل والذي يتم ملاحظته في الغازات النبيلة للغاز النبيل.

تهجين الكريبتون

يحدث التهجين بين مداريين ذريين لتحقيق قدر أكبر من الاستقرار. دعونا نناقش بالتفصيل في الفقرة التالية.

تهجين الكريبتون غير ممكن لأنه عنصر واحد ولتهجين الحد الأدنى من المدارات الذرية مطلوبة. لذلك ، لا ينطبق مصطلح التهجين على عنصر واحد.

يمكن أن يكون التهجين مناسبًا فقط لأي جزيء وليس لأي ذرة واحدة. Kr ليس جزيء هو ذرة واحدة. وبالتالي ليس لديها تهجين.

ذوبان الكريبتون

الذوبان ، وهو مصطلح يعتمد على درجة الحرارة ، لأي مادة هو القدرة على الذوبان في أي مذيب. دعونا نشرح عن قابلية ذوبان الكريبتون.

يذوب الكريبتون في الماء كما هو قدم كغاز عنصري. تعتمد قابلية ذوبان Kr في الماء على الضغط الجزئي للغاز الموجود فوق سطح المذيب. يذوب Kr في الماء بسبب تفاعل ثنائي القطب الناجم عن ثنائي القطب بين الماء والكريبتون.

يزداد هذا التفاعل الناجم عن ثنائي القطب مع زيادة الكتلة المولية للغاز النبيل. وبالتالي ، تزداد القابلية للذوبان أيضًا في نزول مجموعة الجدول الدوري ويتبع ذوبان الماء بين الغاز النبيل هذا الترتيب Ar <Kr <Xe.

يستخدم الكريبتون

الكريبتون هو غاز نبيل أساسي للغاية. استخداماته مكتوبة أدناه-

  • يستخدم Kr كغاز تعبئة في مصابيح الفلورسنت لغرض توفير الطاقة.
  • له استخدام كبير في التصوير عالي السرعة في بعض مصابيح الفلاش.
  • نظرًا للتفاعل العالي فيما يتعلق بالغازات النبيلة الأخرى ، يمكن أن يتفاعل Kr مع الفلور لتكوين كريبتون ديفلوريد.

هل الكريبتون إلكتروليت قوي؟

يتم تعريف الإلكتروليتات على أنها تلك التي يمكن أن تتأين في محلول مائي ويمكنها توصيل الكهرباء. دعونا نناقش بالتفصيل حول هذا الموضوع.

الكريبتون ليس إلكتروليتًا قويًا لأنه مادة غازية غير معدنية. لذلك فهي ليست موصلة جيدة للحرارة أو الكهرباء وتعتبر عازلاً.

لماذا الكريبتون ليس منحل بالكهرباء قوي؟

لمعرفة المزيد عن الإلكتروليت ، دعنا نتبع المقطع أدناه.

Kr ليس إلكتروليتًا قويًا بل يعتبر عازلًا. الغازات ليست بالكهرباء بسبب كثافتها المنخفضة للغاية والمسافة الأكبر نسبيًا بين الجزيئات فيما يتعلق بالصلب والسوائل.

كيف الكريبتون ليس بالكهرباء قوي؟

نظرًا لوجود بعض الخصائص الخاصة ، فإن Kr ليس إلكتروليتًا قويًا. دعونا نستكشف هذا.

الكريبتون ليس منحل بالكهرباء قويًا لأن المادة الغازية لا يمكن أن تتأين عندما تذوب في الماء بسبب وجود مسافة أكبر بين الذرات أو الجزيئات.

هل الكريبتون حامضي أم أساسي؟

يمكن للحمض أن يقبل أزواج الإلكترونات في مداره الشاغر سواء كانت القاعدة تتبرع بأزواج إلكترونية من مدارها الممتلئ إلى أي مدار شاغر. دعونا نشرح هذا بالتفصيل.

الكريبتون ليس حامضًا ولا قاعدة ، إنه مادة محايدة. لقد ملأت الإلكترونات 4s و 4 p والمدارات 4d و 4 f الخالية. لذلك ، يمكنها التبرع وكذلك قبول أزواج الإلكترون. بسبب ملء المدارات الثمانية ، لا ينوي Kr التبرع بالإلكترونات وقبولها ويتصرف كمادة خاملة.

لماذا وكيف أن الكريبتون ليس حامضيًا ولا أساسيًا؟

لا يحتوي أي من الكريبتون على خاصية القاعدة ولا أي حمض. دعونا نتحدث عن هذا في الفقرة التالية.

الكريبتون ليس حمضيًا ولا أساسيًا لأنه أكثر من مادة محايدة أو مذبذب لأنه يحتوي على مدارات 4 و 4 p ممتلئة والتي يمكن بسهولة التبرع بالإلكترونات لأي حمض لويس. من ناحية أخرى ، لديها مدارات 4d و 4 f شاغرة حيث يمكن قبول الإلكترونات من أي قاعدة لويس.

هل الكريبتون قطبي أم غير قطبي؟

تعتمد القطبية على شكل وتوزيع السحابة الإلكترونية. دعونا نشرح ذلك.

الكريبتون عنصر غازي غير قطبي. لا يُظهر قطبية لأن سحابة الإلكترون Kr موزعة بشكل موحد حولها. لم يحدث تشويه.

لماذا وكيف الكريبتون مركب غير قطبي؟

تكون المركبات المتماثلة دائمًا غير قطبية. دعونا نجري مناقشة حول هذا الموضوع.

الكريبتون غير قطبي لأنه مركب غازي أحادي الجزيء. لم يتم تشويه سحابة الإلكترون بسبب عدم وجود ذرة أخرى. إذا تحدثنا عن أي مركب من الكريبتون مثل KrF2 ، فإنه يظهر قطبية حيث تتحول سحابة الإلكترون لـ Kr نحو الفلور بسبب قدرته الكهربية الأكبر.

هل الكريبتون خطي؟

لمعرفة المزيد عن هذا ، يجب علينا ركز على الحقيقة أنه سواء كان Kr مرتبطًا بأي ذرة أخرى أم لا. دعونا نتحدث عن هذا.

الكريبتون ليس مركبًا خطيًا لأنه مركب غازي أحادي الجزيء. لا يمكن أن يكون خطيًا أو رباعي السطوح أو TBP أو ثماني السطوح. إنه جزيء كروي.

لماذا وكيف الكريبتون ليس خطي؟

لا يمكن تشكيل المركب الخطي إلا إذا كانت جميع الذرات موجهة في خط مستقيم مع بعضها البعض. دعونا نشرح ذلك.

الكريبتون موجود كذرة واحدة. لا يتم إرفاقه بأي ذرة (ذرات) أخرى من خلال الروابط التساهمية. لكي تكون خطيًا (لرسم خط مستقيم) يجب أن توجد ذرتان على الأقل. لذلك ، فهي كروية الشكل وليست خطية.

هل الكريبتون مغناطيسي؟

لا يمكن إظهار السلوك المغناطيسي إلا في حالة وجود أي إلكترون غير مزدوج في تلك الذرة. دعونا نعطي تفسيرا لذلك.

الكريبتون ليس مغناطيسيًا لأنه يحتوي على مدارات 4 و 4 p ممتلئة بالكامل. لا توجد إلكترونات غير مزاوجة يمكنها إظهار المغناطيسية.

لماذا وكيف لا يكون Kr غير مغناطيسي؟

تظهر البارامغناطيسية بسبب وجود إلكترونات غير متزاوجة وإذا لم يكن للذرة إلكترونات غير متزاوجة ، فستكون مغناطيسية. دعونا نستكشفها.

الكريبتون ليس مركبًا مغناطيسيًا لأن كل إلكتروناته مقترنة في غلاف التكافؤ (ن = 4). نظرًا لعدم وجود أي إلكترون غير مزدوج ، فإنه يظهر طبيعة مغناطيسية.

هل الكريبتون معدني أم غير معدني؟

إلى تعرف ما إذا كان Kr معدن أو غير المعدنية ، يجب مسح خصائص المعادن واللافلزات. دعونا نشرح ذلك.

Kr مادة غير معدنية لأنه مركب غاز نبيل. لا يمكن أن يكون الغاز النبيل مادة معدنية. لذلك ، فإن الكريبتون ليس معدنًا.

لماذا وكيف يعتبر Kr غير معدني؟

توجد بعض الاختلافات بين خصائص المعدن واللافلزات والسبب في كون Kr غير معدني موصوف أدناه.

الكريبتون غير فلزي لأن اللافلزات تحتوي عمومًا على 4-8 عدد من الإلكترونات في غلاف التكافؤ ، وللكريبتون ثمانية إلكترونات في غلافه n = 4. تحتوي المعادن على 1-3 عدد من الإلكترونات في غلافها الخارجي. لذلك ، فإن Kr هو بالتأكيد غير معدني.

هل الكريبتون هش؟

يمكن كسر المادة الهشة بسهولة بعد الضغط عليها. دعونا نتحدث عن هذا بالتفصيل.

الكريبتون هش للغاية ومركب غير مطيل. عندما يتم تجميد Kr الغازي ، يصبح مركبًا بلوريًا وهشًا.

لماذا وكيف الكريبتون هش؟

الكسور المركبة الهشة مع القليل من التشوه المرن وبدون تشوه كبير في البلاستيك. دعونا نناقشها بعمق.

الكريبتون هش بطبيعته لأنه لا يستطيع تحمل الكثير من الإجهاد في حالته البلورية الصلبة ويتحلل بسهولة.

هل الكريبتون أخف من الفولاذ؟

لمعرفة المزيد عن هذا ، يجب إزالة الاختلاف الأساسي بين الكريبتون والصلب. دعونا نجري مناقشة حول هذا الموضوع.

بالتأكيد الكريبتون أخف من الفولاذ. الصلب عبارة عن سبيكة مكونة من الحديد وكمية قليلة من الكربون. بسبب وجود مادة معدنية ، فهو صعب بطبيعته.

لماذا وكيف Kr أخف من الفولاذ؟

السبب الرئيسي وراء ذلك هو أن سبيكة المعدن تكون دائمًا أثقل من مادة غير معدنية.

يعتبر Kr أخف من الفولاذ لأنه مادة غير معدنية وهي أخف من المعدن بسبب عدم وجود روابط كيميائية قوية. هذه الروابط قوية بسبب وجود عدد كبير من الإلكترونات الحرة. لذلك ، لا يمكن أن يكون الغاز مرنًا أيضًا.

 هل الكريبتون مشع؟

المواد المشعة هي أولئك الذين لديهم نوى غير مستقرة للغاية ويحدث الإشعاع الذري من نواتهم. دعونا نشرح ذلك.

الكريبتون عنصر مشع. يتم إنتاجه من عملية انشطار اليورانيوم. من بين جميع نظائرها الـ 32 (من الكتلة العددية 69-101) ، 25 من النظائر المشعة.

لماذا وكيف Kr هو عنصر مشع؟

يعتبر أن Kr ينبعث أشعة جاما أو الأشعة السينية من نواته. دعونا نستكشفها بالتفصيل.

الكريبتون مشع لأنه يحتوي على نواة غير مستقرة ويصدر إشعاعًا. يتكون Kr من نواة اليورانيوم التي تتسبب في مزيد من الاضمحلال الإشعاعي وتشكل نوى مستقرة نسبيًا.

في الختام

الكريبتون هو غاز نبيل مع تفاعل أقل بكثير. على الرغم من أنها تسبب بعض المخاطر بسبب طبيعتها الإشعاعية ، إلا أن لها بعض الاستخدامات المهمة في حياتنا.

أديتي روي

مرحبًا ، أنا Aditi Ray ، شركة كيمياء صغيرة ومتوسطة الحجم على هذه المنصة. لقد أكملت تخرجي في الكيمياء من جامعة كلكتا وبعد التخرج من جامعة تكنو إنديا مع تخصص في الكيمياء غير العضوية. أنا سعيد جدًا لكوني جزءًا من عائلة Lambdageeks وأود أن أشرح الموضوع بطريقة مبسطة. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

آخر المقالات

رابط إلى 11 مثال رد فعل من الدرجة الأولى: تفسيرات مفصلة

11 مثال رد فعل من الدرجة الأولى: تفسيرات مفصلة

يعتمد تفاعل الدرجة الأولى خطيًا على تركيز المادة المتفاعلة لمتفاعل واحد فقط. في هذه المقالة ، "مثال رد الفعل من الدرجة الأولى" ، أنواع مختلفة من الأمثلة مع تفاصيل ...