El criptón es un gas noble unimolecular que es una sustancia químicamente inerte. Analicemos en detalle algunos hechos importantes sobre la estructura del criptón.
El criptón sólido tiene una estructura cristalográfica centrada en las caras. Se disuelve en agua y también es de naturaleza radiactiva. Es mucho menos reactivo debido a sus orbitales 4s y 4p completamente llenos. Kr es un electrolito frágil y también que no puede conducir la electricidad o el calor.
Tengamos una idea clara y detallada sobre la estructura y algunas propiedades importantes del criptón.
¿Cómo dibujar la estructura de criptón?
El criptón es un compuesto gaseoso unimolecular. Exploremos sobre la estructura del criptón.
La estructura de Krypton contiene 36 números de protones, con 48 neutrones. Tanto estos protones como los neutrones forman el núcleo cargado positivamente, el centro de cualquier átomo. Para volverse eléctricamente neutro, 36 electrones giran alrededor del núcleo en diferentes órbitas.
Los electrones se llenan en diferentes orbitales de menor energía a mayor energía obedeciendo el principio de exclusión de Pauli, la regla de multiplicidad de Hund y el principio de Aufbau. Estas reglas establecen que los orbitales s, p, d y f pueden acomodar 2, 6, 10 y 14 electrones respectivamente. Por lo tanto, la configuración electrónica de Kr se convierte en 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.
Crédito de la imagen: Wikimedia Commons.
Forma de la estructura de criptón
La mayor parte del gas noble obedece casi al mismo patrón estructural y el criptón no es una excepción. Hablemos de ello.
Krypton tiene forma blanca y cristalina. El cristal de Kr es de tipo cúbico centrado en las caras, que es una propiedad estructural común de la mayoría de los gases nobles (excepto el helio). El criptón se presenta como una molécula gaseosa a temperatura ambiente. Se produce a partir de la fisión del uranio.
El criptón es generalmente un gas no reactivo, pero puede reaccionar con flúor gaseoso altamente reactivo y formar fluoruro de criptón (KrF2) que es lineal con un ángulo de enlace de 1800.
Crédito de la imagen: Wikimedia Commons.
Carga formal de la estructura de Krypton
La carga formal se puede calcular solo en moléculas unidas covalentemente para determinar la estructura más estable. Calculemos usando la siguiente fórmula.
La carga formal del criptón es = {Número total de electrones de valencia – número de electrones que permanecen como no enlazados – (número de electrones involucrados en la formación de enlaces/2)}. Al ser un compuesto unimolecular, el número de electrones enlazantes y no enlazantes no se puede calcular para un átomo.
Como el cálculo de la carga formal no es posible para el criptón, solo puede aparecer en una forma. Si Kr puede formar enlace con cualquier otro átomo (KrF2) entonces, se puede calcular la carga formal y también se puede determinar la estructura más estable.
Resonancia de la estructura de criptón
La resonancia es la deslocalización de la nube de electrones para estabilizar la molécula. Expliquemos la estructura de resonancia del criptón.
La estructura de resonancia del criptón no es posible ya que es un gas noble unimolecular. La estructura de resonancia solo se puede dibujar para la molécula unida covalentemente, para la deslocalización de la nube de electrones. No hay posibilidad de compartir la nube de electrones ya que Kr no está unido a ningún otro átomo.
Ni el Kr tiene alcance para compartir su capa de valencia o electrones no enlazantes con ningún otro átomo ni puede aceptar pares de electrones de cualquier átomo, ya que está presente como una sola molécula.
Ángulo de estructura de criptón
Ángulo o ángulo de enlace es el ángulo que se forma entre el átomo central y dos de sus sustituyentes. Exploremos el ángulo de enlace en kriptón.
La estructura de Krypton no tiene ningún ángulo porque no forma ningún enlace con ningún otro átomo. No existe ningún átomo en Kr porque es un átomo gaseoso. Si Kr participa en la formación de enlaces con cualquier átomo, entonces se puede determinar el ángulo de enlace.
Regla del octeto de la estructura de Krypton
La regla del octeto es tener el mismo número de electrones de la capa de valencia que el gas noble más cercano a ese átomo. Analicemos la regla del octeto de Kr en la siguiente estrofa.
Krypton obedece la regla del octeto de una manera diferente:
- Krypton es en sí mismo un gas noble y tiene una configuración electrónica de capa completa de 4s2 4p6.
- La regla del octeto es aplicable para cualquier molécula covalente para verificar si la regla del octeto se cumple o no para todos los átomos presentes en la molécula porque cumplir la regla del octeto le da una estabilidad adicional a la molécula.
- Después de satisfacer la regla del octeto, la molécula se estabiliza. El átomo puede alcanzar la configuración electrónica de capa completa y tiene poca tendencia a participar en cualquier reacción.
- Por lo tanto, Kr se considera un gas inerte o noble, ya que alcanza la configuración electrónica 4s2 4p6.
Pares solitarios de la estructura de Krypton
Los pares solitarios o electrones no enlazantes no participan en la formación de enlaces con otros átomos. Expliquemos los pares solitarios de criptón.
En Krypton, todos los electrones de la capa de valencia se comportan como pares solitarios o electrones no enlazantes. Fórmula de cálculo de El electrón no enlazado es = {Número total de electrones de valencia – número de electrones enlazados.} Como el criptón no tiene electrones enlazados, por lo tanto, los electrones enlazados son cero para Kr debido a la ausencia de cualquier enlace.
La explicación anterior se aplica a todos los átomos de gases nobles, así como a cualquier átomo individual, ya que no están unidos a través de ningún enlace con otros átomos. Por lo tanto, el número de electrones de enlace es cero.
Electrones de valencia de criptón
Los electrones más externos de la capa exterior más reactivos y sueltos se definen como electrones de valencia. Hablemos de los electrones de valencia del criptón.
Krypton tiene un total de ocho electrones de valencia. Estos electrones de valencia pertenecen a los electrones 4s y 4p y n=4 es la capa de valencia del criptón. Kr tiene orbitales 4s y 4p completamente llenos. Por lo tanto, es mucho menos reactivo.
Aquellos átomos muestran una alta reactividad que tiene escasez de uno o más de un electrón. Pueden aceptar o donar electrones para lograr la estabilidad de la capa de electrones completamente llena que se observa en el gas noble de gas noble.
Hibridación de criptón
La hibridación se produce entre dos orbitales atómicos para lograr una mayor estabilidad. Vamos a discutir en detalle en el siguiente párrafo.
La hibridación de criptón no es posible porque es un solo elemento y para la hibridación se requieren un mínimo de dos orbitales atómicos. Por lo tanto, el término de hibridación no es aplicable para un solo elemento.
La hibridación solo puede ser apropiada para cualquier molécula, no para un solo átomo. Kr no es una molécula es un solo átomo. Por lo tanto, no tiene hibridación.
Solubilidad de criptón
La solubilidad, un término dependiente de la temperatura, de cualquier sustancia es la capacidad de disolverse en cualquier solvente. Expliquemos sobre la solubilidad del criptón.
El criptón se disuelve en agua tal cual presentado como un gas elemental. La solubilidad del Kr en agua depende de la presión parcial del gas presente sobre la superficie del solvente. Kr se disuelve en agua debido a la interacción dipolo inducida por dipolo entre el agua y el criptón.
Esta interacción dipolo inducida por dipolo aumenta con el aumento de la masa molar del gas noble. Así, la solubilidad también aumenta descendiendo en el grupo de la tabla periódica y la solubilidad del agua entre los gases nobles sigue este orden Ar< Kr< Xe.
Usos del criptón
El criptón es un gas noble muy esencial. Los usos de la misma están escritos a continuación-
- Kr se utiliza como gas de relleno en luces fluorescentes con fines de ahorro de energía.
- Tiene un uso significativo en fotografía de alta velocidad en algunas lámparas de flash.
- Debido a la alta reactividad con respecto a los demás gases nobles, el Kr puede reaccionar con el flúor para formar difluoruro de criptón.
¿Es el criptón un electrolito fuerte?
Los electrolitos se definen como aquellos que pueden ionizarse en solución acuosa y pueden conducir electricidad. Vamos a discutir en detalle al respecto.
Krypton no es un electrolito fuerte porque es una sustancia gaseosa no metálica. Por lo tanto, no es un buen conductor de calor o electricidad y se considera como aislante.
¿Por qué el criptón no es un electrolito fuerte?
Para saber más sobre el electrolito, sigamos la siguiente estrofa.
Kr no es un electrolito fuerte sino que se considera como aislante. Los gases no son electrolitos debido a su densidad extremadamente baja y la distancia comparativamente mayor entre las moléculas con respecto a los sólidos y los líquidos.
¿Cómo Krypton no es un electrolito fuerte?
Debido a que tiene algunas propiedades especiales, Kr no es un electrolito fuerte. Exploremos esto.
Krypton no es un electrolito fuerte porque la sustancia gaseosa no se puede ionizar cuando se disuelve en agua debido a que hay una mayor distancia entre los átomos o moléculas.
¿El criptón es ácido o básico?
Un ácido puede aceptar pares de electrones en su orbital vacante si una base dona pares de electrones de su orbital lleno a cualquier orbital vacante. Vamos a explicar esto en detalle.
El criptón no es ni ácido ni base, es una sustancia neutra. Tiene electrones 4s y 4p llenos y orbitales 4d y 4f vacantes. Por lo tanto, puede donar y aceptar pares de electrones. Debido a que tiene orbitales llenos de octetos, Kr no tiene la intención de donar y aceptar electrones y se comporta como una sustancia inerte.
¿Por qué y cómo el criptón no es ni ácido ni básico?
Ni Krypton no tiene propiedad de base ni de ácido. Hablemos de esto en el siguiente párrafo.
Krypton no es ni ácido ni básico porque es más una sustancia neutra o anfótera porque tiene orbitales 4s y 4p completamente llenos, cuyos electrones se pueden donar fácilmente a cualquier ácido de Lewis. Por otro lado, tiene orbitales vacantes 4d y 4f en los que se pueden aceptar electrones de cualquier base de Lewis.
¿El criptón es polar o no polar?
La polaridad depende de la forma y la distribución de la nube de electrones. Vamos a explicarlo.
El criptón es un elemento gaseoso no polar. No muestra polaridad porque la nube de electrones Kr se distribuye uniformemente a su alrededor. No se produce distorsión.
¿Por qué y cómo el criptón es un compuesto no polar?
Los compuestos simétricos son siempre no polares. Tengamos una discusión al respecto.
Krypton es no polar porque es un compuesto gaseoso unimolecular. La nube de electrones no está distorsionada debido a la ausencia de otro átomo. Si hablamos de cualquier compuesto de criptón como KrF2, entonces muestra polaridad ya que la nube de electrones de Kr se desplaza hacia el flúor debido a su mayor electronegatividad.
¿Es el criptón lineal?
Para saber más sobre esto, tenemos que concentrarse en el hecho que si Kr está unido a cualquier otro átomo o no. Hablemos de esto.
Krypton no es un compuesto lineal, ya que es un compuesto gaseoso unimolecular. No puede ser lineal ni tetraédrico ni en forma de TBP ni octaédrico. Es una molécula esférica.
¿Por qué y cómo el criptón no es lineal?
El compuesto lineal solo se puede formar si todos los átomos están orientados en línea recta entre sí. Vamos a explicarlo.
Krypton está presente como un solo átomo. No está unido a ningún otro átomo a través de enlaces covalentes. Para ser lineal (para dibujar una línea recta) deben estar presentes un mínimo de dos átomos. Por lo tanto, tiene forma esférica, no lineal.
¿El criptón es magnético?
El comportamiento magnético solo se puede mostrar si hay algún electrón desapareado en ese átomo. Vamos a dar una explicación al respecto.
Krypton no es magnético ya que tiene orbitales 4s y 4p completamente llenos. No hay electrones desapareados que puedan mostrar magnetismo.
¿Por qué y cómo Kr no es magnético?
El paramagnetismo se muestra debido a la presencia de electrones desapareados y si el átomo no tiene electrones desapareados, entonces será diamagnético. Explorémoslo.
El criptón no es un compuesto magnético porque todos sus electrones están emparejados en una capa de valencia (n=4). Debido a la ausencia de cualquier electrón desapareado, muestra una naturaleza diamagnética.
¿El criptón es metálico o no metálico?
A saber si Kr es metalico o no metálico, las propiedades del metal y del no metal deben aclararse. Vamos a explicarlo.
Kr es una sustancia no metálica ya que es un compuesto de gas noble. Un gas noble nunca puede ser una sustancia metálica. Por lo tanto, el criptón no es un metal.
¿Por qué y cómo Kr es no metálico?
Existen algunas diferencias entre las propiedades del metal y el no metal y a continuación se describe por qué Kr es no metálico.
El criptón es un no metal porque los no metales generalmente contienen de 4 a 8 electrones en su capa de valencia y el criptón tiene ocho electrones en su capa n = 4. Los metales tienen de 1 a 3 electrones en su capa más externa. Por lo tanto, Kr es definitivamente un no metal.
¿El criptón es frágil?
La sustancia quebradiza se puede romper fácilmente después de aplicar tensión. Hablemos de esto en detalle.
Krypton es bastante frágil y un compuesto no dúctil. Cuando el Kr gaseoso se solidifica, se convierte en un compuesto cristalográfico y quebradizo.
¿Por qué y cómo el criptón es frágil?
El compuesto frágil se fractura con poca deformación elástica y sin deformación plástica significativa. Discutámoslo en profundidad.
Krypton es de naturaleza frágil porque no puede tolerar mucho estrés en su estado cristalográfico sólido y se descompone fácilmente.
¿Es el criptón más ligero que el acero?
Para saber más sobre esto conviene aclarar la diferencia básica entre criptón y acero. Tengamos una discusión al respecto.
Definitivamente el criptón es más ligero que el acero. El acero es una aleación compuesta por hierro y una pequeña cantidad de carbono. Debido a la presencia de una sustancia metálica, es de naturaleza dura.
¿Por qué y cómo Kr es más ligero que el acero?
La razón principal detrás de esto es que una aleación de metal siempre es más pesada que una sustancia no metálica.
Kr es más liviano que el acero porque es un no metal y son más livianos que el metal debido a la ausencia de enlaces químicos fuertes. Estos enlaces son fuertes debido a la presencia de una gran cantidad de electrones libres. Por lo tanto, un gas no puede ser maleable también.
¿El criptón es radiactivo?
Las sustancias radiactivas son aquellas que tienen núcleos muy inestables y la radiación atómica se produce desde sus núcleos. Vamos a explicarlo.
El criptón es un elemento radiactivo. Se produce a partir del proceso de fisión del uranio. Entre todos sus 32 isótopos (del número de masa 69-101), 25 son isótopos radiactivos.
¿Por qué y cómo Kr es un elemento radiactivo?
Se considera que el Kr emite radiación gamma o rayos X desde su núcleo. Vamos a explorarlo en detalle.
El criptón es radiactivo porque tiene un núcleo inestable y emite radiación. Kr se forma a partir del núcleo de uranio, que continúa su desintegración radiactiva y forma núcleos relativamente estables.
Conclusión
Krypton es un gas noble con mucha menos reactividad. Aunque causa algunos peligros debido a su naturaleza radiactiva, tiene algunos usos significativos en nuestra vida.
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