O criptônio é um gás nobre unimolecular que é uma substância quimicamente inerte. Vamos discutir alguns fatos importantes sobre a estrutura do criptônio em detalhes.
O criptônio sólido tem uma estrutura cristalográfica centrada na face. É dissolvido em água e também radioativo na natureza. É muito menos reativo devido aos seus orbitais 4s e 4p cheios. Kr é um frágil e também não eletrólito que não pode conduzir eletricidade ou calor.
Vamos ter uma ideia clara e detalhada sobre a estrutura e algumas propriedades importantes do criptônio.
Como desenhar a estrutura de criptônio?
Krypton é um composto gasoso unimolecular. Vamos explorar sobre a estrutura do criptônio.
A estrutura de Krypton contém 36 prótons, com 48 nêutrons. Ambos os prótons e nêutrons formam o núcleo carregado positivamente, o centro de qualquer átomo. Para se tornar eletricamente neutro, 36 elétrons estão girando em torno do núcleo em diferentes órbitas.
Os elétrons são preenchidos em diferentes orbitais de energia mais baixa para energia mais alta obedecendo ao princípio de exclusão de Pauli, regra da multiplicidade de Hund e princípio de Aufbau. Essas regras afirmam que os orbitais s, p, d e f podem acomodar 2, 6, 10 e 14 elétrons, respectivamente. Portanto, a configuração eletrônica de Kr se torna 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.
Crédito de imagem: Wikimedia Commons.
Forma da Estrutura de Krypton
A maior parte do gás nobre obedece quase ao mesmo padrão estrutural e o criptônio não é exceção. Vamos falar sobre isso.
Krypton tem forma branca e cristalina. O cristal de Kr é do tipo cúbico de face centrada que é uma propriedade estrutural comum da maioria dos gases nobres (exceto hélio). O criptônio é apresentado como uma molécula gasosa em temperatura ambiente. É produzido a partir da fissão do urânio.
O criptônio é geralmente um gás não reativo, mas pode reagir com flúor gasoso altamente reativo e formar fluoreto de criptônio (KrF2) que é linear com ângulo de ligação 1800.
Crédito de imagem: Wikimedia Commons.
Carga Formal da Estrutura de Krypton
A carga formal pode ser calculada apenas na molécula ligada covalentemente para determinar a estrutura mais estável. Vamos calcular usando a seguinte fórmula.
A carga formal do criptônio é = {Número total de elétrons de valência – número de elétrons permanecem como não ligados – (número de elétrons envolvidos na formação da ligação/2)}. Sendo um composto unimolecular, o número de elétrons ligantes e não ligantes não pode ser calculado para um átomo.
Como o cálculo da carga formal não é possível para o criptônio, ele pode aparecer apenas em uma forma. Se Kr pode formar ligação com qualquer outro átomo (KrF2), então, a carga formal pode ser calculada e a estrutura mais estável também pode ser determinada.
Ressonância da Estrutura de Krypton
A ressonância é a deslocalização da nuvem de elétrons para estabilizar a molécula. Vamos explicar a estrutura de ressonância do criptônio.
A estrutura de ressonância do criptônio não é possível, pois é um gás nobre unimolecular. A estrutura de ressonância só pode ser desenhada para a molécula ligada covalentemente, para a deslocalização da nuvem eletrônica. Não há chance de compartilhamento da nuvem eletrônica, pois o Kr não está ligado a nenhum outro átomo.
Nem Kr não tem escopo para compartilhar sua camada de valência ou elétrons não ligantes com qualquer outro átomo, nem pode aceitar pares de elétrons de qualquer átomo, pois está presente como molécula única.
Ângulo da Estrutura de Krypton
Ângulo ou ângulo de ligação é o ângulo formado entre o átomo central e dois de seus substituintes. Vamos explorar o ângulo de ligação em criptônio.
A estrutura de criptônio não tem nenhum ângulo porque não forma nenhuma ligação com nenhum outro átomo. Não existe nenhum átomo em Kr porque é um átomo gasoso. Se Kr participa da formação de ligações com qualquer átomo, então o ângulo de ligação pode ser determinado.
Regra do Octeto da Estrutura de Krypton
A regra do octeto é ter o mesmo número de elétrons da camada de valência que o gás nobre mais próximo desse átomo. Vamos discutir a regra do octeto de Kr na estrofe seguinte.
Krypton obedece a regra do octeto de uma maneira diferente -
- O próprio criptônio é um gás nobre e tem configuração eletrônica de camada completa de 4s2 4p6.
- A regra do octeto é aplicável para qualquer molécula covalente para verificar se a regra do octeto é satisfeita ou não para todos os átomos presentes na molécula porque a regra do octeto satisfatória dá uma estabilidade extra à molécula.
- Após satisfazer a regra do octeto, a molécula é estabilizada. O átomo pode atingir a configuração eletrônica da camada completa e tem uma pequena tendência a participar de qualquer reação.
- Portanto, o Kr é considerado um gás inerte ou nobre, pois atinge a configuração eletrônica 4s2 4p6.
Pares Solitários da Estrutura de Krypton
Pares solitários ou elétrons não ligantes não têm participação na formação de ligações com outros átomos. Vamos explicar os pares solitários de criptônio.
Em Krypton, todos os elétrons da camada de valência se comportam como pares solitários ou elétrons não ligantes. Fórmula de cálculo de elétron não ligado é = {Número total de elétrons de valência – número de elétrons ligados.} Como o criptônio não tem elétrons ligantes, portanto, os elétrons ligados são zero para Kr devido à ausência de qualquer ligação.
A explicação acima é aplicável a todos os átomos de gás nobre, bem como a qualquer átomo único, pois eles não estão ligados por nenhuma ligação com outros átomos. Portanto, o número de elétrons de ligação é zero.
Elétrons de Valência de Krypton
Os elétrons mais reativos da camada externa mais fracamente ligados são definidos como elétrons de valência. Vamos falar sobre os elétrons de valência do criptônio.
Krypton tem um total de oito elétrons de valência. Esses elétrons de valência pertencem aos elétrons 4s e 4p e n=4 é a camada de valência do criptônio. Kr tem orbitais 4s e 4p completamente preenchidos. Portanto, é muito menos reativo.
Esses átomos mostram alta reatividade que tem falta de um ou mais de um elétron. Eles podem aceitar ou doar elétrons para alcançar a estabilidade da camada de elétrons cheia que é observada no gás nobre do gás nobre.
Hibridação de Krypton
A hibridização ocorre entre dois orbitais atômicos para obter maior estabilidade. Vamos discutir em detalhes no parágrafo seguinte.
A hibridização do criptônio não é possível porque é um elemento único e para a hibridização são necessários no mínimo dois orbitais atômicos. Portanto, o termo de hibridização não é aplicável para um único elemento.
A hibridização só pode ser apropriada para qualquer molécula e não para um único átomo. Kr não é uma molécula é um único átomo. Assim, não tem hibridização.
Solubilidade de criptônio
Solubilidade, um termo dependente da temperatura, de qualquer substância é a capacidade de ser dissolvido em qualquer solvente. Vamos explicar sobre a solubilidade do criptônio.
O criptônio é dissolvido em água, pois é apresentado como um gás elementar. A solubilidade do Kr em água depende da pressão parcial do gás presente acima da superfície do solvente. Kr é dissolvido em água devido à interação dipolar induzida por dipolo entre água e criptônio.
Essa interação dipolo induzida por dipolo aumenta com o aumento da massa molar do gás nobre. Assim, a solubilidade também aumenta descendo o grupo da tabela periódica e a solubilidade da água entre os gases nobres segue esta ordem Ar< Kr< Xe.
Usos de Krypton
Krypton é um gás nobre muito essencial. Os usos dele estão escritos abaixo-
- Kr é usado como gás de enchimento em lâmpadas fluorescentes para fins de economia de energia.
- Tem um uso significativo na fotografia de alta velocidade em algumas lâmpadas de flash.
- Devido à alta reatividade em relação aos outros gases nobres, o Kr pode reagir com o flúor para formar difluoreto de criptônio.
O criptônio é um eletrólito forte?
Os eletrólitos são definidos como aqueles que podem ser ionizados em solução aquosa e podem conduzir eletricidade. Vamos discutir em detalhes sobre isso.
O criptônio não é um eletrólito forte porque é uma substância gasosa não metálica. Portanto, não é um bom condutor de calor ou eletricidade e é considerado isolante.
Por que o criptônio não é um eletrólito forte?
Para saber mais sobre o eletrólito vamos seguir a estrofe abaixo.
Kr não é um eletrólito forte, mas é considerado um isolante. Os gases não são eletrólitos devido à sua densidade extremamente baixa e à distância comparativamente maior entre as moléculas em relação aos sólidos e aos líquidos.
Como o Krypton não é um eletrólito forte?
Devido a ter algumas propriedades especiais, o Kr não é um eletrólito forte. Vamos explorar isso.
O criptônio não é um eletrólito forte porque as substâncias gasosas não podem ser ionizadas quando dissolvidas em água devido à maior distância entre os átomos ou moléculas.
O criptônio é ácido ou básico?
Um ácido pode aceitar pares de elétrons em seu orbital vago se uma base doar pares de elétrons de seu orbital preenchido para qualquer orbital vago. Vamos explicar isso em detalhes.
O criptônio não é ácido nem base, é uma substância neutra. Ele preencheu elétrons 4s e 4p e orbitais 4d e 4f vagos. Portanto, ele pode doar e aceitar pares de elétrons. Por ter orbitais preenchidos com octetos, Kr não pretende doar e aceitar elétrons e se comporta como uma substância inerte.
Por que e como o criptônio não é ácido nem básico?
Nem Krypton não tem propriedade de base nem qualquer ácido. Vamos falar sobre isso no próximo parágrafo.
O criptônio não é nem ácido nem básico porque é mais sobre uma substância neutra ou anfotérica porque tem orbitais 4s e 4p totalmente preenchidos, cujos elétrons podem ser facilmente doados a qualquer ácido de Lewis. Por outro lado, possui orbitais 4d e 4f vagos nos quais os elétrons podem ser aceitos de qualquer base de Lewis.
O criptônio é polar ou apolar?
A polaridade depende da forma e da distribuição da nuvem eletrônica. Vamos explicá-lo.
O criptônio é um elemento gasoso apolar. Ele não mostra polaridade porque a nuvem eletrônica Kr é distribuída uniformemente ao seu redor. Não ocorre distorção.
Por que e como o criptônio é um composto apolar?
Compostos simétricos são sempre apolares. Vamos ter uma discussão sobre isso.
O criptônio é apolar porque é um composto gasoso unimolecular. A nuvem eletrônica dele não é distorcida devido à ausência de outro átomo. Se falamos de qualquer composto de criptônio como KrF2, ele mostra polaridade à medida que a nuvem eletrônica de Kr é deslocada para o flúor devido à sua maior eletronegatividade.
O criptônio é linear?
Para saber mais sobre isso, temos que concentre-se no fato que se Kr está ligado a qualquer outro átomo ou não. Vamos falar sobre isso.
O criptônio não é um composto linear, pois é um composto gasoso unimolecular. Não pode ser linear ou tetraédrico ou em forma de TBP ou octaédrico. É uma molécula esférica.
Por que e como o criptônio não é linear?
O composto linear só pode ser formado se todos os átomos estiverem orientados em linha reta entre si. Vamos explicá-lo.
Krypton está presente como um único átomo. Não está ligado a nenhum outro átomo(s) por meio de ligações covalentes. Para ser linear (para desenhar uma linha reta), no mínimo dois átomos devem estar presentes. Portanto, é de forma esférica, não linear.
O criptônio é magnético?
O comportamento magnético só pode ser mostrado se algum elétron desemparelhado estiver presente naquele átomo. Vamos dar uma explicação sobre isso.
O criptônio não é magnético, pois possui orbitais 4s e 4p totalmente preenchidos. Não há elétrons desemparelhados que podem mostrar magnetismo.
Por que e como Kr não é magnético?
O paramagnetismo mostra devido à presença de elétrons desemparelhados e se o átomo não tiver elétrons desemparelhados, ele será diamagnético. Vamos explorá-lo.
O criptônio não é um composto magnético porque todos os seus elétrons estão emparelhados na camada de valência (n = 4). Devido à ausência de qualquer elétron desemparelhado, apresenta natureza diamagnética.
O criptônio é metálico ou não metálico?
Para saber se Kr é metálico ou não metálicos, as propriedades do metal e do não metal devem ser esclarecidas. Vamos explicá-lo.
Kr é uma substância não metálica, pois é um composto de gás nobre. Um gás nobre nunca pode ser uma substância metálica. Portanto, o criptônio não é um metal.
Por que e como Kr não é metal?
Existem algumas diferenças entre a propriedade de metal e não metal e por que Kr é não metal é descrito abaixo.
O criptônio é um não metal porque os não metais geralmente contêm 4-8 elétrons em sua camada de valência e o criptônio tem oito elétrons em sua camada n = 4. Os metais têm 1-3 número de elétrons em sua camada mais externa. Portanto, Kr é definitivamente um não-metal.
O criptônio é frágil?
Substância frágil pode ser quebrada facilmente após a aplicação de estresse. Vamos falar sobre isso em detalhes.
Krypton é bastante frágil e um composto não dúctil. Quando o Kr gasoso é solidificado, torna-se um composto cristalográfico e quebradiço.
Por que e como o criptônio é frágil?
O composto frágil fratura com pouca deformação elástica e sem deformação plástica significativa. Vamos discutir sobre isso em profundidade.
O criptônio é de natureza frágil porque não pode tolerar muito estresse em seu estado cristalográfico sólido e se decompõe facilmente.
O criptônio é mais leve que o aço?
Para saber mais sobre isso, a diferença básica entre criptônio e aço deve ser esclarecida. Vamos ter uma discussão sobre isso.
Definitivamente, o criptônio é mais leve que o aço. O aço é uma liga composta de ferro e uma pequena quantidade de carbono. Devido à presença de uma substância metálica, é de natureza dura.
Por que e como o Kr é mais leve que o aço?
A principal razão por trás disso é que uma liga de metal é sempre mais pesada que uma substância não metálica.
O Kr é mais leve que o aço porque não é um metal e são mais leves que o metal devido à ausência de ligações químicas fortes. Essas ligações são fortes devido à presença de um grande número de elétrons livres. Portanto, um gás também não pode ser maleável.
O criptônio é radioativo?
Substâncias radioativas são aquelas que possuem núcleos muito instáveis e a radiação atômica ocorre a partir de seus núcleos. Vamos explicá-lo.
Krypton é um elemento radioativo. É produzido a partir do processo de fissão do urânio. Entre todos os seus 32 isótopos (do número de massa 69-101), 25 são isótopos radioativos.
Por que e como Kr é um elemento radioativo?
Considera-se que Kr emite radiação gama ou raios-X de seu núcleo. Vamos explorá-lo em detalhes.
Krypton é radioativo porque tem um núcleo instável e emite radiação. O Kr é formado a partir do núcleo de urânio que sofre decaimento radioativo e forma núcleos relativamente estáveis.
Conclusão
O criptônio é um gás nobre com muito menos reatividade. Embora cause alguns perigos devido à sua natureza radioativa, tem alguns usos significativos em nossa vida.
Leia mais sobre a seguir Estrutura e Características
Olá,
Sou Aditi Ray, uma PME de química nesta plataforma. Concluí a graduação em Química pela Universidade de Calcutá e a pós-graduação pela Techno India University com especialização em Química Inorgânica. Estou muito feliz por fazer parte da família Lambdageeks e gostaria de explicar o assunto de forma simplista.
Vamos nos conectar através do LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202