Krypton (Kr)

Le krypton est un gaz rare présent dans l’air, mais en très petite proportion. Il y a moins d’un milligramme de krypton par kilogramme d’air.

Selon le gaz noble, le tube lumineux a une autre couleur

Tubes lumineux contenant des gaz nobles stables: hélium, néon, argon, krypton et xénon. (Image: Alchemist-hp/Wikimedia commonslicence CC)

Le krypton a été découvert en 1898 par Ramsay, qui a constaté qu’après avoir laissé s’évaporer plusieurs litres d’air liquide, il restait quelques milligrammes d’un gaz lourd liquéfié, bouillant à -152°C, et dont la masse molaire était voisine de 80. De plus, soumis à une décharge électrique, il émet une lumière dont le spectre est caractérisé par deux raies très brillantes dans l’orange et le vert.

Il fait partie de la famille des gaz rares, ou gaz nobles, ou gaz inertes, dont le premier, l’argon, a aussi été découvert par Ramsay, dans l’air en 1892. Ils constituent une nouvelle famille d’éléments, qui a formé la 8e colonne de la classification périodique de Mendeleiev, qui n’en contenait que sept initialement. Ces gaz ont aussi la propriété unique de former des molécules monoatomiques.

Le krypton peut servir à illuminer les phares

Un phare imaginaire. (Illustration: Andreus/CanStockPhoto)

Origine et utilisations

Le nom krypton vient du grec kryptos qui signifie caché, car on a eu bien de la peine à le trouver dans l’air.

On l’utilise comme gaz de remplissage des ampoules électriques à haute performance, où il entre en concurrence avec les halogènes. Il sert aussi à équiper les phares ou les systèmes stroboscopiques signalant les aéroports vus d’avion. Mais ses applications sont limitées par son prix élevé, qui s’élève à environ 10 $ le litre.

 

 

 

 

 

Un gaz ayant servi à définir une longueur

Une décharge électrique établie dans un tube rempli de krypton produit une lumière dont l’une des composantes orangées possède une longueur d’onde définie avec une précision à nulle autre pareille. On a utilisé cette longueur d’onde pour définir le mètre, entre 1960 et 1983.

Avant 1960, le mètre était défini comme la distance séparant deux rainures faites aux extrémités d’une règle de platine-iridium déposée au Pavillon des Poids et Mesures de Sèvres près de Paris. Mais il n’est pas possible de mesurer cette distance avec une précision supérieure à 10 microns.

L’emploi de la radiation du krypton, et plus précisément de son isotope 86, permettait de définir le mètre avec une précision 1000 fois plus élevée. L’Union Internationale de Physique a donc choisi d’abandonner la référence au mètre étalon en 1960. Le mètre devenait la longueur équivalente à 1’650’763.73 fois la longueur d’onde de la raie orange du krypton-86.

On a finalement abandonné cette nouvelle définition en 1983, pour se détacher de la référence à une matière quelconque. Le mètre est alors devenu le trajet parcouru par la lumière en 1/299’792’458 seconde.

Pour revenir au krypton, il vaut la peine de rappeler que cet élément a longtemps été considéré comme inerte, donc comme incapable de se lier chimiquement. Ceci jusqu’au jour où N. Bartlett a réussi à faire réagir le krypton avec le fluor F2 à très basse température et à former un fluorure de krypton KrF2 qui se décompose spontanément à température ambiante.

 

Pour découvrir les propriétés et les utilisations d'autres éléments chimiques, regarde notre dossier «Eléments chimiques au quotidien».

Texte: Maurice Cosandey et Rédaction SimplyScience.ch

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