Krypton – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Krypton ist eines der seltensten stabilen Gase der Erdatmosphäre. Von einer Million Teilen Luft ist nur rund ein Teil Krypton. Es steckt in keinem Erz und wird ausschließlich aus der Luft gewonnen. Dazu wird Luft stark abgekühlt, bis sie flüssig ist, und anschließend in Kolonnen fraktioniert destilliert. Krypton sammelt sich dabei zusammen mit Xenon in einer Fraktion und wird von dieser abgetrennt. Weil so viel Luft für so wenig Gas verarbeitet werden muss, ist Krypton deutlich teurer als Argon.

Entdeckt wurde das Element 1898 in London von den britischen Chemikern William Ramsay und Morris Travers. Sie ließen flüssige Luft langsam verdampfen und untersuchten den Rückstand, der zuletzt übrig blieb. Im Spektrum zeigten sich helle Linien, die zu keinem bekannten Stoff gehörten. Ramsay hatte kurz zuvor schon Argon und Helium nachgewiesen und fand in kurzer Zeit auch Neon und Xenon. Den Namen wählten die beiden nach dem griechischen kryptos, verborgen, weil sich das Gas so lange der Entdeckung entzogen hatte.

In geringen Mengen entsteht Krypton auch bei der Kernspaltung. In abgebrannten Brennelementen steckt deshalb radioaktives Krypton-85, das beim Wiederaufarbeiten freigesetzt werden kann und als Spur in der Luft messbar ist. Es dient Fachleuten als Hinweis auf kerntechnische Anlagen.

Eigenschaften und Reaktionen

Krypton steht in Periode 4 und Gruppe 18, bei den Edelgasen. Seine Elektronenkonfiguration ist [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶. Die äußerste Schale ist mit 8 Valenzelektronen voll besetzt, das erklärt die geringe Reaktionsbereitschaft. Die Elektronegativität wird mit 3 angegeben, spielt aber kaum eine Rolle, weil Krypton selten Bindungen eingeht. Als Gas hat es unter Normalbedingungen eine Dichte von 3,73 g/L und ist damit rund dreimal so schwer wie Luft. Es verflüssigt sich bei -153,22 °C und erstarrt bei -157,36 °C. Beide Werte liegen dicht beieinander, wie bei den meisten Edelgasen.

Lange galten die Edelgase als völlig unreaktiv. Krypton ist das erste Edelgas nach Xenon, von dem man eine echte Verbindung herstellen konnte: Anfang der sechziger Jahre gelang Kryptondifluorid KrF₂, eine Verbindung mit Fluor. Es ist ein farbloser Feststoff, der sich nur in der Kälte lagern lässt und bei Raumtemperatur langsam zerfällt. Fluor ist das reaktivste Nichtmetall und kann dem Krypton Elektronen entziehen. Stabile Alltagsverbindungen gibt es nicht.

In einer Gasentladungsröhre leuchtet Krypton, wenn Hochspannung anliegt, in einem weißlichen bis bläulichen Licht. Sein Spektrum enthält sehr viele scharfe Linien, die man früher für präzise Messungen nutzte.

Krypton ist ungiftig, aber in großen Mengen in geschlossenen Räumen gefährlich, weil es als schweres Gas den Sauerstoff verdrängt und zum Ersticken führen kann.

Verwendung in Alltag und Technik

Der größte Teil des Kryptons wird als Füllgas gebraucht. In Mehrscheiben-Isolierfenstern ersetzt es zum Teil das Argon. Krypton leitet Wärme schlechter, deshalb genügt ein schmalerer Scheibenzwischenraum, was bei dünnen Fensterrahmen hilft. Auch in Glühlampen, besonders in Halogenlampen und Taschenlampen, schützt eine Kryptonfüllung den Glühdraht. Das schwere Gas bremst das Verdampfen von Wolfram aus dem Draht, sodass die Lampe heller und länger brennen kann. Auch Leuchtstofflampen und Blitzlichter nutzen Krypton.

Eine wichtige Rolle spielt Krypton im Excimerlaser. Dort bildet es kurzzeitig mit Fluor ein angeregtes Molekül, das ultraviolettes Licht abgibt. Mit diesem Licht belichtet man lichtempfindlichen Lack auf Siliciumscheiben und überträgt so feinste Strukturen auf den Chip. Solche Laser dienen in der Fertigung von Mikrochips.

Historisch spannend ist die Meterdefinition. Von 1960 bis 1983 war der Meter über das Licht des Isotops Krypton-86 festgelegt, genauer über die Wellenlänge einer bestimmten orange-roten Spektrallinie. Diese Definition war genauer als der alte Platin-Iridium-Stab bei Paris. Seit 1983 wird der Meter über die Lichtgeschwindigkeit bestimmt, und das Krypton hat diese Aufgabe abgegeben.

Kurz gefragt

Welche Ordnungszahl hat Krypton (Kr)?

Häufige Fragen