Xenon hexafluorid - Xenon hexafluoride
| |||
Identifikátory | |||
---|---|---|---|
3D model (JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
PubChem CID | |||
UNII | |||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
Vlastnosti | |||
XeF6 | |||
Molární hmotnost | 245,28 g mol−1 | ||
Hustota | 3,56 g cm−3 | ||
Bod tání | 49,25 ° C (120,65 ° F; 322,40 K) | ||
Bod varu | 75,6 ° C (168,1 ° F; 348,8 K) | ||
reaguje | |||
Termochemie | |||
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -294 kJ · mol−1[1] | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
![]() ![]() ![]() | |||
Reference Infoboxu | |||
Xenon hexafluorid je sloučenina vzácného plynu s vzorec XeF6. Je to jeden ze tří binárních fluoridů xenon, další dva jsou XeF2 a XeF4. Všechny známé jsou exergonický a stabilní za normálních teplot. XeF6 je nejsilnější fluorační činidlo ze série. Je to bezbarvá pevná látka, která snadno sublimuje do intenzivně žlutých par.
Příprava
Xenon hexafluorid lze připravit zahřátím XeF2 při asi 300 ° C pod 6 MPa (60 atmosfér) fluoru. S NiF
2 jako katalyzátor však tato reakce může probíhat při 120 ° C dokonce i v molárních poměrech xenon-fluor, tak nízkých, jako je 1: 5.[2][3]
Struktura
Struktura XeF6 vyžadovalo několik let, aby se prokázalo, na rozdíl od případů XeF
2 a XeF
4. V plynné fázi je sloučenina monomerní. Teorie VSEPR předpovídá, že vzhledem k přítomnosti šesti fluoridových ligandů a jednoho volného páru elektronů chybí struktura dokonalá oktaedrická symetrie, a vskutku elektronová difrakce v kombinaci s výpočty na vysoké úrovni naznačuje, že skupina bodů sloučeniny je C3v. Je to fluxionální molekula. Óh je jen nepatrně vyšší, což naznačuje, že minimum na energetickém povrchu je velmi mělké.[4]
129Xe a 19F NMR spektroskopie ukazuje, že v roztoku sloučenina předpokládá tetramerickou strukturu: čtyři ekvivalentní atomy xenonu jsou uspořádány v a čtyřstěn obklopeno kolísavým polem 24 atomů fluoru, které si vyměňují polohy v „mechanismu ozubeného kola“.
Šest polymorfy z XeF
6 jsou známy.[5] včetně jednoho, který obsahuje XeF+
5 ionty s přemostěním F−
ionty.[6]
Reakce
Hydrolýza
Xenon hexafluorid hydrolyzuje a nakonec poskytuje oxid xenonový:[7]
- XeF6 + H2O → XeOF4 + 2 HF
- XeOF4 + H2O → XeO2F2 + 2 HF
- XeO2F2 + H2O → XeO3 + 2 HF
- XeF6 + 3 H2O → XeO3 + 6 HF
XeF6 je Lewisova kyselina, vázající jeden a dva fluoridové anionty:
- XeF6 + F− → XeF−
7 - XeF−
7 + F− → XeF2−
8
Oktafluoroxenáty
Soli aniontu oktafluoroxenátu (VI) (XeF2−
8) jsou velmi stabilní a rozkládají se pouze nad 400 ° C.[8][9][10] Ukázalo se, že tento anion má čtvercový antiprismatický geometrie, založená na monokrystalické rentgenové čítači nitrosonium sůl, (NE)
2XeF
8.[11] Sodné a draselné soli se tvoří přímo z Fluorid sodný a fluorid draselný:[10]
- 2 NaF + XeF
6 → Na
2XeF
8 - 2 KF + XeF
6 → K.
2XeF
8
Ty jsou tepelně méně stabilní než cesium a rubidium soli, které se syntetizují nejprve vytvořením heptafluoroxenátových solí:
- CsF + XeF
6 → CsXeF
7 - RbF + XeF
6 → RbXeF
7
které jsou poté pyrolyzovány při 50 ° C, respektive 20 ° C, za vzniku žluté[12] soli oktafluoroxenátu:[8][9][10]
- 2 CsXeF
7 → Čs
2XeF
8 + XeF
6 - 2 RbXeF
7 → Rb
2XeF
8 + XeF
6
Tyto soli se hydrolyzují vodou za vzniku různých produktů obsahujících xenon a kyslík.[10]
Dva další binární fluoridy xenonu netvoří s fluoridem takové stabilní adukty.
S akceptory fluoridů
XeF
6 reaguje se silnými akceptory fluoridů, jako je RuF
5[6] a BrF
3· AuF
3[13] k vytvoření XeF+
5 kation:
- XeF
6 + RuF
5 → XeF+
5RuF−
6
- XeF
6 + BrF
3· AuF
3 → XeF+
5AuF−
4 + BrF
3
Reference
- ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy 6. vydání. Společnost Houghton Mifflin. str. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ Melita Tramšek; Boris Žemva (5. prosince 2006). "Syntéza, vlastnosti a chemie xenon (II) fluoridu" (PDF). Acta Chim. Slov. 53 (2): 105–116. doi:10.1002 / brada.200721209.
- ^ Chernic, C. L .; Malm, J. G. (2007). „Hexafluorid xenonu“. Anorganické syntézy. Anorganické syntézy. VIII. str. 258–260. doi:10.1002 / 9780470132395.ch68. ISBN 9780470132395.
- ^ Seppelt, Konrad (červen 1979). "Nedávný vývoj v chemii některých elektronegativních prvků". Účty chemického výzkumu. 12 (6): 211–216. doi:10.1021 / ar50138a004.
- ^ Hoyer, S .; Emmler, K .; Seppelt, T. (říjen 2006). "Struktura xenon hexafluoridu v pevném stavu". Journal of Fluorine Chemistry. 127 (10): 1415–1422. doi:10.1016 / j.jfluchem.2006.04.014. ISSN 0022-1139.
- ^ A b James E. House (2008). Anorganická chemie. Akademický tisk. str.569. ISBN 978-0-12-356786-4.
- ^ Appelman, E. H .; J. G. Malm (červen 1964). "Hydrolýza hexafluoridu xenonu a chemie vodného roztoku xenonu". Journal of the American Chemical Society. 86 (11): 2141–2148. doi:10.1021 / ja01065a009.
- ^ A b Holleman, A. F .; Wiberg, E. (2001). Anorganická chemie. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ A b Riedel, Erwin; Janiak, Christoph (2007). Anorganische Chemie (7. vydání). Walter de Gruyter. str.393. ISBN 978-3-11-018903-2.
- ^ A b C d Chandra, Sulekh (2004). Komplexní anorganická chemie. New Age International. str. 308. ISBN 81-224-1512-1.
- ^ Peterson, W .; Holloway, H .; Coyle, A .; Williams, M. (září 1971). „Antiprismatická koordinace o xenonu: struktura nitrosoniumoktafluoroxenátu (VI)“. Věda. 173 (4003): 1238–1239. Bibcode:1971Sci ... 173.1238P. doi:10.1126 / science.173.4003.1238. ISSN 0036-8075. PMID 17775218.
- ^ "Xenon". Encyklopedie Britannica. Encyklopedie Britannica Inc. 1995.
- ^ Bavlna (2007). Pokročilá anorganická chemie (6. vydání). Wiley-Indie. str. 591. ISBN 978-81-265-1338-3.