Соединения ксенона с фтором
Обновлено: 05.07.2024
Гексафтори́д ксено́на — соединение ксенона с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветные кристаллы. Обладает чрезвычайно высокой химической активностью, агрессивностью.
Содержание
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Диэлектрическая проницаемость (при 55 °C) | 4,1 |
| Энтальпия образования (298К, в газовой фазе) | −277,2 кДж/моль |
| Энтропия образования (298К, в газовой фазе) | 387,242 Дж/(моль·К) |
| Теплоёмкость (298К, в газовой фазе) | 131,168 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия плавления | 5,74 кДж/моль |
| Энтальпия возгонки | 60,8 кДж/моль |
Исследование кристаллической структуры гексафторида ксенона заняло долгие годы. Однако в результате применения современных физико-химических методов исследования удалось выявить шесть различных кристаллических модификаций. Например, при исследовании изотопно обогащённого соединения 129 Xe 19 F6 методом 19 F-ЯМР-спектроскопии было установлено, что при стандартных условиях четыре атома ксенона находятся в одинаковом электронном окружении из 24 атомов фтора. [1]
Достаточно хорошо изучены 3 кристаллические структуры вещества:
| № | Температура перехода, °C | Строение |
|---|---|---|
| 1 | >10 | Моноклинная, 8 XeF6 в ячейке |
| 2 | 10÷-25 | Орторомбическая, 16 XeF6 в ячейке |
| 3 | −25 | Моноклинная, 64 XeF6 в двойной ячейке [2] |
Водой бурно гидролизуется до триоксида ксенона и плавиковой кислоты в три этапа. Все промежуточные продукты гидролиза выделены в индивидуальном состоянии:
" />
" />
" />
При растворении в жидком фтороводороде происходит частичная диссоциация:
Гексафторид ксенона является достаточно сильной кислотой Льюиса. В присутствии фторид-ионов возможно протекание следующих реакций:
" />
>" />
Например, вещество легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF):
![\mathsf<XeF_6 + RbF \rightarrow Rb[XeF_7]></p>
<p>](http://wp.wiki-wiki.ru/wp/images/math/a/0/f/a0f9c453cf022f5607ff46591be4ad42.jpg)
Однако при нагревании таких солей выше 50 °C происходит разложение:
![\mathsf<2RbXeF_7 \rightarrow XeF_6 + Rb_2[XeF_8]></p>
<p>](http://wp.wiki-wiki.ru/wp/images/math/d/e/0/de03a7260e6fbe6835642f172e05a9e9.jpg)
Соединения состава M2XeF8 достаточно устойчивы. Например, натриевое производное устойчиво до 100 °C, а цезиевое — до 400 °C.
С фторидами менее активных элементов гексафторид ксенона образует двойные соли [3] , которые впервые получили еще в 1967 году. Например, были получены 4XeF6·GeF4, 2XeF6·GeF4 и XeF6·GeF4, но получить аналогичное соединение с фторидом кремния не удалось, за счёт слабой основной функции SiF4. Вещество также взаимодействует с BF3 и AsF5 в соотношении 1:1. При этом образуются белые устойчивые кристаллы, слаболетучие при комнатной температуре (давление паров составляет около 1 мм.рт.ст). XeF6·BF3 плавится при 80 °C с образованием жёлтой вязкой жидкости. [4]
№54 Ксенон
После того как были открыты гелий, неон, аргон и криптон, завершающие четыре первых периода таблицы Менделеева, уже не вызывало сомнений, что пятый и шестой периоды тоже должны оканчиваться инертным газом. Но найти их удалось не сразу. Это и не удивительно: в 1 м 3 воздуха всего лишь 0,08 мл ксенона. Рамзай совместно с Траверсом переработали около 100 т жидкого воздуха и получили 0,2 мл газа, который голубовато светился в электрическом разряде и давал своеобразный спектр с характерные спектральными линиями от оранжевой до фиолетовой области. Так был открыт новый инертный газ. Его назвали, ксеноном, что в переводе с греческого значит "чужой".
Получение:
Получают ректификацией жидкого воздуха. Хотя содержание ксенона в атмосфере крайне мало, именно воздух - практически единственный и неисчерпаемый источник ксенона. Неисчерпаемый - потому, что почти весь ксенон возвращается в атмосферу.
Физические свойства:
Ксенон представляет собой тяжелый, редкий и пассивный газ, который при значительном охлаждении может быть переведен в жидкое и твердое состояние. Как и все инертные газы он не имеет цвета и запаха. При высоком давлении способен образовывать кристаллические гидраты. Растворяется в воде и органических растворителях. Ксенон обладает сравнительно хорошей электропроводностью.
Химические свойства:
Важнейшие соединения:
Дифторид ксенона XeF2, летучие кристаллы, имеет резкий специфический запах. Он образуется при действии электрического разряда на смесь ксенона и четырехфтористого углерода. Очень чистый XeF2 получается, если смесь ксенона и фтора облучить ультрафиолетом. Растворимость дифторида в воде невелика, однако раствор его - сильнейший окислитель. Постепенно окисляет воду, образуя ксенон, кислород и фтористый водород; особенно быстро реакция идет в щелочной среде. Тетрафторид ксенона XeF4, вполне устойчивое соединение, молекула его имеет форму квадрата с ионами фтора по углам и ксеноном в центре. Кристаллическое вещество, во влажном воздухе взрывоопасен. Гидролизуется в воде с образованием оксида ксенона ХеО3. Тетрафторид ксенона фторирует ртуть:
XeF4 + 2Hg = Хе + 2HgF2.
Платина тоже фторируется этим веществом, но только растворенным во фтористом водороде.
Гексафторид ксенона XeF6, крист. вещество, чрезвычайно активен и разлагается со взрывом. Гидролизуется с образованием оксофторидов и оксида ксенона(VI), с растворами щелочей диспропорционирует, образуя перксенаты. Он легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF), образуя соединения типа CsF*XeF6
Гексафторплатинат ксенона XePtF6 твердое оранжево-желтое вещество. При нагревании в вакууме XePtF6 возгоняется без разложения, в воде гидролизуется, выделяя ксенон:
2XеPtF6+6H2O = 2Xe+РtO3 + 12HF
Существует также соединение Xе[PtF6]2. Аналогичные соединения ксенон образует с гексафторидами рутения, родия и плутония.
Оксид ксенона(VI) , бесцветные, расплывающиеся на воздухе кристаллы. Молекула ХеО3 имеет структуру приплюснутой треугольной пирамиды с атомом ксенона в вершине. Это соединение крайне неустойчиво; при его разложении мощность взрыва приближается к мощности взрыва тротила. Растворим, сильный окислитель.
Ксенаты соли ксеноновой кислоты - H2ХеO4, растворимы, в щелочной среде разлагаются на ксенон и перксенаты. Окислители, взрывоопасны.
Оксид ксенона(VIII) Молекула ХеО4 построена в виде тетраэдра с атомом ксенона в центре. Вещество это нестойко, при температуре выше 0°С разлагается на кислород и ксенон. Иногда разложение носит характер взрыва.
Перксенаты соли перксеноновой кислоты - H4ХеO6, кристаллич., устойчивы до 300°С, нерастворимы. Самые сильные из известных окислителей.
Применение:
В светотехнике признание получили ксеноновые лампы высокого давления. В таких лампах светит дуговой разряд в ксеноне, находящемся под давлением в несколько десятков атмосфер. Свет в ксеноновых лампах появляется сразу после включения, он ярок и имеет непрерывный спектр - от ультрафиолетового до ближней области инфракрасного. Ксеноновые лампы применяются во всех случаях, когда правильная цветопередача имеет решающее значение: при киносъемках и кинопроекции, при освещении сцены и телевизионных студий, в текстильной и лакокрасочной промышленности.
Ксеноном пользуются и медики - при рентгеноскопических обследованиях головного мозга. Как и баритовая каша, применяющаяся при просвечивании кишечника, ксенон сильно поглощает рентгеновское излучение и помогает найти места поражения. При этом он совершенно безвреден.
Радиоактивный изотоп элемента № 54, ксенон-133, используют при исследовании функциональной деятельности легких и сердца.
В виде фторидов ксенона удобно хранить и транспортировать и дефицитный ксенон, и всеразрушающий фтор. Соединения ксенона используются также как сильные окислители и фторирующие агенты.
Гексафтори́д ксено́на — соединение ксенона с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветные кристаллы. Обладает чрезвычайно высокой химической активностью, агрессивностью.
Содержание
Физико-химические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Диэлектрическая проницаемость (при 55 °C) | 4,1 |
| Энтальпия образования (298К, в газовой фазе) | −277,2 кДж/моль |
| Энтропия образования (298К, в газовой фазе) | 387,242 Дж/(моль·К) |
| Теплоёмкость (298К, в газовой фазе) | 131,168 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия плавления | 5,74 кДж/моль |
| Энтальпия возгонки | 60,8 кДж/моль |
Получение
- Обычно гексафторид получают длительным нагревом дифторида ксенона (XeF2) при 300 °C под давлением 60 атм:
- Однако известный советский учёный академик Легасов впервые в мире осуществил каталитический синтез гексафторида ксенона из простых веществ:
Строение
Исследование кристаллической структуры гексафторида ксенона заняло долгие годы. Однако в результате применения современных физико-химических методов исследования удалось выявить шесть различных кристаллических модификаций. Например, при исследовании изотопно обогащённого соединения 129 Xe 19 F6 методом 19 F-ЯМР-спектроскопии было установлено, что при стандартных условиях четыре атома ксенона находятся в одинаковом электронном окружении из 24 атомов фтора. [1]
Достаточно хорошо изучены 3 кристаллические структуры вещества:
| № | Температура перехода, °C | Строение |
|---|---|---|
| 1 | >10 | Моноклинная, 8 XeF6 в ячейке |
| 2 | 10÷-25 | Орторомбическая, 16 XeF6 в ячейке |
| 3 | −25 | Моноклинная, 64 XeF6 в двойной ячейке [2] |
Химические свойства
Водой бурно гидролизуется до триоксида ксенона и плавиковой кислоты в три этапа. Все промежуточные продукты гидролиза выделены в индивидуальном состоянии:
При растворении в жидком фтороводороде происходит частичная диссоциация:
Гексафторид ксенона является достаточно сильной кислотой Льюиса. В присутствии фторид-ионов возможно протекание следующих реакций:
Например, вещество легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF):
Однако при нагревании таких солей выше 50 °C происходит разложение:
Соединения состава M2XeF8 достаточно устойчивы. Например, натриевое производное устойчиво до 100 °C, а цезиевое — до 400 °C.
С фторидами менее активных элементов гексафторид ксенона образует двойные соли [3] , которые впервые получили еще в 1967 году. Например, были получены 4XeF6·GeF4, 2XeF6·GeF4 и XeF6·GeF4, но получить аналогичное соединение с фторидом кремния не удалось, за счёт слабой основной функции SiF4. Вещество также взаимодействует с BF3 и AsF5 в соотношении 1:1. При этом образуются белые устойчивые кристаллы, слаболетучие при комнатной температуре (давление паров составляет около 1 мм.рт.ст). XeF6·BF3 плавится при 80 °C с образованием жёлтой вязкой жидкости. [4]
Применение
- Гексафторид ксенона — мощный фторирующий агент.
- Возможно применение в качестве окислителя ракетного топлива.
Напишите отзыв о статье "Фторид ксенона(VI)"
Примечания
См. также
Литература
Отрывок, характеризующий Фторид ксенона(VI)
я канечно знаю что вопрос не в тему, но я вот выпил таблетку омега 3, после съел яблоко, одно яблоко не большое, омега 3 будет тогда действовать, или … из за яблоко придется снова пить, что типо таблетка теперь не сработает, очень задаюсь вопросом
189. В каждом ряду веществ найдите элемент, содержащийся во всех трех веществах. Определите его степень окисления в этих соединениях. По степени окисл … ения определите, в каком веществе этот элемент может быть только окислителем, в каком — только восстановителем, а в каком — проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. a) NaH, H2, HCl; б) NH3, NO, HNO3; в) H2S, SO2, H2SO4; г) HCl, Cl2, HClO4; д) Cr, CrCl3, CrO3; e) Mn, MnO2, KMnO4.
какую массу поваренной соли надо добавить к 620 г воды, чтобы содержание поваренной соли в полученном растворе составило 20%?
Срочноо: имеется соль массой 25г. Рассчитайте массу воды, которую надо взять, чтобы получить раствор с массой долей соли 5%?
Читайте также: