Гексафторид ксенона
| |||
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
3D model ( JSmol ) | |||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID | |||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| КсеФ 6 | |||
| Молярная масса | 245.28 g mol −1 | ||
| Плотность | 3,56 г см −3 | ||
| Температура плавления | 49,25 ° С (120,65 ° F; 322,40 К) | ||
| Точка кипения | 75,6 ° C (168,1 ° F; 348,8 К) | ||
| реагирует | |||
| Термохимия | |||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −294 кДж·моль −1 [1] | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Криптона гексафторид | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Гексафторид ксенона представляет собой соединение благородного газа с формулой XeF 6 . Это один из трех бинарных фторидов ксенона , которые были изучены экспериментально (два других — XeF 2 и XeF 4 ) . Все известные являются экзергоническими и стабильными при нормальных температурах. XeF 6 — самый сильный фторирующий агент этого ряда. Это бесцветное твердое вещество, которое легко сублимируется в ярко-желтые пары.
Подготовка
[ редактировать ]Гексафторид ксенона можно получить нагреванием XeF 2 при температуре около 300 °C под давлением 6 МПа (60 атмосфер) фтора. С НиФ
2 в качестве катализатора, однако эта реакция может протекать при 120 ° C даже при таких низких молярных соотношениях ксенона и фтора, как 1:5. [2] [3]
Структура
[ редактировать ]Для установления структуры XeF 6 потребовалось несколько лет, в отличие от случаев XeF.
2 и XeF
4 . В газовой фазе соединение является мономерным . Теория VSEPR предсказывает, что из-за присутствия шести фторидных лигандов и одной неподеленной пары электронов структура лишена идеальной октаэдрической симметрии , и действительно, электронная дифракция в сочетании с расчетами высокого уровня показывает, что точечная группа соединения - C 3v . Это подвижная молекула . Oh h лишь незначительно выше, что указывает на то, что минимум на энергетической поверхности очень пологий. [4]
129 Автомобиль и 19 F Спектроскопия ЯМР показывает, что в растворе соединение принимает тетрамерную структуру: четыре эквивалентных атома ксенона расположены в тетраэдре, окруженном колеблющимся массивом из 24 атомов фтора, которые меняют местами по «механизму зубчатого колеса».
Шесть полиморфов XeF
6 известны. [5] включая тот, который содержит XeF +
5 ионов с мостиком F −
ионы. [6]
Реакции
[ редактировать ]Гидролиз
[ редактировать ]Гексафторид ксенона гидролизуется с образованием триоксида ксенона : [7]
- XeF 6 + H 2 O → XeOF 4 + 2 HF
- XeOF 4 + H 2 O → XeO 2 F 2 + 2 HF
- XeO 2 F 2 + H 2 O → XeO 3 + 2 HF
- XeF 6 + 3 H 2 O → XeO 3 + 6 HF
XeF 6 представляет собой кислоту Льюиса , связывающую один и два фторид-аниона:
- ХеФ 6 + Ф − → КсеФ −
7 - XeF −
7 + Ф − → КсеФ 2−
8
Октафтороксенаты
[ редактировать ]Соли аниона октафтороксената(VI) (XeF 2−
8 ) очень стабильны и разлагаются лишь при температуре выше 400 °С. [8] [9] [10] было показано, что этот анион имеет квадратную антипризматическую геометрию. На основании монокристаллического рентгеноструктурного анализа его нитрозониевой соли (NO)
2 КсеФ
8 . [11] Соли натрия и калия образуются непосредственно из фторида натрия и фторида калия : [10]
- 2 НаФ + ХеФ
6 → Уже
2 КсеФ
8 - 2 КФ + ХеФ
6 → К
2 КсеФ
8
Они термически менее стабильны, чем соли цезия и рубидия , которые синтезируются путем предварительного образования солей гептафтороксената:
- CsF + XeF
6 → CsXeF
7 - РбФ + ХеФ
6 → RbXeF
7
которые затем подвергаются пиролизу при 50 °C и 20 °C соответственно с образованием желтого цвета. [12] октафтороксенатные соли: [8] [9] [10]
- 2 CsXeF
7 → Кс
2 КсеФ
8 + ХеФ
6 - 2 РбХеФ
7 → Рб
2 КсеФ
8 + ХеФ
6
Эти соли гидролизуются водой с образованием различных продуктов, содержащих ксенон и кислород. [10]
Два других бинарных фторида ксенона не образуют столь стабильных аддуктов с фторидом.
С акцепторами фтора
[ редактировать ]XeF
6 реагирует с сильными акцепторами фторида, такими как RuF.
5 [6] и БрФ
3 ·Вверх
3 [13] сформировать XeF +
5 катион:
- XeF
6 + репутация
5 → ХеФ +
5 РуФ −
6
- XeF
6 + БрФ
3 ·Вверх
3 → ХеФ +
5 AuF −
4 + БрФ
3
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А23. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Мелита Трамшек; Борис Жемва (5 декабря 2006 г.). «Синтез, свойства и химия фторида ксенона (II)» (PDF) . Акта Хим. Слав . 53 (2): 105–116. дои : 10.1002/chin.200721209 . Архивировано из оригинала (PDF) 12 мая 2013 года . Проверено 10 июля 2009 г.
- ^ Черник, CL; Мальм, Дж. Г. (2007). «Ксенон Гексафторид». Неорганические синтезы . Том. VIII. стр. 258–260. дои : 10.1002/9780470132395.ch68 . ISBN 9780470132395 .
- ^ Зеппельт, Конрад (июнь 1979 г.). «Последние достижения в химии некоторых электроотрицательных элементов». Отчеты о химических исследованиях . 12 (6): 211–216. дои : 10.1021/ar50138a004 .
- ^ Хойер, С.; Эммлер, К.; Зеппельт, Т. (октябрь 2006 г.). «Структура гексафторида ксенона в твердом состоянии». Журнал химии фтора . 127 (10): 1415–1422. Бибкод : 2006JFluC.127.1415H . дои : 10.1016/j.jfluchem.2006.04.014 . ISSN 0022-1139 .
- ^ Jump up to: а б Джеймс Э. Хаус (2008). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 569 . ISBN 978-0-12-356786-4 .
- ^ Аппельман, Э.Х.; Дж. Г. Мальм (июнь 1964 г.). «Гидролиз гексафторида ксенона и химия водных растворов ксенона». Журнал Американского химического общества . 86 (11): 2141–2148. дои : 10.1021/ja01065a009 .
- ^ Jump up to: а б Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Jump up to: а б Ридель, Эрвин; Джаниак, Кристоф (2007). Анорганическая химия (7-е изд.). Вальтер де Грюйтер. стр. 393 . ISBN 978-3-11-018903-2 .
- ^ Jump up to: а б с д Чандра, Сулех (2004). Комплексная неорганическая химия . Нью Эйдж Интернэшнл. п. 308. ИСБН 81-224-1512-1 .
- ^ Петерсон, В.; Холлоуэй, Х.; Койл, А.; Уильямс, М. (сентябрь 1971 г.). «Антипризматическая координация ксенона: структура октафтороксената нитрозония (VI)». Наука . 173 (4003): 1238–1239. Бибкод : 1971Sci...173.1238P . дои : 10.1126/science.173.4003.1238 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17775218 . S2CID 22384146 .
- ^ «Ксенон». энциклопедия Британская Британская энциклопедия Inc. 1995 год
- ^ Хлопок (2007). Продвинутая неорганическая химия (6-е изд.). Вили-Индия. п. 591. ИСБН 978-81-265-1338-3 .