Dioxigenil

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Dioxygenyl-ion-2D-dimensions.png

A dioxigenilion egy ritkán előforduló oxokation, melyben a két oxigénatom oxidációs száma +1/2. A pozitív töltés egyenletesen oszlik meg a két oxigénatom között. Képlete O2+ . Oxigénmolekulából keletkezik egy elektron elszakadásával:

O2 → O2+ + e

Ennek a folyamatnak az energiaigénye – az oxigénmolekula első ionizációs energiája – nagyon magas: 1175 kJ/mol. Emiatt a keletkező O2+ nagyon reaktív részecske, erős oxidálószer.[1]

Szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az O2+-ben a kötésrend 2,5 a kötés hossza 112,3 ppm. Vegyértékelektronjainak száma megegyezik a nitrogén-monoxidéval. Kötési energiája 625,1 kJ·mol−1, nyújtórezgése 1858 cm−1-es hullámszámnál jelentkezik,[2] a molekulák többségéhez képest ezek magas értékek.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Oxigén és platina-hexafluorid egyesülésével dioxigenil-hexafluoroplatinát keletkezik:

O2 + PtF6 → O2+[PtF6]

A platina-hexafluorid egyike azon ritka oxidálószereknek, amelyek oxidálják az oxigént.

A dioxigenil-hexafluoroplatinát kulcsszerepet játszott a nemesgázvegyületek felfedezésében. Miután Neil Bartlett rájött, hogy a platina-hexafluorid oxidálja az oxigéngázt, elkezdte vizsgálni, hogy a platina-hexafluorid reakcióba lép-e a nemesgázokkal, és ekkor fedezte fel a xenon-hexafluoroplatinátot.

Az O2+ megtalálható más hasonló, O2XF6 általános összegképletű vegyületekben, ahol az X lehet: arzén,[3], arany,[4] nióbium, ruténium, rénium, ródium, vanádium,[5] foszfor[6]. További dioxigenilt tartalmazó vegyületek is ismertek, például a O2GeF5 és (O2)2SnF6.

A tetrafluoroborát és a hexafluorofoszfát sói úgy állíthatók elő, hogy −126 °C-on bór-trifluoridot vagy foszfor-pentafluoridot reagáltatnak dioxigén-difluoriddal:[6]

2 O2F2 + 2 BF3 → 2 O2BF4 + F2
2 O2F2 + 2 PF5 → 2 O2PF6 + F2

Ezek a vegyületek gyorsan elbomlanak szobahőmérsékleten:

2 O2BF4 → 2 O2 + F2 + 2 BF3
2 O2PF6 → 2 O2 + F2 + 2 PF5

Reakciói[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az O2BF4 és xenon −100 °C-on történő reakciójában fehér szilárd anyag keletkezik, ennek összetételét F−Xe−BF2-nak tartják, melyben igen ritka Xe−B kötés található:[7]

2 O2BF4 + 2 Xe → 2 O2 + F2 + 2 FXeBF2

A O2BF4 és O2AsF6 dioxigenil sók szén-monoxiddal oxalil-fluorid F–(C=O)–(C=O)–F képződése közben reagálnak, a reakció kitermelése magas.[8]

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Dioxygenyl című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Active oxygen in chemistry, Joel F. Liebman, A. Greenberg, Springer (1995). ISBN 0-412-03441-7 
  2. J. Shamir, J. Binenboym, H. H. Claassen (1968.). „The vibrational frequency of the O2+ cation”. J. Am. Chem. Soc. 90 (22), 6223−6224. o. DOI:10.1021/ja01024a054.  
  3. A. R. Young, T. Hirata, S. I. Morrow (1964.). „The Preparation of Dioxygenyl Salts from Dioxygen Difluoride”. J. Am. Chem. Soc. 86 (1), 20−22. o. DOI:10.1021/ja01055a006.  
  4. Fluorine-carbon and fluoride-carbon materials: chemistry, physics, and applications. CRC Press (1995). ISBN 0-8247-9286-6 
  5. Inorganic chemistry. Academic Press (2001). ISBN 0-12-352651-5 
  6. ^ a b (1964.) „New Dioxygenyl Compounds”. Inorganic Chemistry 3 (3), 457. o. DOI:10.1021/ic50013a036.  
  7. (1972.) „Reaction of xenon with dioxygenyl tetrafluoroborate. Preparation of FXe-BF2”. Journal of the American Chemical Society 94 (9), 3018–3021. o. DOI:10.1021/ja00764a022.  
  8. (2001.) „The reaction of dioxygenyl salts with 13CO Formation of F13C(O)13C(O)F”. Journal of Fluorine Chemistry 112 (2), 277–590. o. DOI:10.1016/S0022-1139(01)00512-7.