Xenon-tetrafluorid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Xenon-tetrafluorid
Xenon tetrafluoride.gif
XeF4 kristályok, 1962.
Xenon-tetrafluoride-3D-balls.png Xenon-tetrafluoride-3D-vdW.png
IUPAC-név Xenon tetrafluoride
Kémiai azonosítók
CAS-szám 13709-61-0
PubChem 123324
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet XeF4
Moláris tömeg 207,2836 g mol−1
Megjelenés fehér, szilárd
Sűrűség 4,040 g cm−3, szilárd
Olvadáspont 117 °C (390 K)[1]
Kristályszerkezet
Koordinációs
geometria
D4h
Molekulaforma síknégyzetes
Dipólusmomentum 0 D
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
−284 kJ/mol[1]
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A xenon-tetrafluorid, XeF4, a xenon nemesgázból származtatott egyik kémiai vegyület. Ez volt az elsőként felfedezett nemesgázt és csak egyetlen más kémiai elemet tartalmazó vegyület.[2] Létrejöttéhez a Xe és a F2 reakciójára van szükség, mégpedig 1 mól Xe atomhoz 2 mól F2 kell.[3][4] A reakció exoterm, 1 mol xenon reakciójában 251 kJ energia szabadul fel.[2]

A molekula szerkezetét 1963-ban NMR spektroszkóppal és röntgensugaras kristályszerkezeti vizsgálattal határozták meg.[5][6] Ahogy azt a neutrondiffrakciós vizsgálatok kimutatták,[7] és a vegyértékelektron taszítási elmélet is alátámasztotta, a molekula síknégyzetes elrendezésű. A molekula síkja felett és alatt két magányos elektronpár van.

A xenon-tetrafluorid színtelen kristályokat alkot, 115,7 °C-on szublimál.

A xenon-fluoridok szobahőmérsékleten exergonikusak és stabilak. A vízzel könnyen reakcióba lépnek, még a levegőből is kivonják a vizet, ezért vízmentes körülmények között kell tárolni őket.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A xenon-tetrafluoridot úgy lehet előállítani, hogy nikkel tárolóedényben xenon és fluor 1:3 arányú keverékét 400°C-ra melegítik. Valamennyi xenon-hexafluorid is keletkezik, annál több, minél nagyobb a fluor koncentrációja.[8]

Kémiai jellemzők[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A xenon-tetrafluorid víz hatására elemi xenon, oxigén, hidrogén-fluorid és vizes xenon-trioxid keletkezése közben hidrolizál.[9]

Tetrametilammónium-fluoriddal reagálva tetrametilammónium-pentafluorxenátot képez, amelyben pentagonális XeF5 anion található.

Ezen felül oxidálhatja a bizmut-pentafluoridot (BiF5) is, aminek következtében XeF+3 kation alakul ki:[10]

BiF5 + XeF4XeF+3BiF6

A XeF+3 kationt NMR spektroszkópiával a [XeF+3][Sb2F11] sóban is azonosították.[11]

400°C-on a XeF4 a xenongázzal reakcióba lép, és XeF2 keletkezik.[8]

Platina fémmel való reakciója során platina-tetrafluorid és xenon gáz képződik.[8]

Alkalmazási területei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A xenon-tetrafluorid a szilikongumit roncsolja, ezért nyomnyi fémszennyezések vizsgálatára alkalmazzák. A szilikonmátrixszal reakcióba lépve egyszerű gáz halmazállapotú termékek keletkeznek, s a fémszennyezéseket tartalmazó anyag marad vissza.[12]

Referenciák[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

  1. ^ a b Arnold F. Holleman.szerk.: Nils Wiberg: Inorganic chemistry, translated by Mary Eagleson, William Brewer, Academic Press (2001). ISBN 0123526515 
  2. ^ a b Zumdahl. Chemistry. Boston: Houghton Mifflin (2007). ISBN 0-618-52844-X 
  3. Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G. (1962.). „Xenon Tetrafluoride”. J. Am. Chem. Soc. 84 (18), 3593. o. DOI:10.1021/ja00877a042.  
  4. C. L. Chernick, H. H. Claassen, P. R. Fields 1, H. H. Hyman, J. G. Malm, W. M. Manning, M. S. Matheson, L. A. Quarterman, F. Schreiner, H. H. Selig, I. Sheft, S. Siegel, E. N. Sloth, L. Stein, M. H. Studier, J. L. Weeks, and M. H. Zirin (1962.). „Fluorine Compounds of Xenon and Radon”. Science 138 (3537), 136–138. o. DOI:10.1126/science.138.3537.136. PMID 17818399.  
  5. Thomas H. Brown, E. B. Whipple, and Peter H. Verdier (1963.). „Xenon Tetrafluoride: Fluorine-19 High-Resolution Magnetic Resonance Spectrum”. Science 140 (3563), 178. o. DOI:10.1126/science.140.3563.178. PMID 17819836.  
  6. James A. Ibers and Walter C. Hamilton (1963.). „Xenon Tetrafluoride: Crystal Structure”. Science 139 (3550), 106–107. o. DOI:10.1126/science.139.3550.106. PMID 17798707.  
  7. Burns, John H.. „Xenon Tetrafluoride Molecule and Its Thermal Motion: A Neutron Diffraction Study”. Science 139 (3560), 1208-1209. o.  
  8. ^ a b c Allen J. Bard. Standard Potentials in Aqueous Solution. CRC Press, 767-768. o (1985). ISBN 0824772911 
  9. Williamson, Stanley M; Koch, C. W. (Mar 1963). "Xenon Tetrafluoride: Reaction with Aqueous Solutions". Science (New York, N.Y.) 139 (3559): 1046–1047. doi:10.1126/science.139.3559.1046. ISSN 0036-8075. PMID 17812981. edit
  10. Organobismuth chemistry. Elsevier (2001). ISBN 0444205284 
  11. Gillespie, R. J.; B. Landa; G. J. Schrobilgen (1971). "Trifluoroxenon(IV)µ-fluoro-bispentafluoroantimonate(V): the XeF+3 cation". Journal of the Chemical Society D Chemical Communications: 1543-1544. doi:10.1039/C29710001543. edit
  12. Rigin, Vladimir I.; Nikolaj K. Skvortsov; Vassili V. Rigin (March 1997). "Xenon tetrafluoride as a decomposition agent for silicone rubber for isolation and atomic emission spectrometric determination of trace metals". Analytica Chimica Acta 340 (1-3): 1-3. doi:10.1016/S0003-2670(96)00563-6. edit}

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]