stringtranslate.com

Тетрафторид ксенона

Тетрафторид ксенона — химическое соединение с химической формулой XeF.
4. Это было первое обнаруженное бинарное соединение благородного газа . [3] Его получают в результате химической реакции ксенона с фтором : [4] [ 5]

Хе + 2  Ф
2→ КсеФ
4

Эта реакция является экзотермической , с выделением энергии 251  кДж /моль. [3]

Тетрафторид ксенона представляет собой бесцветное кристаллическое твердое вещество, сублимирующееся при 117 °C. Его структура была определена методами ЯМР-спектроскопии и рентгеновской кристаллографии в 1963 году. [6] [7] Структура является плоско-квадратной , что было подтверждено нейтронографическими исследованиями. [8] Согласно теории VSEPR , помимо четырех фторидных лигандов, центр ксенона имеет две неподеленные пары электронов. Эти одинокие пары взаимно трансгендерны .

Синтез

Тетрафторид ксенона получают нагреванием смеси ксенона и фтора в мольном соотношении 1:5 в никелевом контейнере до 400 °С. Некоторое количество дифторида ксенона ( XeF
2) и гексафторид ксенона ( XeF
6) также образуется там, где повышенная температура или пониженная концентрация фтора в исходной смеси благоприятствуют XeF.
2производство, а пониженная температура или повышенная концентрация фтора благоприятствуют XeF .
6. [9] [10] Никель не является катализатором этой реакции; используются никелевые контейнеры, поскольку они реагируют с фтором с образованием защитного, неотслаивающегося пассивационного слоя фторида никеля (II) NiF .
2на их внутренней поверхности. Низкая волатильность XeF
4по сравнению с XeF
2и XeF
6позволяет очищать его фракционной сублимацией. [9]

Реакции

Тетрафторид ксенона гидролизуется при низких температурах с образованием элементарного ксенона, кислорода , плавиковой кислоты и водного триоксида ксенона . [11]

Он используется в качестве прекурсора для синтеза всех соединений четырехвалентного Хе. [9] Реакция с фторидом тетраметиламмония дает пентафтороксенат тетраметиламмония , который содержит пентагональный XeF.−
5анион. XeF _−
5анион также образуется при реакции с фторидом цезия : [12]

CsF + XeF
4→ CsXeF
5

Реакция с пентафторидом висмута ( BiF
5) образует XeF+
3катион: [13]

Биф
5+ XeF
4→ XeF 3 BiF 6

XeF _+
3катион в соли XeF 3 Sb 2 F 11 охарактеризован методом ЯМР-спектроскопии. [14]

При 400 °С XeF
4реагирует с ксеноном с образованием XeF2: [10]

XeF 4 + Xe → 2 XeF 2

Реакция тетрафторида ксенона с платиной дает тетрафторид платины и ксенон: [10]

XeF 4 + Pt → PtF 4 + Xe

Приложения

Тетрафторид ксенона имеет мало применений. Было показано, что он разлагает силиконовую резину при анализе примесей металлов в резине. XeF
4реагирует с силиконом с образованием простых газообразных продуктов, оставляя в осадке металлические примеси. [15]

Рекомендации

  1. ^ Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон (2001). Виберг, Нильс (ред.). Неорганическая химия . Перевод Иглсона, Мэри; Брюэр, Уильям. Академическая пресса. п. 394. ИСБН 0-12-352651-5.
  2. ^ Аб Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы (6-е изд.). Компания Хоутон Миффлин. п. А23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ Аб Зумдал (2007). Химия . Бостон: Хоутон Миффлин. п. 243. ИСБН 978-0-618-52844-8.
  4. ^ Клаассен, Х.Х.; Селиг, Х.; Мальм, Дж. Г. (1962). «Тетрафторид ксенона». Варенье. хим. Соц. 84 (18): 3593. doi :10.1021/ja00877a042.
  5. ^ Черник, CL; Клаассен, Х.Х.; Филдс, PR; Хайман, Х.Х.; Мальм, Дж.Г.; Мэннинг, В.М.; Мэтисон, MS; Квартерман, Луизиана; Шрайнер, Ф.; Селиг, Х.Х.; Шефт, И.; Сигел, С.; Ленивец, EN; Штейн, Л.; Студиер, МХ; Уикс, Дж.Л.; Зирин, М.Х. (1962). «Фторсодержащие соединения ксенона и радона». Наука . 138 (3537): 136–138. Бибкод : 1962Sci...138..136C. дои : 10.1126/science.138.3537.136. PMID  17818399. S2CID  10330125.
  6. ^ Браун, Томас Х.; Уиппл, Э.Б.; Вердье, Питер Х. (1963). «Тетрафторид ксенона: спектр магнитного резонанса высокого разрешения фтора-19». Наука . 140 (3563): 178. Бибкод : 1963Sci...140..178B. дои : 10.1126/science.140.3563.178. PMID  17819836. S2CID  35981023.
  7. ^ Иберс, Джеймс А.; Гамильтон, Уолтер К. (1963). «Тетрафторид ксенона: кристаллическая структура». Наука . 139 (3550): 106–107. Бибкод : 1963Sci...139..106I. дои : 10.1126/science.139.3550.106. PMID  17798707. S2CID  42119788.
  8. ^ Бернс, Джон Х.; Агрон, Пенсильвания; Леви, Анри А. (1963). «Молекула тетрафторида ксенона и ее тепловое движение: исследование дифракции нейтронов». Наука . 139 (3560): 1208–1209. Бибкод : 1963Sci...139.1208B. дои : 10.1126/science.139.3560.1208. PMID  17757912. S2CID  35858682.
  9. ^ abc Ханер, Джейми; Шробильген, Гэри Дж. (2015). «Химия ксенона (IV)». хим. Преподобный . 115 (2): 1255–1295. дои : 10.1021/cr500427p. ISSN  0009-2665. ПМИД  25559700.
  10. ^ abc Бард, Аллен Дж.; Парсонс, Роджер; Джордан, Джозеф; Международный союз теоретической и прикладной химии (1985). Стандартные потенциалы в водном растворе. ЦРК Пресс. стр. 767–768. ISBN 0-8247-7291-1.
  11. ^ Уильямсон; Кох, CW (март 1963 г.). «Тетрафторид ксенона: реакция с водными растворами». Наука . 139 (3559): 1046–1047. Бибкод : 1963Sci...139.1046W. дои : 10.1126/science.139.3559.1046. ISSN  0036-8075. PMID  17812981. S2CID  33320384.
  12. ^ Хардинг, Чарли; Джонсон, Дэвид Артур; Джейнс, Роб (2002). Элементы блока p . Молекулярный мир. Том. 9. Королевское химическое общество. п. 93. ИСБН 0-85404-690-9.
  13. ^ Сузуки, Хитоми; Матано, Ёсихиро (2001). Висмуторганическая химия . Эльзевир. п. 8. ISBN 0-444-20528-4.
  14. ^ Гиллеспи, Р.Дж.; Ланда, Б.; Шробильген, Г.Дж. (1971). «Трифтороксенон(IV) µ -фторбиспентафторантимонат(V): XeF+
    3    катион». Журнал Химического общества D: Chemical Communications (23): 1543–1544. doi : 10.1039/C29710001543.
  15. ^ Ригин, В.; Скворцов, НК; Ригин, В.В. (март 1997 г.). «Тетрафторид ксенона как агент разложения силиконового каучука для выделения и атомно-эмиссионного спектрометрического определения микроэлементов». Аналитика Химика Акта . 340 (1–3): 1–3. дои : 10.1016/S0003-2670(96)00563-6.

Внешние ссылки