Xenon hexaflorua

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Xenon hexafluoride
Xenonhexafluorid.svg
Xenon-hexafluoride-3D-vdW.png
Nhận dạng
Số CAS 13693-09-9
PubChem 139546
Ảnh Jmol-3D ảnh
SMILES
InChI 1/F6Xe/c1-7(2,3,4,5)6
Thuộc tính
Công thức phân tử XeF6
Phân tử gam 245.28 g mol-1
Tỷ trọng 3.56 g cm-3
Điểm nóng chảy 49.25 °C
Điểm sôi 75.6 °C
Độ hòa tan trong nước Phản ứng với nước

Xenon hexaflorua là một hợp chất của khí hiếm Xenon với đơn chất Flo, công thức hóa học XeF6. Ở nhiệt độ phòng, XeF6 là chất rắn không màu và có thể nhanh chóng thăng hoa thành hơi màu vàng.

Điều chế[sửa | sửa mã nguồn]

Xenon hexaflorua có thể được điều chế bằng cách đun nóng XeF2 ở khoảng 300oC dưới áp suất 6MPa. Với chất xúc tác NiF2, phản ứng có thể dễ dàng xảy ra ở 120oC ngay cả khi tỉ lệ Xe:F=1:5.[1]

Cấu trúc[sửa | sửa mã nguồn]

Do sự hiện diện của 6 phối tử Flo và chỉ một cặp electron duy nhất, cấu trúc bát diện sẽ thiếu tính đối xứng hoàn hảo. Konrad Seppelt, một chuyên gia về khí hiếm và hợp chất Flo, nói, "Cấu trúc được mô tả tốt nhất là trong trường hợp một cặp electron di động di chuyển trên các mặt và cạnh của bát diện, vì thế bóp méo cấu trúc trong một mức độ động lực học nhất định."[2]

Quang phổ học của cộng hưởng từ hạt nhân đối với 129Xe và 19F chỉ ra rằng, trong dung dịch, hợp chất này giả lập một cấu trúc tứ diện: 4 đương lượng nguyên tử Xe sắp xếp vào một khối tứ diện được bao quanh bởi một mạng gồm 24 nguyên tử F dao động bất thường với vị trí thay đổi theo "cơ chế bánh răng". XeF6 có thể kết tinh theo 6 kiểu khác nhau,[3] bao gồm cả trường hợp ion XeF+5 nối với ion F[4]

Các phản ứng[sửa | sửa mã nguồn]

Phản ứng thủy phân[sửa | sửa mã nguồn]

Xenon hexaflorua thủy phân theo 3 bước, cuối cùng cho ra triôxít xenon:[5]

XeF6 + H2O → XeOF4 + 2 HF
XeOF4 + H2O → XeO2F2 + 2 HF
XeO2F2 + H2O → XeO3 + 2 HF

XeF6 tương tác như một Axít Lawis, liên kết với 1 và 2 anion F:

XeF6 + F → XeF7
XeF7 + F → XeF2−8

Octafluoroxenate[sửa | sửa mã nguồn]

Muối của các anion octafluoroxenate(VI)(XeF2−8) rất bền, chỉ phân hủy ở nhiệt độ trên 400oC.[6][7][8] Anion này đã được chứng minh có cấu trúc hình học dạng hình vuông antiprism dựa trên máy đếm tia X phân tích đơn tinh thể muối NO+ của nó, (NO)2XeF8.[9] Các muối NatriKali được hình thành trực tiếp từ natri florua và kali florua:[8]

2 NaF + XeF6Na2XeF8
2 KF + XeF6K2XeF8

Tác dụng với muối XêziRubiđi:

CsF + XeF6CsXeF7
RbF + XeF6RbXeF7

Sau đó nhiệt phân ở nhiệt độ 50 °C và 20 °C để hình thành các muối octafluoroxenate[6][7][8] màu vàng[10] tương ứng:

2 CsXeF7Cs2XeF8 + XeF6
2 RbXeF7Rb2XeF8 + XeF6

Các muối này bị thủy phân bởi nước, sản phẩm tạo ra có chứa xenonoxy.[8]

Với chất nhận florua[sửa | sửa mã nguồn]

Phản ứng với các chất nhận florua mạnh như RuF5[4]BrF3·AuF3[11] để tạo ra cation XeF+5:

XeF6 + RuF5 → XeF+5RuF6
XeF6 + BrF3·AuF3 → XeF+5AuF4 + BrF3

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Melita Tramšek; Boris Žemva (5 tháng 12 năm 2006). “Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride” (PDF). Acta Chim. Slov. 53 (2): 105–116. 
  2. ^ Seppelt, Konrad (June năm 1979). “Recent Developments in the Chemistry of Some Electronegative Elements”. Accounts of Chemical Research 12 (6): 211–216. doi:10.1021/ar50138a004. 
  3. ^ doi:10.1016/j.jfluchem.2006.04.014
    Hoàn thành chú thích này
  4. ^ a ă James E. House (2008). Inorganic Chemistry. Academic Press. tr. 569. ISBN 0123567866. 
  5. ^ Appelman, E. H.; and J. G. Malm (June năm 1964). “Hydrolysis of Xenon Hexafluoride and the Aqueous Solution Chemistry of Xenon”. Journal of the American Chemical Society 86 (11): 2141–2148. doi:10.1021/ja01065a009. 
  6. ^ a ă Holleman, A. F.; Wiberg,, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
  7. ^ a ă Riedel, Erwin; Janiak, Christoph (2007). Anorganische Chemie (ấn bản 7). Walter de Gruyter. tr. 393. ISBN 3110189038. 
  8. ^ a ă â b Chandra, Sulekh (2004). Comprehensive Inorganic Chemistry. New Age International. tr. 308. ISBN 8122415121. 
  9. ^ doi:10.1126/science.173.4003.1238
    Hoàn thành chú thích này
  10. ^ “Xenon”. Encyclopaedia Britannica. Encyclopaedia Britannica Inc. 1995. 
  11. ^ Cotton (2007). Advanced Inorganic Chemistry (ấn bản 6). Wiley-India. tr. 591. ISBN 8126513381. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]