Xenonhexafluorid
| Strukturformel | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Xenonhexafluorid | ||||||||||||
| Andere Namen |
Xenon(VI)-fluorid | ||||||||||||
| Summenformel | XeF6 | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloser Feststoff[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 245,28 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||
| Dichte |
3,56 g·cm−3[2] | ||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||
| Siedepunkt |
75,6 °C[3] | ||||||||||||
| Dampfdruck | |||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Xenonhexafluorid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Edelgasverbindungen. Es ist ein farbloser Feststoff.
Herstellung
Alle Xenonfluoride werden durch thermische oder photochemische Aktivierung von Xenon/Fluor-Gemischen hergestellt. Welches Produkt entsteht, hängt vom Stoffmengenverhältnis sowie den Reaktionsbedingungen ab (Druck, Temperatur). So kann Xenonhexafluorid durch langandauerndes Erhitzen von Xenon mit starken Fluor-Überschuss (1:20) bei 300 °C und einem Druck von 200–300 bar gewonnen werden.[1]
![{\displaystyle {\mathrm {Xe} {}+{}3\,\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/462710ab9b830b4650d98a7017ef1ab196d611db.svg)
Die Aufreinigung kann durch Zersetzung von Dinatriumfluoroxenat(VI) bei 120 °C erfolgen.
![{\displaystyle {\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}2\,\mathrm {NaF} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/161f6e131d946349761db594e06a6fe3b2578bec.svg)
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Das Molekül ist in der Gasphase verzerrt oktaedrisch aufgebaut, wobei der Xenon-Fluor-Abstand im gasförmigen Zustand 189 pm beträgt.[3] Im festen Zustand besteht Xenon(VI)-fluorid aus - und -Ionen, welche zu tetrameren oder hexameren Ringen verbrücken. Bei tiefen Temperaturen bildet die Verbindung in nicht-ionisierenden Medien gelöst ebenfalls Tetramere aus. Die gelbgrüne Schmelze der Verbindung setzt sich neben den Tetrameren auch aus Monomeren zusammen und besitzt eine geringe Eigenleitfähigkeit.[5] Die eintretende Gelbfärbung während der Erhitzung ist reversibel, sodass der Festkörper nach dem Erkalten der Schmelze wieder farblos ist.[1]
![{\displaystyle {[\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}]{\vphantom {A}}^{+}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/078645cc171c2a4bc465d1264b8b4bbb2d6eea35.svg)
Chemische Eigenschaften
Xenonhexafluorid ist von allen Xenonfluoriden die am stärksten oxidierende Verbindung und konnte bisher nicht weiter oxidiert werden. Es reagiert sowohl als Fluorid-Akzeptor als auch -Donator. Im Allgemeinen reagiert die Verbindung mit Metallfluoriden des Typ wie Antimonpentafluorid als Donator.
![{\displaystyle {\mathrm {MF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{\mathrm {J} }}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/759de66a3f391001b8679fe509db4a3a5da5fe3b.svg)
![{\displaystyle {\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}\mathrm {MF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{\mathrm {J} }}{}\mathrel {\longrightarrow } {}[\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}][\mathrm {MF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{\mathrm {J} +1}}]}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/65edfa3d22182612343fc894210355438bc8b71c.svg)
Mit Alkalimetallfluoriden reagiert Xenon(VI)-fluorid dagegen als Akzeptor zu sechswertigen Fluoroxenaten, von denen die Salze der höheren Homologe mit dem zweifach negativen Anion die höchste Stabilität besitzen.[5]
![{\displaystyle {\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}\mathrm {MF} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {M} [\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}]}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6538dd2416d014ca1e012225baea2bf48de8c8e4.svg)
![{\displaystyle {\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}2\,\mathrm {MF} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {M} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}[\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}]}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8ad0f33b3c33c4633c70ace0c1d977c005810a22.svg)
Xenonhexafluorid hydrolysiert schrittweise unter Bildung von Xenontrioxid.
![{\displaystyle {\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {XeOF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HF} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/477f1d608b764616b30a46222a348498bfa3ccb9.svg)
![{\displaystyle {\mathrm {XeOF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {XeO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HF} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1b54003cfed5f19bdfb8841f9fef8e5bc42c4463.svg)
![{\displaystyle {\mathrm {XeO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {XeO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}2\,\mathrm {HF} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ca9a1b75e1faf6a5d95d94a7232ef7084e4286e0.svg)
Verwendung
Durch Hydrolyse kann Xenonoxytetrafluorid hergestellt werden.[6]
![{\displaystyle {\mathrm {XeF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {XeOF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HF} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/58b15583afca09b207bcb61d231067961a40d52a.svg)
Einzelnachweise
- ↑ a b c d C. L. Chernick and J. G. Malm: Xenon hexafluoride. In: Henry F. Holtzclaw, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 8. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1966, S. 258–260 (englisch).
- ↑ Datenblatt bei Webelements.
- ↑ a b c Eintrag zu Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2018.
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ a b Arnold F. Hollemann, Nils E. Wiberg: Anorganische Chemie. Band 1. de Gruyter, Berlin 2017, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 467–468.
- ↑ S. K. Jain, Shailesh K. Jain: Conceptual Chemistry Volume-I For Class XII. S. Chand Publishing, ISBN 81-219-1623-2, S. 7–127.