稀有气体化合物

六氟合钳酸鼠 发现:
“无心插柳柳成荫”,他最初的实验对象并不是稀有气体,而是钳的氟化物。
1962年,在加拿人工作的英国化学家巴特利特(Bartlett)氧化性比氟还强的六氟化钳蒸气和氧反应,得到一种新的深 红固体,经X射线衍射分析和其他实验确认此化合物的化学式为O2PtF6(六氟合钳酸氧),其反应方程式为:O2+PtF6 一[02]+ [PtF6]-考虑到此处生成氧的正氧化数物,而氧的第一电离能和氛类似(比毎稍大,02的第一电离能是 1175.7kJ/mol,亂的第一电离能是1175.57kJ/mol),他同时还计算了晶格能,若生成XePtF6,其晶格能只比02PtF641.84kJ/moL这说明XePtF6 —旦生成,应该能稳定存在,于是他仿照氧化氧的做法,将六氟化钳与毎按等摩尔比在室 温下混合,得到一种橙黄固体(Xe+PtF6=XePtF6),即为六氟合钳酸氤。
意义:
这是具有历史意义的第一个含化学键的零族元素化合物,震惊了化学界。动摇了长期禁锢人们思想。打破了绝对惰性 的想法,桶有气体化合物(氧化物,氟化物,氟氧化物等)一个接一个地面世了。“惰性气体”也随之改名“桶有气体”。
组成:
随着六氟化钳和氛的比例不同,产物的组成在一定范I制内变动。(包括XeFPtF6XeFPt2FM。)后期的实验证明该化合 物化学式并非如此简单,包括XeFPtF6XeFPt2Fllo
争议:
有人认为,六氟合钳酸氤的结构可能并非“XePtF6”,因为“Xe”是一个自由基,会发生二聚,或夺取一个氟原子生成 XeF0后期的研究表明该橘黄固体很可能含有XePtF6XePtFllXe2PtF6等成分,阴离子是八面体型的铀氟离子,阳 离子是多种多样的含筑离子。
在氟化氢溶液中制得的六氟合钳酸毎含有[PtF5]nXeF离子,因此有人认为六氟合钳酸氤中钳与氟离子生成聚合的网 状阴离子,毎或氛与氟生成的阳离子则填充在间隙中。
二氟化毎
【中文名称】二氟化氤
【英文名称】Xenon difluoride
【结构或分子式】分子结构:Xe原子以sp3d杂化轨道成键,分子为直线形分子。
【蒸气压(Pa)400533 (室温)
【性状】无透明晶体。
【溶解情况】溶于水,在桶酸溶液中水解缓慢,在碱性溶液中迅速水解,生成三氧化
毎和氧气。
【用途】在芳香族化合物中,是有力的氟化剂,一般用作有机氟化剂;激光的激发体。
【制备或来源】(1)氛与氟混合加热,若氟量增加,依次可制得二氟化毎、四氟化氛、六氟
化毎。如氟、毎配料比及反应温度、反应压力选择得当,收率可提高。(2)将毎(稍过量)和氟导
入硬质玻璃反应器中,在98066.5帕卞,光照24小时,也可生成二氟化毎,再经数周,就见到结晶。
但应注意,反应器应绝对干燥,否则将腐蚀反应器。以氧化银、三氧化二線、二氟化银、氟化银等 为催化剂可使反应度大大提高。
【其他】有升华性。三相点129.03°C。可以在線制或蒙乃尔合金的容器中存放。水溶液有刺激
气味。是极强的氧化剂,可使许多有机、无机化合物氟化而放出氤,可从氯化氢中释放,将碘化钾氧化成碘。
四氟化毎
英文名:xenon tetrafluoride
分子式:XeF4
摩尔质量:207.287g/mol
化学性质
性质:无晶体。分子构型为平面四方形。熔点117°Co遇水发生水解,生成三氧
化毎并放出氧气。在127°C时和氢反应生成毎和氟化氢。在加压条件下和氟反应可生
成六氟化毎。四氟化氤具有强氧化性,可将四氟化硫氧化成六氟化硫。在線制容器中,
将毎气和氟气按1:5的体枳比配成混合物,在0.6MPa400°C条件下加热数小时可制
得。用作有机化合物的氟化剂。
四氟化毎是桶有气体化合物之一。毎是稀有气体化合物最多的桶有气体元素,此外氮 的化合物也已经制得;氮、氨、氛的化合物尚未成功合成。根据电负性,原子序号越 大的桶有气体元素越容易形成化合物。毎是原子序号最人的稳定的桶有气体元素(氨 虽然序号更大但是有放射性),所以氛的化合物相对最容易合成。
六氟化毎
名称:六氟化®;xenon hexafluoride
资料:分子式:XeF6
性质:无晶体。Xe原子以sp3d3杂化轨道成键,分子构型为变形八面体。
熔点49.5°C。遇水水解生成四氟氧化®(XeOF4)和三氧化®(Xe03)o反应活性比二氟
化毎和四氟化毎更强。从他们分别与氢的反应条件即可知反应活性的差异(与二氟化
毎反应温度为397°C,与四氟化毎为127°C,与六氟化氤为27°C)。与二氧化硅反应可 生成具有爆炸性的物质三氧化氤,故本品不宜贮放在玻璃或石英容器中。毎气和氟气 在5MPa的压力和250°C的高温下反应制得。用作强氧化剂和氟化剂。
三氧化毎编辑
无易潮解的固体,斜方晶系结晶,有强烈的爆炸性,但在干燥的空气中较稳定。溶于水,在水溶液中是很强的氧化剂, 在稀酸性溶液中是稳定的,在中性或碱性溶液中慢慢分解为Xe02
化学性质编辑
高于40C分解。吸湿能力很强。易爆炸,在潮湿空气中爆炸力很强。在水中主要以分子形式存在,但在碱性溶液中主 要以HXeO4-存在,与Xe03分子相比,HXeO4-分解的速度要快得多:
2 HXeO4- - 2 Xe +3 02 + 2 0H-,38ggg因此三氧化氤会以HXeO4-的形式迅速分解
强碱浓度大于O.lmol/L时,三氧化氤会按下式歧化:
2 HXeO4- + 2 OH- -* XeO64- + Xe +02 + 2 H20
碱的浓度越高,歧化速度越快,因而在碱的浓度较高时XeO64-的产率可达到50%[1]
三氧化毎是非常强的氧化剂。可以将CI-氧化成CI2, I-氧化为I03-, Mn2+氧化为Mn02甚至Mn04-,还能将醇或竣酸 氧化为H2002。用已知量的XeO3氧化有机物为C02H20,然后用碘量法滴定剩余的XeO3,便可准确地测出有 机物的含量。特别是对于那些难于氧化的竣酸(如乙酸、琥珀酸),XeO3氧化法更显示出优越性。XeO3的还原产物为 毎,几乎不给体系带来杂质。[1]
可由氟化毎水解制得。用作氧化剂。也可作为高氛酸盐的制备原料。
结构编辑
分子结构:Xe原子以sp3杂化轨道成键,XeO3分子为三角锥形分子。
晶体结构:斜方晶系;a = 616.3pm, b = 811.5pm, c = 523.4pm;每个单元包含4XeO3分子。[2]
制备编辑
用六氟化毎水解生成三氧化氤是传统的制备方法,有时也用四氟化毎水解歧化来制取三氧化毎,但这两个反应都进行 得很剧烈,并容易发生爆炸,下述的制备方法较安全。
制备三氧化佩的实验装置如图所示,此装置同时也用来制备高毎酸钠。
A-Pyrex玻璃筒;B-主反应瓶:C-球形烧瓶;D—连接管;E—烧瓶底部小孔:F-三通;G—储存管;H—U形冷阱
图中A为储存二氟磷酸的有刻度的Pyrex玻璃筒,此玻璃筒用一玻璃阀门与系统相连,一个倒置的球形烧瓶C用一个 3/8英寸的连接管荀果D连接到主反应瓶推杆炉B上,在倒置的烧瓶C的底部有
线棒涂布一孔E,在制备高毎酸钠时可以从这里引入NaOH 溶液。XeF6从储存管G中通过一个聚三氟氯乙烯的T形连接管输送到主反应器中,安装在装置上的聚三氟氯乙烯的U 形冷阱H可以很容易的与XeF6储存管G相互替换。
150mL的反应瓶B加热干燥并抽空,通过真空系统使吸附树脂0.83g XeF6从储存管G中转移到反应瓶中,并用液氮使其冷却到 -195°C,在瓶底形成一个直径约3cm固体片,转移完后关闭反应瓶与真空系统的隔离阀,取下储存管G换上U形冷阱 Ho打开反应瓶及H0P0F2储存筒A与真空系统的隔离阀,使约1.2mLHOPOF2冷凝在XeF6之上,然后将H0P0F2储存 筒A从系统中拆除,以减小万一发生爆燃所造成的损失。将反应瓶直接升温到22°C, XeF6溶于H0P0F2而形成黄绿 的溶液。用0°C的冷浴冷却反应瓶,而U形冷阱则用液氮冷却至-1954Co在大约0°C时,反应瓶中开始强烈鼓泡,几乎 瞬间即沉淀出白的XeO3结晶。慢慢将剩余的H0P0F2. HFP0F3抽出,直至没有明显的气体挥发出来为止。反应 瓶中留下的结晶即为XeO3产品。[3]
四氧化毎
四氧化毎(XeO4)是氤元素的最高价氧化物,在-36°C以下为黄固体。
基本性质编辑
xenon(VIII) oxide
其它名称氧化Win)
性质
化学式XeO4
数据存储安全检测
摩尔质量195.29 g mol-1
外观?36° C以下为黄固体
熔点?35.9 ° C
沸点0 ° C分解
在水中的
溶解度可溶
危险性爆炸性,强氧化性
简介:
四氧化毎(化学式:XeO4)是桶有气体氤的氧化物之一,无气体,热稳定性极差,易爆炸。低温下是黄固体,也 极不稳定,甚至在-40°C也会发生爆炸。溶于水生成高毎酸,溶于碱生成高毎酸盐。四氧化毎只在-35.9° C以下稳定, 高于该温度时爆炸性分解为氤和氧气。
氧化性比三氧化氛更强。由高舐酸钠与浓硫酸反应制得。用作氧化剂。
结构
分子构型为四面体。四氧化氤中,氤原子的氧化态为+8,所有的价电子都用于成键。其他的毎氧化物包括三氧化毎, 二氧化毎以及存在于固态氮中的XeOO+阳离子。
反应
四氧化毎在高于?35.9° C时自发分解为毎和氧气:
XeO4 = Xe + 2 02; AH = -643 kJ/mol
其他含+8氧化态的毎的化合物是XeO3F2XeO2F4,可被质谱检测到,由四氧化氤与六氟化毎反应得到。
合成
四氧化毎的所有合成路线都以高毎酸盐作起始原料。高氛酸盐可由氤酸盐的歧化反应或用臭氧氧化毎酸盐得到:
2 XeO4 A2? = XeO64? + Xe + 02
2 XeO4A2? + 4 e- + 2 03 -*=2 XeO6A4- + 2 02
高毎酸盐与硫酸反应生成不稳定的高毎酸。高氛酸脱水得到四氧化毎:
Ba2XeO6 + 2 H2SO4 ==2 BaS04 + (H4XeO6 = 2 H20 + XeO4)
高毎酸缓慢分解歧化生成毎酸和氧气:
H4XeO6 = 1/2 02 + H2XeO4 + H20
高毎酸盐
高毎酸盐,英文名是perxenate,由毎酸盐在碱性介质中经歧化反应得到。可用作氧化剂。

本文发布于:2024-09-22 11:20:51,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/272660.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:反应   氧化   生成   分子   化合物   气体   酸盐
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议