Фторид ксенона(VI)

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Фторид ксенона(VI)
Xenon-hexafluoride-3D-SF.png
Общие
Систематическое
наименование
Фторид ксенона(VI)
Хим. формула XeF6
Физические свойства
Состояние бесцветные кристаллы
Молярная масса 245 г/моль
Плотность 3,56 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 49,25 °C
Т. кип. 75,6 °C
Классификация
Рег. номер CAS 13693-09-9
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Гексафтори́д ксено́на — соединение ксенона с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветные кристаллы. Обладает чрезвычайно высокой химической активностью, агрессивностью.





Физико-химические свойства

Свойство Значение
Диэлектрическая проницаемость (при 55 °C) 4,1
Энтальпия образования (298К, в газовой фазе) −277,2 кДж/моль
Энтропия образования (298К, в газовой фазе) 387,242 Дж/(моль·К)
Теплоёмкость (298К, в газовой фазе) 131,168 Дж/(моль·К)
Энтальпия плавления 5,74 кДж/моль
Энтальпия возгонки 60,8 кДж/моль

Получение

  • Обычно гексафторид получают длительным нагревом дифторида ксенона (XeF2) при 300 °C под давлением 60 атм:
<math>\mathsf{3XeF_2 \rightarrow 2Xe + XeF_6}</math>
  • Однако известный советский учёный академик Легасов впервые в мире осуществил каталитический синтез гексафторида ксенона из простых веществ:
<math>\mathsf{Xe + 3F_2 \rightarrow XeF_6}</math>

Строение

Исследование кристаллической структуры гексафторида ксенона заняло долгие годы. Однако в результате применения современных физико-химических методов исследования удалось выявить шесть различных кристаллических модификаций. Например, при исследовании изотопно обогащённого соединения 129Xe19F6 методом 19F-ЯМР-спектроскопии было установлено, что при стандартных условиях четыре атома ксенона находятся в одинаковом электронном окружении из 24 атомов фтора.[1]

Достаточно хорошо изучены 3 кристаллические структуры вещества:

Температура перехода, °C Строение
1 >10 Моноклинная, 8 XeF6 в ячейке
2 10÷-25 Орторомбическая, 16 XeF6 в ячейке
3 −25 Моноклинная, 64 XeF6 в двойной ячейке[2]

Химические свойства

Водой бурно гидролизуется до триоксида ксенона и плавиковой кислоты в три этапа. Все промежуточные продукты гидролиза выделены в индивидуальном состоянии:

<math>\mathsf{XeF_6 + H_2O \rightarrow XeOF_4 + 2HF}</math>
<math>\mathsf{XeOF_4 + H_2O \rightarrow XeO_2F_2 + 2HF}</math>
<math>\mathsf{XeO_2F_2 + H_2O \rightarrow XeO_3 + 2HF}</math>

При растворении в жидком фтороводороде происходит частичная диссоциация:

<math>\mathsf{XeF_6 + HF \rightleftarrows XeF_5^+ + HF_2^-}</math>

Гексафторид ксенона является достаточно сильной кислотой Льюиса. В присутствии фторид-ионов возможно протекание следующих реакций:

<math>\mathsf{XeF_6 + F^- \rightarrow [XeF_7]^-}</math>
<math>\mathsf{[XeF_7]^- + F^- \rightarrow [XeF_8]^{2-}}</math>

Например, вещество легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF):

<math>\mathsf{XeF_6 + RbF \rightarrow Rb[XeF_7]}</math>

Однако при нагревании таких солей выше 50 °C происходит разложение:

<math>\mathsf{2RbXeF_7 \rightarrow XeF_6 + Rb_2[XeF_8]}</math>

Соединения состава M2XeF8 достаточно устойчивы. Например, натриевое производное устойчиво до 100 °C, а цезиевое — до 400 °C.

С фторидами менее активных элементов гексафторид ксенона образует двойные соли[3], которые впервые получили еще в 1967 году. Например, были получены 4XeF6·GeF4, 2XeF6·GeF4 и XeF6·GeF4, но получить аналогичное соединение с фторидом кремния не удалось, за счёт слабой основной функции SiF4. Вещество также взаимодействует с BF3 и AsF5 в соотношении 1:1. При этом образуются белые устойчивые кристаллы, слаболетучие при комнатной температуре (давление паров составляет около 1 мм.рт.ст). XeF6·BF3 плавится при 80 °C с образованием жёлтой вязкой жидкости.[4]

Также были сообщения о получении высшего фторида XeF8 из XeF6 и F2, однако эти данные не подтвердились.

Применение

  • Гексафторид ксенона — мощный фторирующий агент.
  • Возможно применение в качестве окислителя ракетного топлива.

Напишите отзыв о статье "Фторид ксенона(VI)"

Примечания

  1. [www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TGD-4JXXR83-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=a5913cf5eb5159fc02038631cd01ed16 The structure of xenon hexafluoride in the solid state. Journal of Fluorine Chemistry Volume 127, Issue 10, Pages 1415—1422]
  2. [www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/171/3970/485 Xenon Hexafluoride: Structural Crystallography of Tetrameric Phases R.D. Burbank, G. R. Jones. Science Vol. 171. №. 3970, pp. 485—487]
  3. [oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0647959 Изучение системы XeF6-GeF4 и XeF6-SiF4]
  4. [www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;144/3618/537?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=%28Xenon+AND+hexafluoride%29&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT Xenon Hexafluoride Complexes. Science. Vol. 144. no. 3618, p. 537]

См. также

Литература

  • Holleman A.F., Wiberg E. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  • Некрасов Б. В. Основы общей химии. В 2-х томах., М.: Химия, 1973 г.

Отрывок, характеризующий Фторид ксенона(VI)

– Cependant, mon cher, – сказал он, рассматривая издалека свой ноготь и подбирая кожу над левым глазом, – malgre la haute estime que je professe pour le православное российское воинство, j'avoue que votre victoire n'est pas des plus victorieuses. [Однако, мой милый, при всем моем уважении к православному российскому воинству, я полагаю, что победа ваша не из самых блестящих.]
Он продолжал всё так же на французском языке, произнося по русски только те слова, которые он презрительно хотел подчеркнуть.
– Как же? Вы со всею массой своею обрушились на несчастного Мортье при одной дивизии, и этот Мортье уходит у вас между рук? Где же победа?
– Однако, серьезно говоря, – отвечал князь Андрей, – всё таки мы можем сказать без хвастовства, что это немного получше Ульма…
– Отчего вы не взяли нам одного, хоть одного маршала?
– Оттого, что не всё делается, как предполагается, и не так регулярно, как на параде. Мы полагали, как я вам говорил, зайти в тыл к семи часам утра, а не пришли и к пяти вечера.
– Отчего же вы не пришли к семи часам утра? Вам надо было притти в семь часов утра, – улыбаясь сказал Билибин, – надо было притти в семь часов утра.
– Отчего вы не внушили Бонапарту дипломатическим путем, что ему лучше оставить Геную? – тем же тоном сказал князь Андрей.
– Я знаю, – перебил Билибин, – вы думаете, что очень легко брать маршалов, сидя на диване перед камином. Это правда, а всё таки, зачем вы его не взяли? И не удивляйтесь, что не только военный министр, но и августейший император и король Франц не будут очень осчастливлены вашей победой; да и я, несчастный секретарь русского посольства, не чувствую никакой потребности в знак радости дать моему Францу талер и отпустить его с своей Liebchen [милой] на Пратер… Правда, здесь нет Пратера.
Он посмотрел прямо на князя Андрея и вдруг спустил собранную кожу со лба.
– Теперь мой черед спросить вас «отчего», мой милый, – сказал Болконский. – Я вам признаюсь, что не понимаю, может быть, тут есть дипломатические тонкости выше моего слабого ума, но я не понимаю: Мак теряет целую армию, эрцгерцог Фердинанд и эрцгерцог Карл не дают никаких признаков жизни и делают ошибки за ошибками, наконец, один Кутузов одерживает действительную победу, уничтожает charme [очарование] французов, и военный министр не интересуется даже знать подробности.
– Именно от этого, мой милый. Voyez vous, mon cher: [Видите ли, мой милый:] ура! за царя, за Русь, за веру! Tout ca est bel et bon, [все это прекрасно и хорошо,] но что нам, я говорю – австрийскому двору, за дело до ваших побед? Привезите вы нам свое хорошенькое известие о победе эрцгерцога Карла или Фердинанда – un archiduc vaut l'autre, [один эрцгерцог стоит другого,] как вам известно – хоть над ротой пожарной команды Бонапарте, это другое дело, мы прогремим в пушки. А то это, как нарочно, может только дразнить нас. Эрцгерцог Карл ничего не делает, эрцгерцог Фердинанд покрывается позором. Вену вы бросаете, не защищаете больше, comme si vous nous disiez: [как если бы вы нам сказали:] с нами Бог, а Бог с вами, с вашей столицей. Один генерал, которого мы все любили, Шмит: вы его подводите под пулю и поздравляете нас с победой!… Согласитесь, что раздразнительнее того известия, которое вы привозите, нельзя придумать. C'est comme un fait expres, comme un fait expres. [Это как нарочно, как нарочно.] Кроме того, ну, одержи вы точно блестящую победу, одержи победу даже эрцгерцог Карл, что ж бы это переменило в общем ходе дел? Теперь уж поздно, когда Вена занята французскими войсками.
– Как занята? Вена занята?
– Не только занята, но Бонапарте в Шенбрунне, а граф, наш милый граф Врбна отправляется к нему за приказаниями.
Болконский после усталости и впечатлений путешествия, приема и в особенности после обеда чувствовал, что он не понимает всего значения слов, которые он слышал.
– Нынче утром был здесь граф Лихтенфельс, – продолжал Билибин, – и показывал мне письмо, в котором подробно описан парад французов в Вене. Le prince Murat et tout le tremblement… [Принц Мюрат и все такое…] Вы видите, что ваша победа не очень то радостна, и что вы не можете быть приняты как спаситель…
– Право, для меня всё равно, совершенно всё равно! – сказал князь Андрей, начиная понимать,что известие его о сражении под Кремсом действительно имело мало важности ввиду таких событий, как занятие столицы Австрии. – Как же Вена взята? А мост и знаменитый tete de pont, [мостовое укрепление,] и князь Ауэрсперг? У нас были слухи, что князь Ауэрсперг защищает Вену, – сказал он.
– Князь Ауэрсперг стоит на этой, на нашей, стороне и защищает нас; я думаю, очень плохо защищает, но всё таки защищает. А Вена на той стороне. Нет, мост еще не взят и, надеюсь, не будет взят, потому что он минирован, и его велено взорвать. В противном случае мы были бы давно в горах Богемии, и вы с вашею армией провели бы дурную четверть часа между двух огней.