제논 화합물

**제논 화합물**(Xenon compounds)은 원소 제논(Xe)을 포함하는 화합물이다. 닐 바틀렛이 1962년 제논이 화학 화합물을 형성할 수 있다는 것을 발견한 이후, 수많은 제논 화합물이 발견되고 기술되었다. 알려진 거의 모든 제논 화합물은 음전기를 띠는 플루오린 또는 산소 원자를 포함한다. 각 산화수에서 제논의 화학적 특성은 바로 아래 산화수에서 이웃 원소 아이오딘의 화학적 특성과 유사하다.
# 할로젠화물
alt=파란색 중심 원자(Xe)가 네 개의 주변 원자(플루오린)와 대칭적으로 결합된 평면 화학 분자의 모델. alt=페트리 접시 안에 여러 개의 입방형 투명 결정. 세 가지 플루오린화물이 알려져 있다: 2, 4, 그리고 6. XeF는 불안정하다고 이론화되어 있다.bibcode = 1973JAChS..95.4056L 이들은 거의 모든 제논 화합물 합성의 출발점이다. 고체 결정성 이플루오린화물 2는 플루오린과 제논 기체 혼합물을 자외선에 노출시킬 때 형성된다.bibcode = 1962JAChS..84.4612W 일반적인 햇빛의 자외선 성분으로도 충분하다.doi=10.1021/ic50031a035 2 촉매 하에 2를 고온에서 장시간 가열하면 6이 생성된다.doi=10.1002/chin.200721209 NaF 존재 하에 6을 열분해하면 고순도 4가 생성된다.doi= 10.1021/je60059a014 제논 플루오린화물은 플루오린화물 수용체와 플루오린화물 제공체 역할을 모두 하여, +와 Xeb= 2+와 같은 양이온, 그리고 -, -, 2-와 같은 음이온을 포함하는 염을 형성한다. 녹색의 상자성 +는 제논 기체에 의한 2 환원을 통해 형성된다.url= https://books.google.com/books?id=W0HW8wgmQQsC&pg;=PA93 2는 또한 전이 금속 이온과 배위 착물을 형성한다. 30개 이상의 이러한 착물들이 합성되고 특성화되었다. 제논 플루오린화물은 잘 특성화되어 있지만, 다른 할로젠화물은 그렇지 않다. 제논, 플루오린, 그리고 실리콘 또는 사염화 탄소 혼합물에 고주파 방사선을 조사하여 형성되는 이염화 제논은 흡열성, 무색의 결정성 화합물로, 80°C에서 원소로 분해되는 것으로 보고되었다.author2=Eagleson, Mary 그러나 2는 약하게 결합된 Xe 원자와 2 분자의 판데르발스 분자일 뿐 실제 화합물이 아닐 수 있다.bibcode=1991JAChS.113.7184P 이론적 계산에 따르면 선형 분자 2는 판데르발스 착물보다 안정성이 낮다.doi= 10.1021/j100144a009 사염화 제논과 이브로민화 제논은 화학 반응으로 합성할 수 없을 정도로 불안정하다. 이들은 각각 - 및 -의 방사성 붕괴에 의해 생성되었다.publisher=Elsevier Sciencepublisher=Elsevier Science
# 산화물 및 산소할로젠화물
세 가지 제논 산화물이 알려져 있다: 삼산화 제논 (3)과 사산화 제논 (4), 둘 다 위험하게 폭발성이 있고 강력한 산화제이며, 2011년에 배위수가 4인 이산화 제논 (XeO2)이 보고되었다.bibcode=2011JAChS.133.6265B XeO2는 사플루오린화 제논이 얼음 위에 부어졌을 때 형성된다. 그 결정 구조는 규산염 광물에서 규소를 대체할 수 있게 할 수도 있다.doi-access = free XeOO+ 양이온은 고체 아르곤에서 적외선 분광법으로 확인되었다.bibcode=2006JAChS.128.2504Z 제논은 산소와 직접 반응하지 않는다; 삼산화물은 6의 가수분해에 의해 형성된다:url= https://books.google.com/books?id=6iqXRtz6p3QC&pg;=PA65 : 6 + 3 O → 3 + 6 HF 3는 약한 산성으로, 알칼리에 녹아 − 음이온을 포함하는 불안정한 제논산 염을 형성한다. 이 불안정한 염은 쉽게 불균등화되어 제논 기체와 4− 음이온을 포함하는 과제논산염 염으로 변한다.url=https://books.google.com/books?id=twdXz1jfVOsC&pg;=PA152 바륨 과제논산염을 농축 황산으로 처리하면 기체 사산화 제논이 생성된다: : 6 + 2 4 → 2 4 + 2 O + 4 분해를 방지하기 위해 이렇게 형성된 사산화 제논은 재빨리 옅은 노란색 고체로 냉각된다. 이 물질은 -35.9°C 이상에서 제논과 산소 기체로 폭발하지만, 그 외에는 안정적이다. 2, 4, 2, 2를 포함한 여러 제논 산소플루오린화물이 알려져 있다. 2는 저온에서 2와 제논 기체를 반응시켜 형성된다. 또한 4의 부분 가수분해로도 얻을 수 있다. 이 물질은 -20°C에서 2와 2로 불균등화된다.pages=497–501 4는 6의 부분 가수분해에 의해 형성된다...pages=899–900 :6 + O → 4 + 2 F ...또는 6과 과제논산 나트륨, 6의 반응으로도 생성된다. 후자의 반응은 또한 소량의 2를 생성한다. 2는 또한 6의 부분 가수분해에 의해 형성된다.date=2007 :6 + 2 O → 2 + 4 HF 4는 CsF와 반응하여 − 음이온을 형성하는 반면,doi = 10.1021/ic00111a039 XeOF3는 알칼리 금속 플루오린화물인 KF, RbF, CsF와 반응하여 − 음이온을 형성한다.doi = 10.1021/ic50115a044
# 기타 화합물
제논은 플루오린이나 산소보다 덜 전기음성적인 원소, 특히 탄소와 직접 화학 결합을 형성할 수 있다. pages=61–90 플루오린 치환을 가진 그룹과 같은 전자 흡인 그룹은 이러한 화합물을 안정화하는 데 필요하다. 다음과 같은 수많은 화합물이 특성화되었다. first2=Michael * 3, 여기서 C6F5는 펜타플루오로페닐 그룹이다. * Xe * –Xe–C≡N * –Xe–F * –Xe–Cl * + * + * + * + 제논이 플루오린이나 산소보다 덜 전기음성적인 원소에 결합된 다른 화합물로는 2와 2가 있다. 후자는 -100°C에서 이산소일 테트라플루오로보레이트, 4로부터 합성된다. bibcode=1972JAChS..94.3018G 제논을 포함하는 특이한 이온은 Xe–Au 결합을 포함하는 테트라제노노금(II) 양이온, 2+이다. page=678 이 이온은 화합물 2에서 발견되며, 제논이 전이 금속 리간드 역할을 하면서 제논과 금이라는 악명 높은 비활성 원소 사이에 직접적인 화학 결합을 가지고 있다는 점에서 주목할 만하다. 유사한 수은 착물 (HgXe)(Sb3F17) (이는 [HgXe2+][Sb2F11–][SbF6–]로 구성됨)도 알려져 있다.url-access=subscription 제논은 M=Cr, Mo, 또는 W인 기체 M(CO)5와 가역적으로 착물을 형성한다. p-블록 금속 또한 비활성 기체와 결합한다: XeBeO는 분광학적으로 관찰되었으며, XeBeS와 FXeBO는 모두 안정적일 것으로 예측된다.pmid=17721587 화합물 11에는 Xe–Xe 결합이 포함되어 있으며, 이는 알려진 원소-원소 결합 중 가장 긴 결합이다 (308.71 pm = 3.0871 Å). page = 674 1995년 헬싱키 대학교의 과학자 M. Räsänen과 동료들은 이수소화 제논(HXeH)의 준비를 발표했고, 이후 수소화-수산화 제논(HXeOH), 하이드록세노아세틸렌(HXeCCH) 및 기타 제논 함유 분자들을 발표했다. bibcode = 2004ARPC...55...55G 2008년, Khriachtchev 외 연구진은 극저온 제논 매트릭스 내에서 물의 광분해를 통해 HXeOXeH의 제조를 보고했다.bibcode=2008JAChS.130.6114K 중수소화된 분자인 HXeOD와 DXeOH도 생산되었다.bibcode=1999JAChS.12111904P
# 포접 화합물 및 엑시머
제논이 화학 결합을 형성하는 화합물 외에도, 제논은 포접 화합물을 형성할 수 있는데, 이는 제논 원자 또는 쌍이 다른 화합물의 결정 격자에 갇혀 있는 물질을 말한다. 한 예로 제논 수화물 (Xe·4H2O)이 있는데, 여기서 제논 원자는 물 분자의 격자 내 공극을 차지한다. bibcode = 1961Sci...134...15P Reprinted as url=https://books.google.com/books?id=2QduA19d_X8C&pg;=PA1329 이 포접 화합물은 녹는점이 24°C이다.page=148 이 수화물의 중수소화 버전도 생산되었다.bibcode=2000JPCA..10410623I 또 다른 예는 제논 수소화물 (Xe(H2)8)인데, 여기서 제논 쌍 (이합체)이 고체 수소 내부에 갇혀 있다.doi-access=free 이러한 가스 하이드레이트는 남극 빙상 아래 보스토크호와 같은 고압 조건에서 자연적으로 발생할 수 있다. s2cid=20136021 포접 화합물 형성은 제논, 아르곤, 크립톤을 분별 증류하는 데 사용될 수 있다.bibcode = 1957RSPSA.243..172B 제논은 또한 내부 풀러렌 화합물을 형성할 수 있는데, 이 경우 제논 원자가 풀러렌 분자 내부에 갇혀 있다. 풀러렌에 갇힌 제논 원자는 129Xe 핵자기 공명 (NMR) 분광법으로 관찰할 수 있다. 제논 원자의 환경에 대한 민감한 화학적 이동을 통해 풀러렌 분자의 화학 반응을 분석할 수 있다. 그러나 제논 원자가 풀러렌의 반응성에 전자적 영향을 미치기 때문에 이러한 관찰에는 주의할 점이 있다. url-access=subscription 제논 원자가 바닥 에너지 상태에 있을 때, 그들은 서로 반발하며 결합을 형성하지 않는다. 그러나 제논 원자가 에너지를 받으면 전자가 바닥 상태로 돌아올 때까지 엑시머 (들뜬 이합체)를 형성할 수 있다. 이 개체는 제논 원자가 이웃 제논 원자로부터 전자를 추가하여 가장 바깥쪽 전자 껍질을 완성하려는 경향 때문에 형성된다. 제논 엑시머의 일반적인 수명은 1-5 나노초이며, 붕괴 시 약 150 및 173 nm의 파장을 가진 광자를 방출한다. url=https://books.google.com/books?id=x3VB2iwSaxsC&pg;=RA1-PA152 url=https://books.google.com/books?id=b7UuZzf9ivIC&pg;=PT2427 제논은 또한 브로민, 염소, 플루오린과 같은 다른 할로젠 원소와도 엑시머를 형성할 수 있다. url=https://books.google.com/books?id=pg0bUc_GcVoC&pg;=PA4