Τετραφθοριούχο ξένο

Το τετραφθοριούχο ξένο ή ξενοτετραφθορίδιο είναι μια από τις χημικές ενώσεις που παράγονται από το ευγενές αέριο ξένο. Ήταν η πρώτη δυαδική ένωση (δηλαδή ένωση δύο στοιχείων) ευγενούς αερίου που ανακαλύφθηκεZumdahl (2007). Chemistry. Boston: Houghton Mifflin. p. 243. ISBN 0-618-52844-X.. Σχηματίζεται με ολική σύνθεση ξένου και διφθορίου (F2), σε μοριακή αναλογία 1:2Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G. (1962). "Xenon Tetrafluoride". J. Am. Chem. Soc. 84 (18): 3593. doi:10.1021/ja00877a042.C. L. Chernick, H. H. Claassen, P. R. Fields 1, H. H. Hyman, J. G. Malm, W. M. Manning, M. S. Matheson, L. A. Quarterman, F. Schreiner, H. H. Selig, I. Sheft, S. Siegel, E. N. Sloth, L. Stein, M. H. Studier, J. L. Weeks, and M. H. Zirin (1962). "Fluorine Compounds of Xenon and Radon". Science 138 (3537): 136–138. doi:10.1126/science.138.3537.136. PMID 17818399.. Η αντίδραση είναι εξωθερμική, παράγοντας 251 kJ/mole Xe.

Η μοριακή του δομή καθορίστηκε με φασματοσκοπία NMR και κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ το 1963Thomas H. Brown, E. B. Whipple, and Peter H. Verdier (1963). "Xenon Tetrafluoride: Fluorine-19 High-Resolution Magnetic Resonance Spectrum". Science 140 (3563): 178. doi:10.1126/science.140.3563.178. PMID 17819836.James A. Ibers and Walter C. Hamilton (1963). "Xenon Tetrafluoride: Crystal Structure". Science 139 (3550): 106–107. doi:10.1126/science.139.3550.106. PMID 17798707.. Πρόκειται για ένα επίπεδο τετραγωνικό μόριο και αυτό επιβεβαιώθηκε με μελέτη περίθλασης νετρονίωνBurns, John H.; Agron, P. A.; Levy, Henri A. "Xenon Tetrafluoride Molecule and Its Thermal Motion: A Neutron Diffraction Study". Science 139 (3560): 1208–1209. και δικαιολογήθηκε με τη θεωρία VSEPR, επειδή το ξένο έχει δυο μονήρη ζεύγη ηλεκτρονίων πάνω και κάτω από το μοριακό επίπεδο.

Όπως όλα τα φθορίδια του ξένου είναι σταθερό στις συνηθισμένες θερμοκρασίες. Αντιδρά έντονα με το νερό, ακόμη και απορροφώντας υγρασία από τον ατμοσφαιρικό αέρα και γι' αυτό πρέπει να διατηρείται σε άνυδρες συνθήκες.

 Παραγωγή 

Το ξενοτετραφθορίδιο παράγεται με θέρμανση μίγματος ξένου και διφθορίου σε αναλογία 1:3 σε νικέλινο δοχείο στους 400 °C. Συμπαράγεται επίσης και μια ποσότητα ξενοεξαφθορίδιου, σε αναλογία που αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του διφθορίουAllen J. Bard; Roger Parsons; Joseph Jordan; International Union of Pure and Applied Chemistry (1985). Standard Potentials in Aqueous Solution. CRC Press. pp. 767–768. ISBN 0824772911.:

 Χημική συμπεριφορά και εφαρμογές 

Το ξενοτετραφθορίδιο υδρολύεται με νερό σχημαρίζοντας ξένο, διοξυγόνο, υδροφθορικό οξύ (HF) και ένυδρο τριοξείδιο του ξένουWilliamson; Koch, C. W. (Mar 1963). "Xenon Tetrafluoride: Reaction with Aqueous Solutions". Science (New York, N.Y.) 139 (3559): 1046–1047. doi:10.1126/science.139.3559.1046. ISSN 0036-8075. PMID 17812981. edit.:

Αντιδρά με φθοριούχο τετραμεθυλοαμμώνιο σχηματίζοντας πενταφθοροξενιούχο τετραμεθυλοαμμώνιο, που περιέχει το πενταγωνικό ανιόν [XeF5]-:

Το ίδιο ανιόν σχηματίζεται και με αντίδραση με φθοριούχο καίσιοCharlie Harding; David Arthur Johnson; Rob Janes (2002). Elements of the p block (Volume 9 of Molecular world). Royal Society of Chemistry. p. 93. ISBN 0854046909.:

Το ξενοτετραφθορίδιο αντιδρά με το πενταφθοριούχο βισμούθιο (BiF5) σχηματίζοντας το ξενοτριφθοριούχο κατιόν ([XeF3]+)Hitomi Suzuki; Yoshihiro Matano (2001). Organobismuth chemistry. Elsevier. p. 8. ISBN 0444205284.:

Το ίδιο κατιόν ανιχνεύθηκε με φασματοσκοπία NMR στο άλας [XeF3][Sb_2F_{11}]Gillespie, R. J.; B. Landa; G. J. Schrobilgen (1971). "Trifluoroxenon(IV)µ-fluoro-bispentafluoroantimonate(V): the XeF+
3 cation". Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications: 1543–1544. doi:10.1039/C29710001543. edit

Στους 400 °C το ξενοτετραφθορίδιο αντιδρά με ξένο σχηματίζοντας ξενοδιφθορίδιο (XeF2):

Ακόμη, αντιδρά με το λευκόχρυσο (Pt) σχηματίζοντας τετραφθοριούχο λευκόχρυσο (PtF4) και ξένο:

Μια εφαρμογή του ξενοτετραφθορίδιου είνσι να αποσυνθέτει ελαστικά σιλικόνης ώστε να μελετηθεί η παρουσία σ' αυτήν μεταλλικών προσμίξεων:
Αντιδρά με τη σιλικόνη σχηματίζοντας απλά αέρια προϊόντα, αφήνοντας πίσω τιε μεταλλικές προσμείξειςXenon tetrafluoride as a decomposition agent for silicone rubber for isolation and atomic emission spectrometric determination of trace metals". Analytica Chimica Acta 340 (1-3): 1–3. March 1997. doi:10.1016/S0003-2670(96)00563-6. edit.

 Αναφορές και παρατηρήσεις 

Κατηγορία:Ενώσεις ξένου
Κατηγορία:Φθοριωτικά αντιδραστήρια
Κατηγορία:Ανόργανες ενώσεις φθορίου