過キセノン酸
H 2 XeO 6 2 − + 4 Na + + 2 OH − → f a s t Na 4 XeO 6 ( s ) + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {{H2XeO6^{2-}}+{4Na^{+}}+2OH^{-}->[{\rm {fast}}]{Na4XeO6(s)}+2H2O}}}
XeO 2 → f a s t Xe + O 2 {\displaystyle {\ce {XeO2->[{\rm {fast}}]Xe{}+O2}}}
より純粋な過キセノン酸ナトリウムは1mol dm水酸化ナトリウム水溶液中において三酸化キセノンをオゾン酸化することにより得られる。
HXeO 4 − + 4 Na + + O 3 + 3 OH − ⟶ Na 4 XeO 6 + O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {HXeO4^- + 4Na^+ + O3 + 3OH^- -> Na4XeO6 + O2 + 2H2O}}}
一方、オゾンで処理して不純物を分解した水酸化カリウム水溶液中では三酸化キセノン濃度0.003mol dm以下において酸素を失わない不均化反応が見られる。
その標準酸化還元電位はおよそ以下のような値が見積もられている。
H 4 XeO 6 → 2.36 V XeO 3 → 2.12 V Xe {\displaystyle {\ce {H4XeO_{6}->[{\rm {2.36V}}]XeO3->[{\rm {2.12V}}]Xe}}} , (酸性水溶液)
HXeO 6 3 − → 0.94 V HXeO 4 − → 1.26 V Xe {\displaystyle {\ce {HXeO6^{3-}->[{\rm {0.94V}}]HXeO_{4}^{-}->[{\rm {1.26V}}]Xe}}} , (アルカリ性水溶液)
過キセノン酸イオンは酸性においてマンガン(II)イオンを過マンガン酸イオンに酸化する。またヨウ素酸イオンを過ヨウ素酸イオンに、コバルト(II)イオンCoをコバルト(III)イオンCoに速やかに酸化する。
過キセノン酸は4価の酸であり、その25°Cにおける酸解離定数は過キセノン酸ナトリウム水溶液の紫外可視吸収スペクトル(λ=200 - 300 nm)のpH依存性(pH=−0.2 - 13の範囲)から算出された。このスペクトルはpH=11における類似構造の過ヨウ素酸イオンのものに類似する。分解の速い酸性領域ではストップドフロー法 (stopped flow method)により、過キセノン酸ナトリウム水溶液と過塩素酸水溶液または緩衝溶液を瞬時に混合し、直ちにスペクトル測定することにより解離定数が見積もられた。 第一段階解離は強酸としてはたらき、第二段階解離以降は逐次弱くなり、第四段階解離は極めて弱い。
H 4 XeO 6 ( aq ) ↽ − − ⇀ H + ( aq ) + H 3 XeO 6 − ( aq ) {\displaystyle {\ce {H4XeO6(aq) <=> H^+(aq) + H3XeO6^{-}(aq)}}} , p K a 1 < 0 {\displaystyle {\mbox{p}}K_{a1}<0\,}
H 3 XeO 6 − ( aq ) ↽ − − ⇀ H + ( aq ) + H 2 XeO 6 2 − ( aq ) {\displaystyle {\ce {H3XeO_6^{-}(aq) <=> H^+(aq) + H2XeO6^{2-}(aq)}}} , p K a 2 = 4.29 ± 0.03 , Δ H ∘ = 0 ± 5 kJ mol − 1 {\displaystyle {\mbox{p}}K_{a2}=4.29\pm 0.
過キセノン酸ナトリウムは当初、六フッ化キセノンの濃水酸化ナトリウム水溶液中における加水分解を伴う不均化により生成することが見出された。
2 XeF 6 + 4 Na + + 16 OH − ⟶ Na 4 XeO 6 + Xe + O 2 + 12 F − + 8 H 2 O {\displaystyle {\ce {2XeF6 + 4Na^+ + 16OH^- -> Na4XeO6 + Xe + O2 + 12F^- + 8H2O}}}
また、1mol dm水酸化ナトリウム水溶液中を三酸化キセノン水溶液に加えると、過キセノン酸ナトリウムがゆっくり沈殿する。
2 HXeO 4 − + 4 Na + + 2 OH − ⟶ Na 4 XeO 6 + Xe + O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {2HXeO4^- + 4 Na^+ + 2OH^- -> Na4XeO6 + Xe + O2 + 2H2O}}}
その反応機構は以下のように見積もられている。
2 HXeO 4 − → s l o w XeO 2 + H 2 XeO 6 2 − {\displaystyle {\ce {2HXeO4^{-}->[{\rm {slow}}]XeO2\ +H2XeO6^{2-}}}}