Xenon(II)-fluorid

Ingatlan	Jelentése
Szabványos képződésentalpia (298 K, szilárd halmazállapotú)	−176 kJ/mol
Szabványos képződésentalpia (298 K, gázfázis)	−107,5 kJ/mol
A fúzió entalpiája	16,8 kJ/mol
A szublimációs entalpia	50,6 kJ/mol
A képződés entrópiája (298 K, gázfázisban)	259,403 J/(mol K)
Hőteljesítmény (298 K, gázfázisban)	54,108 J/(mol K)

Oldhatóság

Oldószer	Jelentése
Folyékony ammónia	Nem oldódik
Acetonitril	Oldódó
Víz (0 °C-on)	2,5 g/100 ml
a kén-dioxid	Oldódó
Jód-pentafluorid	153,8 g/100 ml
Bróm-trifluorid	Oldódó
Hidrogén-fluorid	Oldódó

Épület

A xenon-difluorid molekula lineáris. A Xe-F kötés hossza 0,198 nm.

Getting

A XeF 2 első szintézisét a Cervik Weeks hajtotta végre 1962 -ben .

A szintézist egyszerű anyagokból melegítéssel, ultraibolya besugárzással vagy elektromos kisüléssel hajtják végre:

{\displaystyle {\mathsf {Xe+F_{2}\rightarrow XeF_{2))))

A terméket -30 °C-on kondenzálják. A tisztítás frakcionált desztillációval történik .

Ennek a reakciónak a mechanizmusa meglehetősen érdekes, és úgy tűnik, hogy a hidrogén-fluorid molekulák, amelyek általában szennyezik a gáznemű fluort, valamilyen módon részt vesznek benne . Ezt Shmark és Luthar fedezte fel, akik hidrogéntől nem tisztított fluort használtak a szintézishez, és a reakció sebessége négyszeresére nőtt a tiszta fluor használatához képest.

Létezik egy módszer is xenon-difluorid előállítására oxigén(II)-fluoridból és xenonból. Ehhez gázkeveréket helyezünk egy nikkeledénybe , és nyomás alatt 300 °C-ra melegítjük:

{\displaystyle {\mathsf {2Xe+2OF_{2}\rightarrow 2XeF_{2}+O_{2))))

Oroszországban a szibériai vegyi üzemben megkezdték a xenon-difluorid gyártását.

A xenon-difluorid xenon és dioxidifluorid reakciója során is keletkezik –120 °C-on.

Kémiai tulajdonságok

Szublimáció során a xenon-difluorid aránytalanul szabad xenonná és xenon- tetrafluoriddá válik :

{\displaystyle {\mathsf {2XeF_{2}\rightarrow Xe+XeF_{4))))

Hideg savanyított vízben meglehetősen lassan bomlik le, lúgos környezetben viszont gyorsan lebomlik:

{\mathsf {2XeF_{2}+4NaOH\rightarrow 2Xe\uparrow +4NaF+2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}

Kevésbé aktív oxidálószer, mint a molekuláris fluor.

Koordinációs vegyületek kialakulása

A XeF 2 ligandumként működhet komplex vegyületekben . Például egy hidrogén-fluorid oldatban a következő reakció lehetséges:

{\mathsf {Mg[AsF_{6}]_{2}+4XeF_{2}\rightarrow [Mg(XeF_{2})_{4}][AsF_{6}]_{2))}

A kristályos elemzés azt mutatja, hogy a magnéziumatomot 6 fluoratom koordinálja, amelyek közül 4 híd a magnézium és a xenon atomok között.

Sok ilyen reakció van [M x (XeF 2 ) n ](AF 6 ) x típusú termékekkel , amelyekben Ca , Sr , Ba , Pb , Ag , La vagy Nd működhet M atomként, és As . lehet A atom , Sb vagy P.

Az ilyen reakciók nagy feleslegben xenon-difluoridot igényelnek.

Szilárd fázisú rendszerben cézium-fluorid jelenlétében egyes fémek (Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Tu) Cs 3 [CeF 7 ] típusú komplex vegyületeket képezhetnek.

Az arzén-pentafluoriddal trifluor-dixenon-hexafluoroarzenát képződik, amelyben a Xe 2 F 3 + molekulaion kationként működik . Ismertek olyan vegyületek is, ahol a kation Xe2 + .

{\mathsf {AsF_{5}+2XeF_{2}\rightarrow Xe_{2}F_{3}[AsF_{6}]}}

Fluorozási reakciók egyszerű anyagokkal

A XeF 2 -10 és +30 °C közötti hőmérséklet-tartományban a Mn , W , Nb , Sb , Sn , Ti , S , P , Te , Ge , Si fluoridokká fluoroz . A reakcióelegy 50 °C-ra melegítése a xenon-difluorid kölcsönhatását eredményezi számos fém oxidjaival és sóival .

Szilárd fázisú rendszerben hevítéskor Ce -t , Pr -t és Tb -t tetrafluoridokká oxidál.

Oxidációs reakciók

A difluorid vizes oldata a bromátokat perbromátokká oxidálja :

{\mathsf {KBrO_{3}+XeF_{2}+H_{2}O\rightarrow KBrO_{4}+Xe\uparrow +2HF))

Oxidatív fluorozás

Példa egy organotelluriumvegyület oxidatív fluorozására (itt a tellúratom +4-ről +6- ra változtatja oxidációs állapotát ):

{\mathsf {Ph_{3}TeF+XeF_{2}\rightarrow Ph_{3}TeF_{3}+Xe\uparrow ))

Reduktív fluorozás

Példa a reduktív fluorozásra (itt a krómatom +6-ról +5-re változtatja oxidációs állapotát):

{\displaystyle {\mathsf {2CrO_{2}F_{2}+XeF_{2}\jobbra 2CrOF_{3}+Xe+O_{2))))

Aromás vegyületek fluorozása

Az aromás vegyületek fluorozása az elektrofil szubsztitúció mechanizmusával megy végbe:

Ebben az esetben reduktív fluorozás is lehetséges (az oldószer miatt):

Telítetlen vegyületek fluorozása

Meglehetősen szelektíven lehetséges a diénszármazékok fluorozása 1,2 -helyzetben: .

Fluorozó dekarboxilezés

A xenon-difluorid a karbonsavakat dekarboxilezi , és a megfelelő fluor -alkánok keletkeznek :

{\mathsf {RCOOH+XeF_{2}\rightarrow RF+CO_{2}+Xe+HF}}

Alkalmazás

Az egyik legerősebb fluorozószer.
Komplex rétegzett réz- oxofluoridokon alapuló magas hőmérsékletű szupravezetők előállítására [1]
Ígéretes a nehezen elérhető helyek fertőtlenítésére [2]
A xenon-difluoridot szilícium maratására használják mikroelektromechanikai rendszerekben :

{\mathsf {2XeF_{2}+Si\rightarrow SiF_{4}+2Xe))

Jegyzetek

↑ Uspekhi khimii, 2002, 71. kötet, 5. szám, 442-460. oldal.
↑ Extrém fertőtlenítés – a fertőtlenítőszer kiválasztása . Letöltve: 2008. augusztus 21. Az eredetiből archiválva : 2008. október 26.. (határozatlan)

Lásd még

Irodalom

Jolly W. I. Szervetlen vegyületek szintézise. M.: Mir, 440 p. – 1967
Nekrasov BV Az általános kémia alapjai. 2 kötetben, M.: Kémia, 1973
Tius, MA, Tetrahedron , 51. kötet, 24. szám, 1995. június 12., 6605-6634. oldal.
Weeks, J., Matheson, M. Xenon Difluoride. Szervetlen szintézisek. 1966. 8. sz.
Williamson, S. Xenon-difluorid. Inorganic Syntheses, 1968. 11. szám.
Šmalc, A., Lutar, K. Xenon-difluorid (módosítás). Inorganic Syntheses No. 29, 1992.
D.F. Halpem. "Xenon(II) Fluoride" az Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesisben. 2004, J. Wiley & Sons, New York.

Xenon vegyületek

Xenon-oxid-difluorid (XeOF 2 )
Xenon-oxid-tetrafluorid (XeOF 4 )
Xenon tetroxid (XeO 4 )
Xenon-trioxid (XeO 3 )
Xenon(II)-fluorid (XeF 2 )
Xenon(IV)-fluorid ( XeF4 )
Xenon(VI)-fluorid (XeF 6 )
Xenon-hexafluorplatinát (Xe[PtF 6 ])
Nátrium-perxenát (Na 4 XeO 6 )
Bárium-perxenát (Ba 2 XeO 6 )
Kripton-difluorid–xenon-hexafluorid (1/1) (KrF 2 XeF 6 )
Xenon (VI)-oxid-tetrafluorid - vanádium-pentafluorid (1/1) (XeOF 4 VF 5 )
Xenon(II) -pentafluorotelluroxid (Xe(OTeF 5 ) 2 )
Xenon-dioxid-difluorid (XeO 2 F 2 )
Xenon(II)-perklorát (Xe(ClO 4 ) 2 )
Xenát (VI) bárium (Ba 3 XeO 6 )
Xenonsav (H 4 XeO 6 )
Xenonsav (H 2 XeO 4 )