Xenon(II)fluorid

Fast egendom	Menande
Standardentalpi för formation (298 K, fast tillstånd)	-176 kJ/mol
Standardentalpi för formation (298 K, gasfas)	−107,5 kJ/mol
Entalpi av fusion	16,8 kJ/mol
Entalpi av sublimering	50,6 kJ/mol
Entropi av bildning (298 K, i gasfas)	259,403 J/(mol K)
Värmekapacitet (298 K, i gasfas)	54,108 J/(mol K)

Löslighet

Lösningsmedel	Menande
Flytande ammoniak	Ej löslig
Acetonitril	Löslig
Vatten (vid 0 °C)	2,5 g/100 ml
Svaveldioxid	Löslig
Jodpentafluorid	153,8 g/100 ml
Bromtrifluorid	Löslig
Vätefluorid	Löslig

Byggnad

Xenondifluoridmolekylen är linjär. Xe-F-bindningslängderna är 0,198 nm.

Får

Den första syntesen av XeF 2 utfördes av Cervik Weeks 1962 .

Syntes utförs från enkla ämnen genom uppvärmning, ultraviolett bestrålning eller verkan av en elektrisk urladdning:

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

Produkten kondenseras vid -30 °C. Rening utförs genom fraktionerad destillation .

Mekanismen för denna reaktion är ganska intressant, och uppenbarligen är vätefluoridmolekyler, som vanligtvis förorenar gasformigt fluor, på något sätt involverade i den . Detta upptäcktes av Shmark och Luthar, som använde fluor som inte renats från väte för syntesen, och reaktionshastigheten ökade med 4 gånger jämfört med att använda rent fluor.

Det finns också en metod för att erhålla xenondifluorid från syre(II)fluorid och xenon. För att göra detta placeras en blandning av gaser i ett nickelkärl och värms upp till 300 °C under tryck:

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

I Ryssland har produktionen av xenondifluorid lanserats vid Siberian Chemical Plant.

Xenondifluorid bildas också genom reaktion mellan xenon och dioxidifluorid vid -120 °C.

Kemiska egenskaper

Vid sublimering disproportioneras xenondifluorid till fri xenon och xenontetrafluorid :

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

I kallt surgjort vatten sönderfaller det ganska långsamt, men i en alkalisk miljö fortskrider nedbrytningen snabbt:

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

Mindre aktivt oxidationsmedel än molekylärt fluor.

Bildning av koordinationsföreningar

XeF 2 kan fungera som en ligand i komplexa föreningar . Till exempel, i en vätefluoridlösning är följande reaktion möjlig:

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

Kristallografisk analys visar att magnesiumatomen är koordinerad av 6 fluoratomer, varav 4 är broar mellan magnesium- och xenonatomer.

Det finns många sådana reaktioner med produkter av typen [M x (XeF 2 ) n ] (AF 6 ) x , där Ca , Sr , Ba , Pb , Ag , La eller Nd kan fungera som M-atomen och As kan vara A - atomen , Sb eller P.

Sådana reaktioner kräver ett stort överskott av xenondifluorid.

I ett fastfassystem i närvaro av cesiumfluorid kan vissa metaller (Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Tu) bilda komplexa föreningar av typen Cs 3 [CeF 7 ].

Med arsenikpentafluorid bildas trifluordixenonhexafluorarsenat, i vilket molekyljonen Xe 2 F 3 + fungerar som en katjon . Föreningar är också kända där katjonen är Xe2 + .

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

Fluoreringsreaktioner med enkla ämnen

XeF 2 fluorerar Mn , W , Nb , Sb , Sn , Ti , S , P , Te , Ge , Si till högre fluorider i temperaturområdet från −10 till +30 °C. Upphettning av reaktionsblandningen till 50 °C leder till interaktion mellan xenondifluorid och oxider och salter av många metaller .

I ett fastfassystem, när det upphettas, oxiderar det Ce , Pr och Tb till tetrafluorider.

Oxidationsreaktioner

En vattenlösning av difluorid oxiderar bromater till perbromater :

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

Oxidativ fluorering

Ett exempel på oxidativ fluorering för en organotellurförening (här ändrar telluratomen sitt oxidationstillstånd från +4 till +6):

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

Reduktiv fluoridering

Ett exempel på reduktiv fluorering (här ändrar kromatomen sitt oxidationstillstånd från +6 till +5):

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

Fluorering av aromatiska föreningar

Fluorering av aromatiska föreningar sker genom mekanismen för elektrofil substitution:

I detta fall är reduktiv fluorering också möjlig (på grund av lösningsmedlet):

Fluorering av omättade föreningar

Ganska selektivt är det möjligt att utföra fluorering av dienderivat i 1,2-positioner: .

Fluorerande dekarboxylering

Xenondifluorid dekarboxylerar karboxylsyror och motsvarande fluoralkaner bildas :

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

Applikation

Ett av de mest kraftfulla fluoreringsmedlen.
Används för att erhålla högtemperatursupraledare baserade på komplexa skiktade kopparoxofluorider [1]
Det är ganska lovande för desinfektion av svåråtkomliga platser [2]
Xenondifluorid används för att etsa kisel i mikroelektromekaniska system :

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

Anteckningar

↑ Uspekhi khimii, 2002, volym 71, nummer 5, sid 442-460.
↑ Extrem desinfektion - valet av desinfektionsmedel . Hämtad 21 augusti 2008. Arkiverad från originalet 26 oktober 2008. (obestämd)

Se även

Litteratur

Jolly W. I. Synteser av oorganiska föreningar. M.: Mir, 440 sid. — 1967
Nekrasov BV Grunderna i allmän kemi. I 2 volymer, M.: Chemistry, 1973
Tius, MA, Tetrahedron , volym 51, nummer 24, 12 juni 1995, sid 6605-6634.
Weeks, J., Matheson, M. Xenon Difluoride. Oorganiska synteser. nr 8, 1966.
Williamson, S. Xenon Difluoride. Inorganic Syntheses nr. 11, 1968.
Šmalc, A., Lutar, K. Xenon-difluorid (modifiering). Inorganic Syntheses nr. 29, 1992.
D.F. Halpem. "Xenon(II) Fluoride" i Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2004, J. Wiley & Sons, New York.

Xenonföreningar _

Xenonoxiddifluorid (XeOF 2 )
Xenonoxid-tetrafluorid (XeOF 4 )
Xenontetroxid (XeO 4 )
Xenontrioxid (XeO 3 )
Xenon(II)fluorid (XeF 2 )
Xenon(IV)fluorid (XeF 4 )
Xenon(VI)fluorid (XeF 6 )
Xenonhexafluorplatinat (Xe[PtF 6 ])
Natriumperxenat (Na 4 XeO 6 )
Bariumperxenat (Ba 2 XeO 6 )
Kryptondifluorid - xenonhexafluorid (1/1) (KrF 2 XeF 6 )
Xenon (VI) oxid-tetrafluorid - vanadin pentafluorid (1/1) (XeOF 4 VF 5 )
Xenon(II)pentafluortelluroxid (Xe(OTeF 5 ) 2 )
Xenondioxiddifluorid (XeO 2 F 2 )
Xenon(II)perklorat (Xe( ClO4 ) 2 )
Xenat (VI) barium (Ba 3 XeO 6 )
Xenonsyra (H 4 XeO 6 )
Xenonsyra (H 2 XeO 4 )