Xenon(II)fluorid

Ejendom	Betyder
Standard dannelsesentalpi (298 K, fast tilstand)	-176 kJ/mol
Standardentalpi for dannelse (298 K, gasfase)	-107,5 kJ/mol
Entalpi af fusion	16,8 kJ/mol
Entalpi af sublimation	50,6 kJ/mol
Entropi af dannelse (298 K, i gasfasen)	259,403 J/(mol K)
Varmekapacitet (298 K, i gasfasen)	54,108 J/(mol K)

Opløselighed

Opløsningsmiddel	Betyder
Flydende ammoniak	Ikke opløselig
Acetonitril	Opløselig
Vand (ved 0 °C)	2,5 g/100 ml
svovldioxid	Opløselig
Jod pentafluorid	153,8 g/100 ml
Bromtrifluorid	Opløselig
Hydrogenfluorid	Opløselig

Bygning

Xenon-difluorid-molekylet er lineært. Xe-F-bindingslængderne er 0,198 nm.

Henter

Den første syntese af XeF 2 blev udført af Cervik Weeks i 1962 .

Syntese udføres fra simple stoffer ved opvarmning, ultraviolet bestråling eller virkningen af en elektrisk udladning:

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

Produktet kondenseres ved -30 °C. Oprensning udføres ved fraktioneret destillation .

Mekanismen for denne reaktion er ret interessant, og tilsyneladende er hydrogenfluoridmolekyler, som normalt forurener gasformig fluor, på en eller anden måde involveret i den . Dette blev opdaget af Shmark og Luthar, som brugte fluor ikke renset fra brint til syntesen, og reaktionshastigheden steg med 4 gange sammenlignet med at bruge ren fluor.

Der er også en metode til at opnå xenon-difluorid fra oxygen(II)fluorid og xenon. For at gøre dette anbringes en blanding af gasser i en nikkelbeholder og opvarmes til 300 °C under tryk:

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

I Rusland er produktionen af xenondifluorid blevet lanceret på Siberian Chemical Plant.

Xenondifluorid dannes også ved omsætning af xenon med dioxydifluorid ved -120 °C.

Kemiske egenskaber

Ved sublimering disproportioneres xenon-difluorid til fri xenon og xenon -tetrafluorid :

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

I koldt forsuret vand nedbrydes det ret langsomt, men i et alkalisk miljø forløber nedbrydningen hurtigt:

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

Mindre aktivt oxidationsmiddel end molekylært fluor.

Dannelse af koordinationsforbindelser

XeF 2 kan fungere som en ligand i komplekse forbindelser . For eksempel i en hydrogenfluoridopløsning er følgende reaktion mulig:

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

Krystallografisk analyse viser, at magnesiumatomet er koordineret af 6 fluoratomer, hvoraf 4 er broer mellem magnesium- og xenonatomer.

Der er mange sådanne reaktioner med produkter af typen [M x (XeF 2 ) n ] (AF 6 ) x , hvor Ca , Sr , Ba , Pb , Ag , La eller Nd kan fungere som M-atomet og As kan være A - atomet , Sb eller P.

Sådanne reaktioner kræver et stort overskud af xenondifluorid.

I et fastfasesystem i nærvær af cæsiumfluorid kan nogle metaller (Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Tu) danne komplekse forbindelser af Cs 3 [CeF 7 ] typen.

Med arsenpentafluorid dannes trifluordixenonhexafluorarsenat, hvori den molekylære ion Xe 2 F 3 + fungerer som en kation . Der kendes også forbindelser, hvor kationen er Xe2 + .

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

Fluoreringsreaktioner med simple stoffer

XeF 2 fluorerer Mn , W , Nb , Sb , Sn , Ti , S , P , Te , Ge , Si til højere fluorider i temperaturområdet fra -10 til +30 °C. Opvarmning af reaktionsblandingen til 50 °C fører til interaktion af xenondifluorid med oxider og salte af mange metaller .

I et fastfasesystem, når det opvarmes, oxiderer det Ce , Pr og Tb til tetrafluorider.

Oxidationsreaktioner

En vandig opløsning af difluorid oxiderer bromater til perbromater :

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

Oxidativ fluorering

Et eksempel på oxidativ fluorering for en organotellurforbindelse (her ændrer telluratomet sin oxidationstilstand fra +4 til +6):

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

Reduktiv fluoridering

Et eksempel på reduktiv fluorering (her ændrer chromatomet sin oxidationstilstand fra +6 til +5):

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

Fluorering af aromatiske forbindelser

Fluorering af aromatiske forbindelser foregår ved mekanismen for elektrofil substitution:

I dette tilfælde er reduktiv fluorering også mulig (på grund af opløsningsmidlet):

Fluorering af umættede forbindelser

Helt selektivt er det muligt at udføre fluorering af dienderivater i 1,2-stillinger: .

Fluorerende decarboxylering

Xenondifluorid decarboxylerer carboxylsyrer , og de tilsvarende fluoralkaner dannes :

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

Ansøgning

Et af de mest kraftfulde fluoreringsmidler.
Anvendes til at opnå højtemperatursuperledere baseret på komplekse lagdelte kobberoxofluorider [1]
Det er ret lovende til desinfektion af svært tilgængelige steder [2]
Xenon difluorid bruges til at ætse silicium i mikroelektromekaniske systemer :

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

Noter

↑ Uspekhi khimii, 2002, bind 71, nummer 5, side 442-460.
↑ Ekstrem desinfektion - valget af desinfektionsmiddel . Hentet 21. august 2008. Arkiveret fra originalen 26. oktober 2008. (ubestemt)

Se også

Litteratur

Jolly W. I. Synteser af uorganiske forbindelser. M.: Mir, 440 s. - 1967
Nekrasov BV Fundamentals of General Chemistry. I 2 bind, M.: Chemistry, 1973
Tius, MA, Tetrahedron , bind 51, udgave 24, 12. juni 1995, side 6605-6634.
Weeks, J., Matheson, M. Xenon Difluoride. Uorganiske synteser. nr. 8, 1966.
Williamson, S. Xenon Difluoride. Uorganisk syntese nr. 11, 1968.
Šmalc, A., Lutar, K. Xenon-difluorid (modifikation). Uorganisk syntese nr. 29, 1992.
D.F. Halpem. "Xenon(II)fluorid" i Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2004, J. Wiley & Sons, New York.

Xenonforbindelser _

Xenonoxiddifluorid (XeOF 2 )
Xenonoxid -tetrafluorid (XeOF 4 )
Xenon -tetroxid (XeO 4 )
Xenontrioxid (XeO 3 )
Xenon(II)fluorid (XeF 2 )
Xenon(IV)fluorid ( XeF4 )
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 - vanadiumpentafluorid (1/1) (XeOF 4 VF 5 )
Xenon(II)pentafluortelluroxid (Xe(OTeF 5 ) 2 )
Xenondioxiddifluorid (XeO 2 F 2 )
Xenon(II)perchlorat (Xe(ClO 4 ) 2 )
Xenat (VI) barium (Ba 3 XeO 6 )
Xenonsyre (H 4 XeO 6 )
Xenonsyre (H 2 XeO 4 )