Xenontetraoxid

Xenontetraoxid är en kemisk förening av xenon och syre med formeln XeO₄. Ämnet är något så ovanligt som en relativt stabil ädelgasförening. Det är bara i fast form (under −35,9 °C) som ämnet är stabilt, över smältpunkten är ämnet explosivt. Vid explosion sönderfaller xenontetraoxid till xenon och syrgas (ΔH = −643 kJ/mol) enligt följande reaktionsformel:

$\mathrm{X}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{X}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Alla åtta valenselektronerna av xenon är involverade i bindningarna med syret, och oxidationstillståndet för xenonatomen är +8. Syre är det enda elementet som kan föra xenon upp till sitt högsta oxidationstillstånd, men även fluor kan bara ge XeF₆ (+6).

Två andra kortlivade xenonföreningar med ett oxidationstillstånd av +8, XeO₃F₂ och XeO₂F₄, är tillgängliga genom reaktion av xenontetroxid med xenonhexafluorid. Vidare kan XeO₃F₂ och XeO₂F₄ identifieras med masspektrometri. Perxenaterna är också föreningar där xenon har oxidationstillståndet +8.

Egenskaper

Vid temperaturer över −35,9 °C är xenontetroxid mycket explosionsbenägen och sönderdelas i xenon- och syrgaser med ΔH = −643 kJ/mol:

XeO₄ → Xe + 2 O₂

Xenontetroxid löses upp i vatten för att bilda perxensyra och i alkalier för att bilda perxenatsalter:

XeO₄ + 2 H₂O → H₄XeO₆

XeO₄ + 4 NaOH → Na₄XeO₆ + 2 H₂O

Xenontetroxid kan också reagera med xenonhexafluorid för att ge xenonoxifluorider:

XeO₄ + XeF₆ → XeOF₄ + XeO₃F₂

XeO₄ + 2XeF₆ → XeO₂F₄ + 2 XeOF₄

Framställning

Alla synteser börjar från perxenaterna, som är tillgängliga från xenaterna genom två metoder. Den ena är disproportioneringen av xenater till perxenater och xenon:

2 HXeO₄⁻ + 2 OH⁻ → XeO₆⁴⁻ + Xe + O₂ + 2 H₂O

Den andra är oxidation av xenaterna med ozon i basisk lösning:

HXeO₄⁻ + O₃ + 3 OH⁻ → XeO₆⁴⁻ + O₂ + 2 H₂O

Bariumperxenat reageras med svavelsyra och den instabila perxensyran dehydreras för att ge xenontetroxid:

Ba₂XeO₆ + 2 H₂SO₄ → 2 BaSO₄ + H₄XeO₆

H₄XeO₆ → 2 H₂O + XeO₄

Eventuellt överskott av perxensyra genomgår långsamt en sönderdelningsreaktion mot xensyra och syre:

2 H₄XeO₆ → O₂ + 2 H₂XeO₄ + 2 H₂O

Se även

Xenontrioxid

Referenser

• Lide, D. R., ed. (2002). CRC Handbook of Chemistry and Physics (83rd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. Mall:ISBN.

Externa länkar

• Mall:Commonscat