Гексафтори́д ксено́на — XeF, бинарное неорганическое химическое соединение ксенона с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветные кристаллы. Обладает чрезвычайно высокой химической активностью и агрессивностью.
Физико-химические свойства Свойство Значение Диэлектрическая проницаемость (при 55 °C) 4,1 Энтальпия образования (298 К, в газовой фазе) −277,2 кДж/моль Энтропия образования (298 К, в газовой фазе) 387,242 Дж/(моль·К) Теплоёмкость (298 К, в газовой фазе) 131,168 Дж/(моль·К) Энтальпия плавления 5,74 кДж/моль Энтальпия возгонки 60,8 кДж/моль
Получение Обычно гексафторид получают длительным нагревом дифторида ксенона (XeF2) при 300 °C под давлением 60 атм (в качестве катализатора используется фторид никеля):
Однако известный советский учёный академик Легасов впервые в мире осуществил каталитический синтез гексафторида ксенона из простых веществ:
Строение Исследование кристаллической структуры гексафторида ксенона заняло долгие годы, однако в результате применения современных физико-химических методов исследования удалось выявить шесть различных кристаллических модификаций. Например, при исследовании изотопно обогащённого соединения 129Xe19F6 методом 19F-ЯМР-спектроскопии было установлено, что при стандартных условиях четыре атома ксенона находятся в одинаковом электронном окружении из 24 атомов фтора.
Достаточно хорошо изучены 3 кристаллические структуры вещества: № Температура перехода, °C Строение1 >10 Моноклинная, 8 XeF6 в ячейке2 10÷−25 Орторомбическая, 16 XeF6 в ячейке3 −25 Моноклинная, 64 XeF6 в двойной ячейке
Химические свойства Водой бурно гидролизуется до триоксида ксенона и плавиковой кислоты в три этапа. Все промежуточные продукты гидролиза выделены в индивидуальном состоянии:
При растворении в жидком фтороводороде происходит частичная диссоциация:
Гексафторид ксенона является достаточно сильной кислотой Льюиса. В присутствии фторид-ионов возможно протекание следующих реакций:
Например, вещество легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF):
Однако при нагревании таких солей выше 50 °C происходит разложение:
Соединения состава M2XeF8 достаточно устойчивы. Например, натриевое производное устойчиво до 100 °C, а цезиевое — до 400 °C.
С фторидами менее активных элементов гексафторид ксенона образует двойные соли, которые впервые получили ещё в 1967 году. Например, были получены 4XeF6·GeF4, 2XeF6·GeF4 и XeF6·GeF4, но получить аналогичное соединение с фторидом кремния не удалось, за счёт слабой основной функции SiF4. Вещество также взаимодействует с BF3 и AsF5 в соотношении 1:1. При этом образуются белые устойчивые кристаллы, слаболетучие при комнатной температуре (давление паров составляет около 1 мм рт. ст). XeF6·BF3 плавится при 80 °C с образованием жёлтой вязкой жидкости.
Появлялись также сообщения о получении высшего фторида XeF8 из XeF6 и F2, однако эти данные не подтвердились. Существование октафторида ксенона невозможно из-за размера атома ксенона: атомы фтора были бы очень близко расположены относительно друг друга, и сила отталкивания одноименных зарядов была бы больше энергии связи Xe-F.
Применение Гексафторид ксенона — мощный фторирующий агент. Возможно применение в качестве окислителя ракетного топлива.
Биологическая роль и токсичность Фторид ксенона(VI) XeF (гексафторид ксенона) очень ядовит, сильный окислитель. Предельно допустимая концентрация фторида ксенона(VI) составляет не более 0,05 мг/м3.
Примечания
Литература Holleman A.F., Wiberg E. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5. Некрасов Б. В. Основы общей химии. В 2-х томах., М.: Химия, 1973 г.
Категория:Соединения ксенона К