Trióxido de xenón

El trióxido de xenón, XeO₃, és un compost inestable del xenón en el seu estat d'oxidació (VI). És un agent oxidant molt potent i llibera oxigen de l'aigua llentament, accelerat per l'exposició a la llum solar. És perillosament explosiu en entrar en contacte en materials orgànics. En detonar, es descompon lliberant gas xenón i oxigen.

Química

La síntesis de trióxido de xenón es porta a terme per mig de hidrólisis acuosa del hexafluoruro de xenón, XeF₆:^[1]

X e F_{6} + 3 H_{2} O ⟶ X e O_{3} + 6 H F

Els cristals de trióxido de xenón resultants són un potent agent oxidant i poden oxidar la majoria de les substàncies oxidables. No obstant, la seua acció és llenta, lo que reduïx la seua utilitat. ^[2]

El trióxido de xenón és una substància molt inestable. Per damunt de 25 °C, és molt propens a explosions violentes:

2 X e O_{3} ⟶ 2 X e + 3 O_{2}

Plantilla:Pad (ΔHr = −403 kJ / mol )

En dissoldre's en aigua es forma una solució àcida d'àcit xénico , un àcit dèbil de pKa aproximadament igual a 10:

X e O_{3} (a c) + H_{2} O ⟶ H_{2} X e O_{3}

H_{2} X e O_{4} \overset{- ⇀}{↽ -} H^{+} + H X e O_{4}^{-}

Esta solució és estable a temperatura ambiente i carix de les propietats explosives del trióxido de xenón. Oxida cuantitativamente els àcit carboxílics a diòxit de carbono i aigua.^[3]

Estes solucions àcides de ion perxenato tenen propietats fortament oxidants aplegant a convertir el ion manganoso (Mn(II)) en permanganato, MnO₄^-. Encara que no és fàcil determinar el potencial estàndart de reducció, s'ha estimat que aproximadament el corresponent a la semirreacción

X e O_{3} + 6 H^{+} + 6 e^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} X e + 3 H_{2} O

és Iº = 2,12 V, lo que indica clarament les poderoses propietats oxidants de esta substància.^[4]

També es dissol en solucions alcalinas per a formar xenatos, sent el anión Plantilla:Fòrmula química l'espècie predominant en les solucions resultants.^[5] Estos xenatos no són estables i dismutan en perxenatos (estat d'oxidació (VIII)) i gas xenón i oxigen.^[6] Perxenatos sòlits que contenen Plantilla:Fòrmula química han segut aïllats per mig de la reacció Plantilla:Fòrmula química en una solució acuosa de hidròxit.

El trióxido de xenón reacciona en fluorur inorgànics com KF, RbF o CsF per a formar sòlits estables tipo Plantilla:Fòrmula química.^[7]

Finalment, el 15-corona-5 es coordina en el trióxido de xenón per a donar un complex estable a temperatura ambiente front a chocs mecànics.^[8]

Propietats físiques

La hidrólisis del hexafluoruro o tetrafluoruro de xenón produïx una solució a partir de la qual es poden obtindre cristals incoloros de XeO₃ per evaporament.^[1] Els cristals són estables durant varis dies si es mantenen en aire sec, pero absorbixen fàcilment l'aigua de l'aire humit per a formar una solució concentrada. L'estructura cristalina és ortorrómbica en a = 6,163 Å, b = 8,115 Å, c = 5,234 Å i 4 molècules per cela unitat. La densitat és de 4,55 g/cm³.^[9]


Modele de barra i esferes de part de l'estructura cristalina del XeO₃	Model d'espai complet	Geometria de coordinació de XeO₃

Referències

↑ ^1,0 ^1,1 John H. Holloway; Eric G. Hope, {{{nom2}}} (1998). A. G. Sykes (ed.). Recent Advances in Noble-gas Chemistry, Academic Press, p. 65. ISBN 0-12-023646-X.
↑ Greenwood, N.; Earnshaw, A., {{{nom2}}} (1997). Chemistry of the Elements, Oxford: Butterworth-Heinemann.
↑ «Titrimetric determination of some organic acids by xenon trioxide oxidation».Talanta.13(7)
945–949.doi:10.1016/0039-9140(66)80192-3.
↑ MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J. (1990). «Cap.15.4 LOS COMPUESTOS DE LOS GASES NOBLES», QUlMlCA. Curs universitari, 4 edició, Wilmington, Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana. ISBN 0-201-64419-3.
↑ «Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution».Inorganic Chemistry.9(3)
619–621.doi:10.1021/ic50085a037.
↑ W. Henderson (2000). Main group chemistry, Great Britain: Royal Society of Chemistry, pp. 152–153. ISBN 0-85404-617-8.
↑ Egon Wiberg; Nils Wiberg, {{{nom2}}}; Arnold Frederick Holleman, {{{nom3}}} (2001). Inorganic chemistry, Academic Press, p. 399. ISBN 0-12-352651-5.
↑ «A stable crown ether complex with a noble-gas compound».Angewandte Chemie.Wiley-VCH.doi:10.1002/anie.201806640.
↑ (1963).«Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide».Journal of the American Chemical Society.85(6)
817.doi:10.1021/ja00889a037.

Este artícul conté una traducció derivada de «Trióxido de xenón» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[Advances-1] 1,0 ^1,1 John H. Holloway; Eric G. Hope, {{{nom2}}} (1998). A. G. Sykes (ed.). Recent Advances in Noble-gas Chemistry, Academic Press, p. 65. ISBN 0-12-023646-X.

[2] Greenwood, N.; Earnshaw, A., {{{nom2}}} (1997). Chemistry of the Elements, Oxford: Butterworth-Heinemann.

[3] «Titrimetric determination of some organic acids by xenon trioxide oxidation».Talanta.13(7)
945–949.doi:10.1016/0039-9140(66)80192-3.

[:12-4] MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J. (1990). «Cap.15.4 LOS COMPUESTOS DE LOS GASES NOBLES», QUlMlCA. Curs universitari, 4 edició, Wilmington, Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana. ISBN 0-201-64419-3.

[5] «Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution».Inorganic Chemistry.9(3)
619–621.doi:10.1021/ic50085a037.

[6] W. Henderson (2000). Main group chemistry, Great Britain: Royal Society of Chemistry, pp. 152–153. ISBN 0-85404-617-8.

[7] Egon Wiberg; Nils Wiberg, {{{nom2}}}; Arnold Frederick Holleman, {{{nom3}}} (2001). Inorganic chemistry, Academic Press, p. 399. ISBN 0-12-352651-5.

[8] «A stable crown ether complex with a noble-gas compound».Angewandte Chemie.Wiley-VCH.doi:10.1002/anie.201806640.

[xe-9] (1963).«Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide».Journal of the American Chemical Society.85(6)
817.doi:10.1021/ja00889a037.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]