Введение
Химические соединения, содержащие по меньшей мере один атом ксенона. Ксеноновые соединения - это соединения, содержащие элемент ксенон (Xe). После открытия Нилом Бартлетом в 1962 году, что ксенон может образовывать химические соединения, было обнаружено и описано большое количество соединений ксенона. Почти все известные ксеноновые соединения содержат электроотрицательные атомы фтора или кислорода. Химия ксенона в каждом окислительном состоянии аналогична химии соседнего элемента йода в непосредственно более низком окислительном состоянии. Это начальные точки для синтеза почти всех соединений ксенона. Твердый, кристаллический дифторид образуется при воздействии ультрафиолетового света на смесь фтора и ксенона. Ультрафиолетовой компоненты обычного дневного света достаточно. Длительное нагревание при высоких температурах при катализаторе приводит к пиролизу при наличии NaF, что приводит к высокой чистоте. Фториды ксенона ведут себя как акцепторы фторида, так и доноры фторида, образуя соли, содержащие такие катионы, как и F3+, и анионы, такие как XeF5, XeF7 и XeF82. Зеленый, парамагнитный Xe2+ образуется при сокращении ксенона газом. также образует координационные комплексы с ионами переходных металлов. Более 30 таких комплексов синтезированы и охарактеризованы. сообщается, что это эндотермическое, бесцветное, кристаллическое соединение, которое разлагается на элементы при 80 °C. Однако, может быть просто молекулой ван дер Ваальса слабо связанных атомов и молекул Xe, а не настоящим соединением. Теоретические расчеты показывают, что линейная молекула менее стабильна, чем комплекс ван-дер-Ваальса. Ксенон тетрахлорид и ксенон дибромид более нестабильны, что они не могут быть синтезированы химическими реакциями. Они были созданы радиоактивным распадами и , соответственно.
Xenon compounds are compounds containing the element xenon (Xe). After Neil Bartlett's discovery in 1962 that xenon can form chemical compounds, a large number of xenon compounds have been discovered and described. Almost all known xenon compounds contain the electronegative atoms fluorine or oxygen. The chemistry of xenon in each oxidation state is analogous to that of the neighboring element iodine in the immediately lower oxidation state. These are the starting points for the synthesis of almost all xenon compounds. The solid, crystalline difluoride is formed when a mixture of fluorine and xenon gases is exposed to ultraviolet light. The ultraviolet component of ordinary daylight is sufficient. Long term heating of at high temperatures under an catalyst yields Pyrolysis of in the presence of NaF yields high purity
The xenon fluorides behave as both fluoride acceptors and fluoride donors, forming salts that contain such cations as and F3+, and anions such as XeF5 , XeF7 , and XeF82 The green, paramagnetic Xe2+ is formed by the reduction of by xenon gas. also forms coordination complexes with transition metal ions. More than 30 such complexes have been synthesized and characterized. is reported to be an endothermic, colorless, crystalline compound that decomposes into the elements at 80 °C. However, may be merely a van der Waals molecule of weakly bound Xe atoms and molecules and not a real compound. Theoretical calculations indicate that the linear molecule is less stable than the van der Waals complex. Xenon tetrachloride and xenon dibromide are more unstable that they cannot be synthesized by chemical reactions. They were created by radioactive decay of and , respectively.
Другие соединения
Ксенон может быть непосредственно связан с менее электроотрицательным элементом, чем фтор или кислород, особенно углерод. Для стабилизации этих соединений необходимы группы с изъятием электронов, такие как группы с замещением фтора. , где C6F5 - пентафторуфенильная группа. Другие соединения, содержащие ксенон, связанный с менее электроотрицательным элементом, включают и и Последний синтезируется из диоксигенил-тетрафторубората, , при -100 °C. Необычным ионом, содержащим ксенон, является тетраксенонозолото (II) катион AuXe42+, который содержит связи XeAu. Этот ион встречается в соединении , и примечателен тем, что имеет прямые химические связи между двумя известными нереактивными атомами, ксеноном и золотом, причем ксенон действует как лиганд переходного металла. Также известен аналогичный ртутный комплекс (HgXe) ((Sb3F17) (формулированный как [HgXe2+][Sb2F11][SbF6)). Соединение содержит связь XeXe, самую длинную из известных связей элементов (308,71 pm = 3,0871 Å). В 1995 году М. Ресенен и его коллеги, ученые из Хельсинкского университета в Финляндии, объявили о приготовлении дигидрида ксенона (HXeH), а затем гидроксида гидроксида ксенона (HXeOH), гидроксеноацетилена (HXeCCH) и других молекул, содержащих Xe. В 2008 году Khriachtchev et al. сообщалось о получении HXeOXeH путем фотолиза воды в криогенной ксеноновой матрице. Также были получены деутерированные молекулы HXeOD и DXeOH.
Клатраты и экзимеры
В дополнение к соединениям, в которых ксенон образует химическую связь, ксенон может образовывать клатраты - вещества, в которых атомы или пары ксенона задерживаются кристаллической решеткой другого соединения. Одним из примеров является гидрат ксенона (Xe·5 3/4H2O), где атомы ксенона занимают вакансии в решетке молекул воды. Точка плавления этого клатрата составляет 24 °C. Также был произведен деутерированный вариант этого гидрата. Другим примером является гидрид ксенона (Xe ((H2) 8), в котором пары ксенона (димеры) заперты внутри твердого водорода. Такие клатратные гидраты могут встречаться в природе в условиях высокого давления, например, в озере Восток под антарктическим ледяным щитом. Клатратное образование может использоваться для фракционной дистилляции ксенона, аргона и криптона. Ксенон также может образовывать эндогедральные фуллереновые соединения, где атом ксенона задерживается внутри молекулы фуллерена. Атом ксенона, застрявший в фуллерене, можно наблюдать с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 129Xe. Благодаря чувствительному химическому сдвигу атома ксенона в его окружающую среду можно анализировать химические реакции на молекуле фуллерена. Однако эти наблюдения не лишены предубеждения, поскольку атом ксенона оказывает электронное влияние на реактивность фуллерена. Когда атомы ксенона находятся в основном энергетическом состоянии, они отталкивают друг друга и не образуют связь. Однако, когда атомы ксенона получают энергию, они могут образовывать экцимер (возбужденный димер), пока электроны не вернутся в основное состояние. Это существо образуется, потому что атом ксенона имеет тенденцию завершать внешнюю электронную оболочку, добавив электрон из соседнего атома ксенона. Типичный срок жизни ксенонового эксимера составляет 15 наносекунд, а распад высвобождает фотоны с длинами волн около 150 и 173 нм. Ксенон также может образовывать эксимеры с другими элементами, такими как галогены бром, хлор и фтор.