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.

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.