Фторид ксенона VI

**Фторид ксенона VI**
Фторид ксенона VI
;
Систематическое; наименование	Фторид ксенона VI
Традиционные названия	Гексафторид ксенона
Хим. формула	XeF6
Рац. формула	XeF6
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	245 г/моль
Плотность	3,56 г/см³
	Температура
• плавления	49,25 °C
• кипения	75,6 °C
Рег. номер CAS	13693-09-9
PubChem	139546
SMILES	F[Xe](F)(F)(F)(F)F
InChI	1S/F6Xe/c1-7(2,3,4,5)6 ARUUTJKURHLAMI-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	123066
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Гексафторид ксенона — XeF₆, бинарное неорганическое химическое соединение ксенона с фтором, представляющее собой при комнатной температуре бесцветные кристаллы. Формально является высшим фторидом ксенона. Обладает чрезвычайно высокой химической активностью, агрессивностью.

Физико-химические свойства

Свойство	Значение
Диэлектрическая проницаемость (при 55 °C)	4,1
Энтальпия образования (298К, в газовой фазе)	−277,2 кДж/моль
Энтропия образования (298К, в газовой фазе)	387,242 Дж/(моль·К)
Теплоёмкость (298К, 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):

3 XeF 2 \to 2 Xe + XeF 6

Однако известный советский учёный академик Легасов впервые в мире осуществил каталитический синтез гексафторида ксенона из простых веществ:

Xe + 3 F 2 \to XeF 6

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	Строение
1	>10	Моноклинная, 8 XeF₆ в ячейке
2	10÷-25	Орторомбическая, 16 XeF₆ в ячейке
3	−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:

XeF 6 + H 2 O \to XeOF 4 + 2 HF

XeOF 4 + H 2 O \to XeO 2 F 2 + 2 HF

XeO2F 2 + H 2 O \to XeO 3 + 2 HF

При растворении в жидком фтороводороде происходит частичная диссоциация:

XeF 6 + HF ⇄ XeF 5 + + HF 2 -

Гексафторид ксенона является достаточно сильной кислотой Льюиса. В присутствии фторид-ионов возможно протекание следующих реакций:

XeF6 + F - \to [XeF 7] -

[XeF 7] - + F - \to [XeF 8] 2-

Например, вещество легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме LiF):

XeF 6 + RbF \to Rb[XeF 7]

Однако при нагревании таких солей выше 50 °C происходит разложение:

2 RbXeF 7 \to XeF 6 + Rb 2 [XeF 8]

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.

Также были сообщения о получении высшего фторида XeF₈ из XeF₆ и F₂, однако эти данные не подтвердились. Существование октафторида ксенона не возможно 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 XeF₆ (Гексафторид ксенона) очень ядовит, сильный окислитель. Предельно допустимая концентрация фторида ксенона VI составляет не более 0,05 мг/м³.

См. также