氙氣的化學性質
- 發布時間:2023-02-01
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1、氙氣的結構
電子排布:[Kr] 4d10 5s2 5p6
電負性:2.60(鮑林標度)
化學鍵能:Xe-O:84kJ ·mol-1;
氧化態:Xe(0),Xe(II),Xe(IV),Xe(VI),Xe(VIII)
晶體結構:面心立方晶胞;a = 620.23 pm;
電離能(kJ/mol):I?:1170.4;I?:2046;I?:3097;I?:4300;
I?:5500;I?:6600;I?:9300;I?:10600;I?:19800;I??:23000。
氙的電子構型非常穩定,且它的電離能相對較大,因此在化學上顯惰性,只與強的氧化劑反應。
2、氙氣的氟化反應與氟化氙
Xe : F2=2:1,1273K,1.03×105Pa 或298K,紫外線光照 [:
;
Xe : F2=1:5,873K,6.18×105Pa:
;
Xe : F2=1:20,573K,6.18×105Pa:
;
若使用鎳、鈷和鈣的氟化物作為催化劑能顯著提高上述反應速率,使用Ag2O或Ni2O3則可以在零度時引起氟和氙的爆炸反應。一些氟化物則對反應催化具有選擇性,例如在Xe:F?=1:10,溫度為120℃時,使用氟化鎂作為催化劑,產物只有XeF2,若使用二氟化鎳作為催化劑,產物則只有XeF6。
氙的三種氟化物在室溫下都能穩定存在。
若將XeF2溶于水中,則與水緩慢反應,又得到氙氣:
XeF4與水反應時,一半發生反應
,另一半則歧化為Xe(0)與Xe(VI):
,反應過程中有疑似XeOF2的黃色中間產物
XeF6與水發生的是水解反應:
,生成的XeOF4則進一步與水反應,直到完全水解:
。生成的XeO3可以溶解于水并穩定存在,不會進一步氧化水。堿性時,XeF?會歧化為不溶解的高氙酸鹽與氙氣。
氙的氟化物都是強的氧化劑與氟化劑,在工業生產上有實際用途,例如一些有機物的氟化,使用的就是XeF2。