XI. A nemesgázok 118Uuo=ununoktium

Az előadások a következő témára: "XI. A nemesgázok 118Uuo=ununoktium"— Előadás másolata:

1 XI. A nemesgázok 118Uuo=ununoktium
Allred-Rochow EN ~ elektrosztatikus vonzás az atommag és a vegyértékelektronok között, értékeinek megadásával közelíti a Pauling-skálát (~kötési energiatöbblet) Előfordulás, gyakoriság Elemi állapotban a levegőben, illetve a hélium földgázban és ásványok zárványaiban is (pl. MPO4 (M=Ce,La,Nd,Pr,Sm) monacit, U3O8 cleveit, ThO2 thorianit). Levegőnek összesen ~1 V/V%: 1 m3 levegőben 9,3 l Ar + 18 ml Ne + 5 ml He + 1 ml Kr + + 90 ml Xe. 88226Ra  86222Rn + 24He 0,744 Fr – 4,1 F – 5,5 He  közelítve a Pauling-skálát: 0,7 Fr – 3,98 F; kötési energiatöbblet Előállítás A levegő cseppfolyósításával, majd (frakcionált) desztillációjával, illetve adszorbensek segítségével. Hélium a földgáz mosásával vagy cseppfolyósításával.

2 XI. A nemesgázok Fizikai tulajdonságok
Az ideális gömbalakú molekuláik között gyenge London-erők hatnak: OP és FP nagyon alacsony és egymáshoz közeli. Legideálisabb A1 molekularácsot alkotnak szilárdan. Kémiai tulajdonságok Elektronjaik alacsony energiaszinten helyezkednek el, elektronszerkezetük zárt, teljesen gömbszimmetrikus  nagy az ionizációs energiájuk; egyatomos gázok. Alacsony hőmérsékleten azonban kétatomos molekulaként is megjelenhetnek. Továbbá a rendszám növekedtével az atompályáik a fluor és az oxigén pályáival keveredve alacsonyabb energiaszintet eredményeznek: a Kr, a Xe és a Rn közvetlenül reagál F2-ral: KrF2; XeF2, XeF4, XeF6; RnF2. Ezek hidrolízise eredményezi az oxidokat vagy az oxofluoridokat: XeO3, XeOF4, XeOF2, XeO2F2. Felhasználás Izzólámpák, fénycsövek (Xe fénye a napfényhez leginkább hasonló), inert-, védő- és hőszigetelő gázok (főleg Ar), He-Ne gázlézerek; He léggömb töltése, oxigén-palack (20% O2 + 80% He); 3686Kr 33-as (2p  5d), narancssárgás-vörös vonalának vákuumbeli hullámhossza × ,73 = 1 méter Rn radioterápia, földrengéselőrejelzés

3 XI. A nemesgázok vegyületei
1) Fluoridok: a Kr, a Xe és a Rn közvetlenül reagál F2-ral: KrF2; XeF2 (sp3d hibridizáció), XeF4 (sp3d2) , XeF6 (sp3d3, de a nemkötő elektronpárok kissé delokalizálódnak); RnF2. Pauling 1936-ban feltételezte, hogy KrF6 és XeF6 előállítható. Az első nemesgáz vegyületet, a XePtF6-ot 1962-ben állították elő. PtF6 reakcióit tanulmányozta Barlett inert atmoszféra alatt. Véletlenszerűen bejutó levegő színváltozást idézett elő. Később kimutatták Lohmannal, hogy a színváltozást az O2[PtVF6] okozta: O2 + PtF6  O2+ + [PtVF6]- (~ O2[AuVF6]) Első ionizációs energia: O kJ/mol ~ Xe 1170 kJ/mol  XeI[PtVF6] és XeI[RhVF6], később XeII[PtVF6]2. XeF2: Xe(g) + F2(g)  XeF2(sz) (400 oC, 6 atm, Ni edény és UV-fény) Vízbeli oldhatósága: 0 oC-on 25 g/l, de bomlékony, főleg lúgok hatására: 2 XeF2 + 2 H2O  2 Xe + 4 HF + O2 Széleskörűen használható enyhe fluorozószer: a) Oxidatív fluorozás: XeF2 + CH3I  CH3IF2 + Xe (CH3)2E  (CH3)2EF2 , ahol E = S, Se, Te; (CH3)3E  (CH3)3EF2 , ahol E = P, As, Sb; b) Reduktív fluorozás: XeF2 + 2 CrO2F2  Xe + O2 + 2 CrOF3 F/H cserereakció a XF2 és vízmentes sav között: XeF2 + HOSO2F  FXeOSO2F + HF a keletkezett termék bomlékony: 2 FXeOSO2F  XeF2 + Xe + S2O6F2 Kettős sói: XeF2.2Sb(Ta)F5 és fluorokationjai is léteznek (fluorid-akceptorral): XeF2 + AsF5  [XeF]+ +[AsF6]- 2 XeF2 + SbF5  [Xe2F3]+ +[SbF6]-

4 XI. A nemesgázok vegyületei
XeF4: Xe + 2 F2  XeF4 (nagyobb nyomáson) Vízzel pillanatszerűen elreagál: 6 XeF H2O  4 XeO + 2 XeO HF 6 XeF H2O  2 XeO3 + 4 Xe + 3 O HF A XeF4 a XF2-nél erélyesebb oxidatív fluorozószer: XeF4 + 2 Hg  Xe + 2 HgF2 ; XeF4 + Pt   Xe + PtF4 ; XeF4 + 2 SF4  Xe + 2 SF6. XeF6: Xe + 3 F2  XeF6 (még nagyobb nyomáson) Hidrolizál: XeF6 + H2O  XeOF4 + 2 HF ; XeF6 + 3 H2O  XeO3 + 6 HF Lúgos hidrolízise: 2 XeF OH-  XeO64- + Xe + O F- + 8 H2O A XeF6 erős fluorozószer (és oxidáló-): 2 XeF6 + SiO2  2 XeOF4 + SiF4 Kettős sói: XeF6.AsF5, XeF6.BF3. és fluoroanionjai léteznek (fluorid-donorokkal): XeF6 + CsF  Cs[XeF7] és Cs2[XeF8] (labilisak) 2) Oxofluoridok: XeOF4 (sp3d2 hibridizáció) , XeOF2 (sp3d), XeO2F2 (sp3d). 2 XeOF4 + SiO2  2 XeO2F2 + SiF4 ; XeO2F2 + SiO2  2 XeO3 + SiF4 3) Oxidok: a) Biner oxidok: XeO, XeO3, XeO4 (sp3 hibridizációval, 5d elektronok p-kötésbe). Bomlékonyak: 4 XeO  4 Xe + 2 O2 ; XeO4  2 XeO3 + O2 b) Összetett oxidok: Oxoanionok: a XeO3 lúg hatására xenátionná alakul: XeO3 + OH-  HXeO4- , mely további lúg hatására diszproporcionálódik perxenáttá: 2 HXeO OH-  XeO64- + Xe + O2 + 2 H2O A perxenát leghatékonyabb előállítása: XeO3 + 4 NaOH + O3  Na4XeO6 + 2 H2O + O2 Na4XeO6.5/2 H2O válik ki; erős oxidálószer.