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Perxenato

En química , los perxenatos son sales del anión amarillo que contiene xenón [1] XeO4−
6. [2] Este anión tiene una geometría molecular octaédrica , determinada por espectroscopia Raman , con ángulos de enlace O–Xe–O que varían entre 87° y 93°. [3] La longitud del enlace Xe–O se determinó por cristalografía de rayos X como 1,875 Å. [4]

Síntesis

Los perxenatos se sintetizan por la desproporción del trióxido de xenón cuando se disuelve en un álcali fuerte : [5]

2 XeO 3 ( s ) + 4 OH − ( ac ) → Xe ( g ) + XeO4−
6( ac ) + O 2 ( g ) + 2 H 2 O ( l )

Cuando se utiliza Ba(OH) 2 como álcali, el perxenato de bario se puede cristalizar a partir de la solución resultante. [5]

Ácido perxénico

Ácido perxénico

El ácido perxénico es el ácido conjugado inestable del anión perxenato, formado por la solución de tetróxido de xenón en agua . No se ha aislado como ácido libre, porque en condiciones ácidas se descompone rápidamente en trióxido de xenón y gas oxígeno : [6] [7]

2HXeO3−6+ 6 H + → 2 XeO 3 + 4 H 2 O + O 2

Su fórmula extrapolada, H 4 XeO 6 , se infiere de la geometría octaédrica del ion perxenato ( XeO4−
6) en sus sales de metales alcalinos . [6] [4]

Se ha calculado indirectamente que el p K a del ácido perxénico acuoso es inferior a 0, lo que lo convierte en un ácido extremadamente fuerte. Su primera ionización produce el anión H
3XeO−
6, que tiene un valor de p K de 4,29, todavía relativamente ácido. La especie H desprotonada dos veces
2XeO2−
6tiene un valor de p K de 10,81. [8] Sin embargo, debido a su rápida descomposición en condiciones ácidas como se describió anteriormente, se lo conoce más comúnmente como sales de perxenato, que llevan el anión XeO4−
6. [6] [2]

Propiedades

Ácido perxénico y el anión XeO4−
6Ambos son agentes oxidantes fuertes , [9] capaces de oxidar plata (I), cobre (II) y manganeso (II) a (respectivamente) plata (III), cobre (III), [10] y permanganato . [11] El anión perxenato es inestable en soluciones ácidas, [10] reduciéndose casi instantáneamente a HXeO−
4. [1]

Las sales de sodio , potasio y bario son solubles. [12] La solución de perxenato de bario se utiliza como material de partida para la síntesis de tetróxido de xenón (XeO 4 ) mezclándolo con ácido sulfúrico concentrado : [13]

Ba 2 XeO 6 (s) + 2 H 2 SO 4 (l) → XeO 4 (g) + 2 BaSO 4 (s) + 2 H 2 O (l)

La mayoría de los perxenatos metálicos son estables, excepto el perxenato de plata, que se descompone violentamente. [10]

Aplicaciones

El perxenato de sodio, Na 4 XeO 6 , se puede utilizar para la separación analítica de trazas de americio del curio . La separación implica la oxidación de Am 3+ a Am 4+ por perxenato de sodio en solución ácida en presencia de La 3+ , seguido de un tratamiento con fluoruro de calcio , que forma fluoruros insolubles con Cm 3+ y La 3+ , pero retiene Am 4+ y Pu 4+ en solución como fluoruros solubles. [9]

Referencias

  1. ^ ab Cotton, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, pág. 593, ISBN 0-471-19957-5
  2. ^ ab Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Química inorgánica , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlín: Academic Press/De Gruyter, pág. 399, ISBN 0-12-352651-5
  3. ^ Peterson, JL; Claassen, HH; Appelman, EH (marzo de 1970). "Espectros vibracionales y estructuras de iones xenato(VI) y perxenato(VIII) en solución acuosa". Química inorgánica . 9 (3): 619–621. doi :10.1021/ic50085a037.
  4. ^ ab Hamilton; Ibers, J.; MacKenzie, D. (agosto de 1963). "Geometría del ion perxenato". Science . 141 (3580): 532–534. Bibcode :1963Sci...141..532H. doi :10.1126/science.141.3580.532. ISSN  0036-8075. PMID  17738629. S2CID  27297165.
  5. ^ ab Harding, Charlie; Johnson, David Arthur; Janes, Rob (2002). Elementos del bloque p . Mundo molecular. Vol. 9. Royal Society of Chemistry. p. 93. ISBN 0-85404-690-9.
  6. ^ abc Klaening, Reino Unido; Appelman, EH (octubre de 1988). "Propiedades protolíticas del ácido perxénico". Química inorgánica . 27 (21): 3760–3762. doi :10.1021/ic00294a018.
  7. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Química inorgánica , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlín: Academic Press/De Gruyter, pág. 400, ISBN 0-12-352651-5
  8. ^ John H. Holloway; Eric G. Hope (1998). AG Sykes (ed.). Avances en química inorgánica . Vol. 46. Academic Press. pág. 67. ISBN 0-12-023646-X.
  9. ^ ab Holcomb, HP (marzo de 1965). "Oxidación analítica de americio con perxenato de sodio". Química analítica . 37 (3): 415. doi :10.1021/ac60222a002.
  10. ^ abc Allen J. Bard; Roger Parsons; Joseph Jordan; Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (1985). Potenciales estándar en solución acuosa. CRC Press. p. 778. ISBN 0-8247-7291-1.
  11. ^ Linus Pauling (1988). Química general (3.ª ed.). Courier Dover Publications. pág. 251. ISBN 0-486-65622-5.
  12. ^ Thomas Scott; Mary Eagleson (1994). Enciclopedia concisa de química . Walter de Gruyter. pág. 1183. ISBN 3-11-011451-8.
  13. ^ Charlie Harding; David Arthur Johnson; Rob Janes (2002). Elementos del bloque p . Gran Bretaña: Royal Society of Chemistry. págs. 92-93. ISBN 0-85404-690-9.