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Trióxido de xenón

El trióxido de xenón es un compuesto inestable del xenón en su estado de oxidación +6 . Es un agente oxidante muy potente y libera oxígeno del agua lentamente, acelerándose con la exposición a la luz solar. Es peligrosamente explosivo al entrar en contacto con materiales orgánicos. Cuando detona, libera gas xenón y oxígeno.

Química

La síntesis del trióxido de xenón se realiza mediante hidrólisis acuosa de XeF6: [2]

XeF
6+ 3 horas
2O → XeO
3+ 6 altas frecuencias

Los cristales de trióxido de xenón resultantes son un agente oxidante fuerte y pueden oxidar la mayoría de las sustancias que son oxidables. Sin embargo, su acción es lenta, lo que reduce su utilidad. [3]

Por encima de 25 °C, el trióxido de xenón es muy propenso a explosiones violentas:

2 XeO 3 → 2 Xe + 3 O 2   (Δ H f = −403  kJ / mol )

Al disolverse en agua se forma una solución ácida de ácido xénico :

XeO3 (ac ) + H2O → H2XeO4 ⇌ H + + HXeO−
4

Esta solución es estable a temperatura ambiente y carece de las propiedades explosivas del trióxido de xenón. Oxida los ácidos carboxílicos cuantitativamente a dióxido de carbono y agua . [4]

Alternativamente, se disuelve en soluciones alcalinas para formar xenatos . El HXeO−
4El anión es la especie predominante en las soluciones de xenato. [5] Estos no son estables y comienzan a desproporcionarse en perxenatos (estado de oxidación +8) y gas xenón y oxígeno. [6] Los perxenatos sólidos que contienen XeO4−
6Se han aislado mediante la reacción de XeO
3con una solución acuosa de hidróxidos. El trióxido de xenón reacciona con fluoruros inorgánicos como KF, RbF o CsF para formar sólidos estables de la forma MXeO
3F . [7]

Propiedades físicas

La hidrólisis del hexafluoruro de xenón o del tetrafluoruro de xenón produce una solución de la que se pueden obtener cristales incoloros de XeO 3 por evaporación. [2] Los cristales son estables durante días en aire seco, pero absorben fácilmente agua del aire húmedo para formar una solución concentrada. La estructura cristalina es ortorrómbica con a = 6,163 Å, b = 8,115 Å, c = 5,234 Å y 4 moléculas por celda unitaria. La densidad es de 4,55 g/cm 3 . [8]

Seguridad

El XeO3 debe manipularse con mucho cuidado. Las muestras han detonado cuando no se han tocado a temperatura ambiente. Los cristales secos reaccionan de forma explosiva con la celulosa. [8] [9]

Referencias

  1. ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos, sexta edición . Houghton Mifflin Company. pág. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. ^ de John H. Holloway; Eric G. Hope (1998). AG Sykes (ed.). Avances recientes en la química de los gases nobles . Avances en química inorgánica, volumen 46. Academic Press. pág. 65. ISBN 0-12-023646-X.
  3. ^ Greenwood, N.; Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos . Oxford: Butterworth-Heinemann.
  4. ^ Jaselskis B.; Krueger RH (julio de 1966). "Determinación titrimétrica de algunos ácidos orgánicos por oxidación de trióxido de xenón". Talanta . 13 (7): 945–949. doi :10.1016/0039-9140(66)80192-3. PMID  18959958.
  5. ^ 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.
  6. ^ W. Henderson (2000). Química de los grupos principales . Gran Bretaña: Royal Society of Chemistry. pp. 152-153. ISBN 0-85404-617-8.
  7. ^ Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Federico Holleman (2001). Química inorgánica . Prensa académica. pag. 399.ISBN​ 0-12-352651-5.
  8. ^ ab Templeton, DH; Zalkin, A.; Forrester, JD; Williamson, SM (1963). "Estructura cristalina y molecular del trióxido de xenón". Revista de la Sociedad Química Americana . 85 (6): 817. doi :10.1021/ja00889a037.
  9. ^ Bartlett, N.; Rao, PR (1963). "Hidróxido de xenón: un riesgo experimental". Science . 139 (3554): 506. Bibcode :1963Sci...139..506B. doi :10.1126/science.139.3554.506. PMID  17843880.

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