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Hexafluoruro de xenón

El hexafluoruro de xenón es un compuesto de gas noble con la fórmula XeF 6 . Es uno de los tres fluoruros binarios de xenón que se han estudiado experimentalmente, los otros dos son XeF 2 y XeF 4 . Todos los conocidos son exergónicos y estables a temperaturas normales. XeF 6 es el agente fluorante más fuerte de la serie. Es un sólido incoloro que sublima fácilmente en vapores de color amarillo intenso.

Preparación

El hexafluoruro de xenón se puede preparar calentando XeF 2 a unos 300 °C bajo 6 MPa (60 atmósferas) de flúor. Con NiF2Sin embargo, como catalizador, esta reacción puede tener lugar a 120 °C incluso en proporciones molares xenón-flúor tan bajas como 1:5. [2] [3]

Estructura

La estructura de XeF 6 requirió varios años para establecerse en contraste con los casos de XeF
2y XeF
4En la fase gaseosa, el compuesto es monomérico . La teoría VSEPR predice que debido a la presencia de seis ligandos de fluoruro y un par solitario de electrones, la estructura carece de simetría octaédrica perfecta y, de hecho, la difracción de electrones combinada con cálculos de alto nivel indican que el grupo puntual del compuesto es C 3v . Es una molécula fluxional . O h es solo insignificantemente más alto, lo que indica que el mínimo en la superficie de energía es muy superficial. [4]

La espectroscopia de RMN de 129 Xe y 19 F indica que en solución el compuesto asume una estructura tetramérica: cuatro átomos de xenón equivalentes están dispuestos en un tetraedro rodeado por una matriz fluctuante de 24 átomos de flúor que intercambian posiciones en un "mecanismo de rueda dentada".

Seis polimorfos de XeF
6Se conocen [5] , incluido uno que contiene XeF+
5iones con puente F−
iones. [6]

Reacciones

Hidrólisis

El hexafluoruro de xenón se hidroliza y finalmente produce trióxido de xenón : [7]

XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HF​
XeOF 4 + H 2 O → XeO 2 F 2 + 2 HF
XeO2F2 + H2O → XeO3 + 2HF​​
XeF 6 + 3 H 2 O → XeO 3 + 6 HF

XeF 6 es un ácido de Lewis que une uno y dos aniones fluoruro:

XeF6 + F − → XeF−
7
XeF−
7+ F − → XeF2−
8

Octafluoroxenatos

Sales del anión octafluoroxenato(VI) (XeF2−
8) son muy estables y se descomponen solo por encima de los 400 °C. [8] [9] [10] Se ha demostrado que este anión tiene una geometría antiprismática cuadrada , según el análisis de contador de rayos X de un solo cristal de su sal de nitrosonio , (NO)
2XeF
8. [11] Las sales de sodio y potasio se forman directamente a partir del fluoruro de sodio y el fluoruro de potasio : [10]

2NaF + XeF
6→ N/ A
2XeF
8
2 KF + XeF
6→ K
2XeF
8

Estas son térmicamente menos estables que las sales de cesio y rubidio , que se sintetizan formando primero las sales de heptafluoroxenato:

CsF+ XeF
6 → CsXeF
7
RbF+ XeF
6 → RbXeF
7

que luego se pirolizan a 50 °C y 20 °C, respectivamente, para formar las sales de octafluoroxenato amarillas [12] : [8] [9] [10]

2 CsXeF
7→ Cs
2XeF
8+ XeF
6
2RbXeF​
7→ Rb
2XeF
8+ XeF
6

Estas sales se hidrolizan con agua, dando lugar a diversos productos que contienen xenón y oxígeno. [10]

Los otros dos fluoruros binarios del xenón no forman aductos tan estables con el fluoruro.

Con aceptores de fluoruro

XeF
6reacciona con fuertes aceptores de fluoruro como RuF
5[6] y BrF
3·AuF
3[13] para formar el XeF+
5catión:

XeF
6+ Francia Rusa
5→ XeF+
5Fuerza Rusa−
6
XeF
6+ BrF
3·AuF
3→ XeF+
5AuF−
4+ BrF
3

Referencias

  1. ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos, sexta edición . Houghton Mifflin Company. pág. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. ^ Melita Tramšek; Boris Žemva (5 de diciembre de 2006). «Síntesis, propiedades y química del fluoruro de xenón (II)» (PDF) . Acta Chim. Slov . 53 (2): 105–116. doi :10.1002/chin.200721209. Archivado desde el original (PDF) el 12 de mayo de 2013 . Consultado el 10 de julio de 2009 .
  3. ^ Chernic, CL; Malm, JG (2007). "Hexafluoruro de xenón". Síntesis inorgánica . Vol. VIII. págs. 258-260. doi :10.1002/9780470132395.ch68. ISBN . 9780470132395.
  4. ^ Seppelt, Konrad (junio de 1979). "Desarrollos recientes en la química de algunos elementos electronegativos". Accounts of Chemical Research . 12 (6): 211–216. doi :10.1021/ar50138a004.
  5. ^ Hoyer, S.; Emmler, K.; Seppelt, T. (octubre de 2006). "La estructura del hexafluoruro de xenón en estado sólido". Journal of Fluorine Chemistry . 127 (10): 1415–1422. Código Bibliográfico :2006JFluC.127.1415H. doi :10.1016/j.jfluchem.2006.04.014. ISSN  0022-1139.
  6. ^ de James E. House (2008). Química inorgánica . Academic Press. pág. 569. ISBN 978-0-12-356786-4.
  7. ^ Appelman, EH; JG Malm (junio de 1964). "Hidrolisis del hexafluoruro de xenón y la química de la solución acuosa del xenón". Journal of the American Chemical Society . 86 (11): 2141–2148. doi :10.1021/ja01065a009.
  8. ^ ab Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Química inorgánica . San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  9. ^ ab Riedel, Erwin; Janiak, Christoph (2007). Anorganische Chemie (7ª ed.). Walter de Gruyter. pag. 393.ISBN​ 978-3-11-018903-2.
  10. ^ abcd Chandra, Sulekh (2004). Química inorgánica integral . New Age International. pág. 308. ISBN 81-224-1512-1.
  11. ^ Peterson, W.; Holloway, H.; Coyle, A.; Williams, M. (septiembre de 1971). "Coordinación antiprismática sobre el xenón: la estructura del octafluoroxenato de nitrosonio (VI)". Science . 173 (4003): 1238–1239. Bibcode :1971Sci...173.1238P. doi :10.1126/science.173.4003.1238. ISSN  0036-8075. PMID  17775218. S2CID  22384146.
  12. ^ "Xenón". Enciclopedia Británica . Encyclopædia Britannica Inc. 1995.
  13. ^ Algodón (2007). Química inorgánica avanzada (6.ª ed.). Wiley-India. pág. 591. ISBN 978-81-265-1338-3.

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