Фтор.

К с е н о д и ф т о р и д медленно образуется под действием дневного света на смесь Хе и F2 уже при обычных условиях (теплота образования 176 кДж/моль). Он обладает характерным тошнотворным запахом. Его давление пара составляет около 3 мм рт. ст. при обычных условиях и 760 мл рт. ст. при 155 °С. Теплота возгонки (сопровождающейся реакцией по схеме 2 ХеF2 = Хе + ХеF4) равна 29,4 кДж/моль. Молекула ХеF2, линейна, связи Хе-F в ней характеризуются длиной 198 пм. По-видимому, они имеют сильно выраженный полярный характер. Для возможности образования этих связей необходимо возбуждение атома ксенона от его нормального нуль валентного состояния (5s25р6) до одного из ближайших двухвалентных, что требует значительной затраты энергии (803 кДж/моль при возбуждении до 5s25p56s1, 924 кДж/моль — до 5s25р56р1 или 953 кДж/моль — до 5s25р55d1). Растворимость ХеF2 в воде составляет около 0,15 моль/л при 0 °С. Раствор является сильнейшим окислителем — потенциал системы ХеF2-Хе в кислой среде равен 2,2 в. Саморазложение раствора по схеме

2 ХеF2 + 2 Н2О = 4 НF + 2 Хе + O2

в кислой среде идет медленно, а в щелочной очень быстро.

К с е н о н т е т р а ф т о р и д образуется из элементов с довольно значительным выделением тепла (251 кДж/моль) и является наиболее устойчивым из всех фторидов ксенона. Молекула его имеет структуру квадрата с атомом Хе в центре, а связь Хе-F характеризуется длиной 195 пм (в кристалле) или 185 пм (в газе) и полярностью. Давление пара составляет около 3 мм рт. ст. при обычных условиях и 760 мм рт. ст. при 146 °С, а теплота возгонки равна 15,3 кДж/моль. Ксенонтетрафторид образует с ХеF2 кристаллический аддукт ХeF2·ХеF4, но не взаимодействует с КF или ВF3. Ртуть он фторирует:

ХеF4 + 2 Нg = 2 НgF2 + Хе,

а раствор его в НF подобным же образом фторирует платину

ХеF4 + Рt = РtF4 +Хе

Иодистый калий (в растворе) количественно реагирует по уравнению:

4 KI + ХеF4 = 4 КF + 2 I2 + Хе

что находит аналитическое использование. Под действием воды ХеF4 разлагается по схеме 3 ХеIV = Хе0 + 2 ХеVI (в кислой среде) или 2 ХеIV = Хе0 + ХеVIII (в щелочной среде).

Был описан также о к с о ф т о р и д ХеОF2, образующийся (в качестве незначительной примеси) при нагревании сильно разбавленной кислородом или воздухом смеси Хе с F2. Для него даются следующие константы: точка плавления 90 °С и точка кипения — около 115 °С. Предполагается, что тот же состав имеет сконденсированный при -80 °С ярко-желтый продукт гидролиза ХеF4 водяным паром. Сообщалось, что это же вещество образовывалось, по-видимому, в результате взаимодействия Хе с большим избытком F2О2 при -118 °С. Однако существование ОХеF2 пока нельзя считать окончательно установленным.

Бесцветный к с е н о н г е к с а ф т о р и д известен в трех различных кристаллических модификациях. Он плавится при 49 °С в желтую жидкость с низкой диэлектрической проницаемостью (e = 4,1 при 55 °С), по-видимому, содержащую тетрамерные ассоциаты. При затвердевании ХеF6 вновь обесцвечивается. Давление его пара (имеющего бледно-желтую окраску) составляет 30 мм рт. ст. при 25 °С и 760 мм рт. ст. при 76 °С. Ксенонгексафторид чрезвычайно химически активен и способен разлагаться со взрывом. Строение его молекулы пока точно не установлено, но известно, что он не обладает обычной для соединений типа ЭF6 симметрией правильного октаэдра. Среднее расстояние d(ХеF) = 190 пм.

Растворение ХеF6 в жидком фтористом водороде сопровождается частичной электролитической диссоциацией по схеме:

ХеF6 + НF = ХеF5+ + НF2-

Насыщенный при обычных условиях раствор имеет состав, приблизительно отвечающий формуле ХеF6·6НF. В отличие от тетрафторида ХеF6 образует твердые продукты присоединения и с ВF3, и с фторидами щелочных металлов. Бесцветный Nа2ХеF8 разлагается ниже 100 °С, но Сs2ХеF8 — лишь выше 400 °С. Гораздо менее устойчивы соли типа МХеF7. Так, желтый СsХеF7 переходит в кремовый Сs2ХеF8 уже при 50 °С. Все эти соли чрезвычайно химически активны и бурно реагируют с водой (причем Хe сохраняется в растворе, по-видимому, как ХеО3).

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru