Xenontetrafluorid ist eine der wenigen Edelgasverbindungen und eine der zuerst (1962) entdeckten aus zwei Elementen.
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| Allgemeines | ||||||||||||
| Name | Xenontetrafluorid | |||||||||||
| Andere Namen | Xenon(IV)-fluorid | |||||||||||
| Summenformel | XeF4 | |||||||||||
| Kurzbeschreibung | farbloser Feststoff | |||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||
| Molare Masse | 207,28 g·mol−1 | |||||||||||
| Aggregatzustand | fest | |||||||||||
| Dichte | 4,04 g·cm−3 | |||||||||||
| Sublimationspunkt | 115,75 °C | |||||||||||
| Dampfdruck | 3,3 hPa (25 °C) | |||||||||||
| Löslichkeit | Hydrolyse in Wasser | |||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Gewinnung und Darstellung Bearbeiten
Xenontetrafluorid kann durch Reaktion der Elemente Xenon und Fluor bei 400 °C und 6 bar oder durch Reaktion von Xenon mit Sauerstoffdifluorid hergestellt werden.
Die Standardbildungsenthalpie der exothermen Reaktion beträgt −278 kJ·mol−1. Die Verbindung lässt sich auch durch die Fluorierung von Xenondifluorid gewinnen.
Eigenschaften Bearbeiten
Physikalische Eigenschaften Bearbeiten
Bei Normaldruck und einer Temperatur von 115,75 °C geht es durch Sublimation direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über. Der Tripelpunkt, an dem die drei Phasen fest, flüssig und gasförmig im Gleichgewicht stehen, liegt bei einer Temperatur von 117,10 °C und einem Druck von 1,082 bar. Die Sublimationsdruckfunktion ergibt sich entsprechend log10(P) = −A/T−B·log10(T)+C (P in Torr, T in K) mit A = 3226,27, B = 0,43434 und C = 12,301738 im Temperaturbereich von 275 bis 390 K. Hier ergibt sich mittels einer Auswertung nach Clausius-Clapeyron eine Sublimationsenthalpie von 60,6 kJ·mol−1. Die kritische Temperatur beträgt 339 °C, der kritische Druck 70,4 bar, die kritische Dichte 1,10 g·cm−3 und das kritische Volumen 189 cm3·mol−1. Der Xenon-Fluor-Abstand beträgt im gasförmigen Zustand 194 pm, im Kristall 195,3 pm.
Chemische Eigenschaften Bearbeiten
Xenontetrafluorid ist unter normalen Bedingungen stabil, hydrolysiert aber bei Kontakt mit Wasser zu Xenontrioxid.
Die Verbindung ist ein starkes Oxidationsmittel. So wird metallisches Platin zu Platin(IV)-fluorid und metallisches Quecksilber zu Quecksilber(I)-fluorid oxidiert. Durch Wasserstoff wird es zu Xenon und Fluorwasserstoff reduziert.
Es reagiert heftig mit organischen Ethern wie Tetrahydrofuran und Dioxan. Bei Kontakt mit brennbaren Stoffen, wie Aceton oder Leichtmetallpulver kann die Verbindung explosionsartig reagieren.
Molekülgeometrie Bearbeiten
Gemäß dem VSEPR-Modell besitzt das Xenontetrafluorid-Molekül eine quadratisch-planare Struktur. Im gasförmigen Zustand beträgt die Bindungslänge 194 pm (1,94 Å) bzw. im Kristall 195,3 pm (1,953 Å).
Xenondifluorid besitzt als Molekülsymmetrie die Punktgruppe D4h. Um die Oktettregel zu erfüllen, besitzt das Xenontetrafluorid-Molekül noch zwei freie Elektronenpaare am Xenon.
Verwendung Bearbeiten
Durch Lösen mit Antimonpentafluorid SbF5 in Flusssäure HF kann Xenontrifluoridohexafluoroantimonat(V) gewonnen werden.
Siehe auch Bearbeiten
- Xenondifluorid XeF2
- Xenonhexafluorid XeF6
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-98. (Xenontetrafluorid bei WebElements).
- ↑ J. G. Malm and C. L. Chernick: Xenon tetrafluoride. In: Henry F. Holtzclaw, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 8. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1966, S. 254–258 (englisch).
- John L. Huston: Chemical and physical properties of some xenon compounds; doi:10.1021/ic00132a043.
- Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ Riedel, E.; Janiak, C.: Anorganische Chemie, 9. Auflage, 2015 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-035528-4, S. 416–417, (abgerufen über De Gruyter Online)
- ↑ Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 467, (abgerufen über De Gruyter Online).
- ↑ Schreiner, F.; McDonald, G.N.; Chernick, C.L.: Vapor pressure and melting points of xenon difluoride and xenon tetrafluoride in J. Phys. Chem. 72 (1968) 1162–1166, doi:10.1021/j100850a014.
- Ogrin, T.; Zemva, B.; Bohinc, M.; Slivnik, J.: Critical Constants and Liquid Densities of Xenon Difluoride and Xenon Tetrafluoride in J. Chem. Eng. Data 17 (1972) 418–419, doi:10.1021/je60055a003.
- Eintrag zu Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2018.
- L. Roth, U. Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, Eintrag für Xenontetrafluorid, Stand 72. Ergänzungslieferung 3/2014, ecomed Verlag Landsberg/Lech, ISBN 978-3609195872.
- ↑ A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 467 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). (abgerufen über De Gruyter Online)
- P. Boldrini, R. J. Gillepsie, P. R. Ireland, G. J. Schrobilgen: Crystal structure of trifluoroxenon(1+) hexafluoroantimonate(1-). In: Inorganic Chemistry. Juli 1974, S. 1690, doi:10.1021/ic50137a030.